2013-10-20 Edward Smith-Rowland <3dw4rd@verizon.net>
[official-gcc.git] / libstdc++-v3 / include / tr2 / dynamic_bitset
blob7d4d39256e6f7216bfbf6a03d14c1ac96d6ae1f2
1 // TR2 <dynamic_bitset> -*- C++ -*-
3 // Copyright (C) 2009-2013 Free Software Foundation, Inc.
4 //
5 // This file is part of the GNU ISO C++ Library.  This library is free
6 // software; you can redistribute it and/or modify it under the
7 // terms of the GNU General Public License as published by the
8 // Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
9 // any later version.
11 // This library is distributed in the hope that it will be useful,
12 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14 // GNU General Public License for more details.
16 // Under Section 7 of GPL version 3, you are granted additional
17 // permissions described in the GCC Runtime Library Exception, version
18 // 3.1, as published by the Free Software Foundation.
20 // You should have received a copy of the GNU General Public License and
21 // a copy of the GCC Runtime Library Exception along with this program;
22 // see the files COPYING3 and COPYING.RUNTIME respectively.  If not, see
23 // <http://www.gnu.org/licenses/>.
25 /** @file tr2/dynamic_bitset
26  *  This is a TR2 C++ Library header.
27  */
29 #ifndef _GLIBCXX_TR2_DYNAMIC_BITSET
30 #define _GLIBCXX_TR2_DYNAMIC_BITSET 1
32 #pragma GCC system_header
34 #include <limits>
35 #include <vector>
36 #include <string>
37 #include <memory> // For std::allocator
38 #include <bits/functexcept.h>   // For invalid_argument, out_of_range,
39                                 // overflow_error
40 #include <iosfwd>
41 #include <bits/cxxabi_forced.h>
43 namespace std _GLIBCXX_VISIBILITY(default)
45 namespace tr2
47 _GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE_VERSION
49   /**
50    *  Dynamic Bitset.
51    *
52    *  See N2050,
53    *  Proposal to Add a Dynamically Sizeable Bitset to the Standard Library.
54    */
55 namespace __detail
58 template<typename T>
59 class _Bool2UChar
61   typedef T type;
64 template<>
65 class _Bool2UChar<bool>
67 public:
68   typedef unsigned char type;
73   /**
74    *  Base class, general case.
75    *
76    *  See documentation for dynamic_bitset.
77    */
78   template<typename _WordT = unsigned long long,
79            typename _Alloc = std::allocator<_WordT>>
80     struct __dynamic_bitset_base
81     {
82       static_assert(std::is_unsigned<_WordT>::value, "template argument "
83                     "_WordT not an unsigned integral type");
85       typedef _WordT block_type;
86       typedef _Alloc allocator_type;
87       typedef size_t size_type;
89       static const size_type _S_bits_per_block = __CHAR_BIT__ * sizeof(block_type);
90       static const size_type npos = static_cast<size_type>(-1);
92       /// 0 is the least significant word.
93       std::vector<block_type, allocator_type> _M_w;
95       explicit
96       __dynamic_bitset_base(const allocator_type& __alloc = allocator_type())
97       : _M_w(__alloc)
98       { }
100       explicit
101       __dynamic_bitset_base(__dynamic_bitset_base&& __b)
102       { this->_M_w.swap(__b._M_w); }
104       explicit
105       __dynamic_bitset_base(size_type __nbits, unsigned long long __val = 0ULL,
106                            const allocator_type& __alloc = allocator_type())
107       : _M_w(__nbits / _S_bits_per_block
108              + (__nbits % _S_bits_per_block > 0),
109              __val, __alloc)
110       {
111         unsigned long long __mask = ~static_cast<block_type>(0);
112         size_t __n = std::min(this->_M_w.size(),
113                               sizeof(unsigned long long) / sizeof(block_type));
114         for (size_t __i = 0; __i < __n; ++__i)
115           {
116             this->_M_w[__i] = (__val & __mask) >> (__i * _S_bits_per_block);
117             __mask <<= _S_bits_per_block;
118           }
119       }
121       void
122       _M_assign(const __dynamic_bitset_base& __b)
123       { this->_M_w = __b._M_w; }
125       void
126       _M_swap(__dynamic_bitset_base& __b)
127       { this->_M_w.swap(__b._M_w); }
129       void
130       _M_clear()
131       { this->_M_w.clear(); }
133       void
134       _M_resize(size_t __nbits, bool __value)
135       {
136         size_t __sz = __nbits / _S_bits_per_block;
137         if (__nbits % _S_bits_per_block > 0)
138           ++__sz;
139         if (__sz != this->_M_w.size())
140           {
141             block_type __val = 0;
142             if (__value)
143               __val = std::numeric_limits<block_type>::max();
144             this->_M_w.resize(__sz, __val);
145           }
146       }
148       allocator_type
149       _M_get_allocator() const
150       { return this->_M_w.get_allocator(); }
152       static size_type
153       _S_whichword(size_type __pos) noexcept
154       { return __pos / _S_bits_per_block; }
156       static size_type
157       _S_whichbyte(size_type __pos) noexcept
158       { return (__pos % _S_bits_per_block) / __CHAR_BIT__; }
160       static size_type
161       _S_whichbit(size_type __pos) noexcept
162       { return __pos % _S_bits_per_block; }
164       static block_type
165       _S_maskbit(size_type __pos) noexcept
166       { return (static_cast<block_type>(1)) << _S_whichbit(__pos); }
168       block_type&
169       _M_getword(size_type __pos)
170       { return this->_M_w[_S_whichword(__pos)]; }
172       block_type
173       _M_getword(size_type __pos) const
174       { return this->_M_w[_S_whichword(__pos)]; }
176       block_type&
177       _M_hiword()
178       { return this->_M_w[_M_w.size() - 1]; }
180       block_type
181       _M_hiword() const
182       { return this->_M_w[_M_w.size() - 1]; }
184       void
185       _M_do_and(const __dynamic_bitset_base& __x)
186       {
187         if (__x._M_w.size() == this->_M_w.size())
188           for (size_t __i = 0; __i < this->_M_w.size(); ++__i)
189             this->_M_w[__i] &= __x._M_w[__i];
190         else
191           return;
192       }
194       void
195       _M_do_or(const __dynamic_bitset_base& __x)
196       {
197         if (__x._M_w.size() == this->_M_w.size())
198           for (size_t __i = 0; __i < this->_M_w.size(); ++__i)
199             this->_M_w[__i] |= __x._M_w[__i];
200         else
201           return;
202       }
204       void
205       _M_do_xor(const __dynamic_bitset_base& __x)
206       {
207         if (__x._M_w.size() == this->_M_w.size())
208           for (size_t __i = 0; __i < this->_M_w.size(); ++__i)
209             this->_M_w[__i] ^= __x._M_w[__i];
210         else
211           return;
212       }
214       void
215       _M_do_dif(const __dynamic_bitset_base& __x)
216       {
217         if (__x._M_w.size() == this->_M_w.size())
218           for (size_t __i = 0; __i < this->_M_w.size(); ++__i)
219             this->_M_w[__i] &= ~__x._M_w[__i];
220         else
221           return;
222       }
224       void
225       _M_do_left_shift(size_t __shift);
227       void
228       _M_do_right_shift(size_t __shift);
230       void
231       _M_do_flip()
232       {
233         for (size_t __i = 0; __i < this->_M_w.size(); ++__i)
234           this->_M_w[__i] = ~this->_M_w[__i];
235       }
237       void
238       _M_do_set()
239       {
240         for (size_t __i = 0; __i < this->_M_w.size(); ++__i)
241           this->_M_w[__i] = ~static_cast<block_type>(0);
242       }
244       void
245       _M_do_reset()
246       {
247         for (size_t __i = 0; __i < this->_M_w.size(); ++__i)
248           this->_M_w[__i] = static_cast<block_type>(0);
249       }
251       bool
252       _M_is_equal(const __dynamic_bitset_base& __x) const
253       {
254         if (__x._M_w.size() == this->_M_w.size())
255           {
256             for (size_t __i = 0; __i < this->_M_w.size(); ++__i)
257               if (this->_M_w[__i] != __x._M_w[__i])
258                 return false;
259             return true;
260           }
261         else
262           return false;
263       }
265       bool
266       _M_is_less(const __dynamic_bitset_base& __x) const
267       {
268         if (__x._M_w.size() == this->_M_w.size())
269           {
270             for (size_t __i = this->_M_w.size(); __i > 0; --__i)
271               {
272                 if (this->_M_w[__i-1] < __x._M_w[__i-1])
273                   return true;
274                 else if (this->_M_w[__i-1] > __x._M_w[__i-1])
275                   return false;
276               }
277             return false;
278           }
279         else
280           return false;
281       }
283       size_t
284       _M_are_all_aux() const
285       {
286         for (size_t __i = 0; __i < this->_M_w.size() - 1; ++__i)
287           if (_M_w[__i] != ~static_cast<block_type>(0))
288             return 0;
289         return ((this->_M_w.size() - 1) * _S_bits_per_block
290                 + __builtin_popcountll(this->_M_hiword()));
291       }
293       bool
294       _M_is_any() const
295       {
296         for (size_t __i = 0; __i < this->_M_w.size(); ++__i)
297           if (this->_M_w[__i] != static_cast<block_type>(0))
298             return true;
299         return false;
300       }
302       bool
303       _M_is_subset_of(const __dynamic_bitset_base& __b)
304       {
305         if (__b._M_w.size() == this->_M_w.size())
306           {
307             for (size_t __i = 0; __i < this->_M_w.size(); ++__i)
308               if (this->_M_w[__i] != (this->_M_w[__i] | __b._M_w[__i]))
309                 return false;
310             return true;
311           }
312         else
313           return false;
314       }
316       bool
317       _M_is_proper_subset_of(const __dynamic_bitset_base& __b) const
318       {
319         if (this->is_subset_of(__b))
320           {
321             if (*this == __b)
322               return false;
323             else
324               return true;
325           }
326         else
327           return false;
328       }
330       size_t
331       _M_do_count() const
332       {
333         size_t __result = 0;
334         for (size_t __i = 0; __i < this->_M_w.size(); ++__i)
335           __result += __builtin_popcountll(this->_M_w[__i]);
336         return __result;
337       }
339       size_type
340       _M_size() const noexcept
341       { return this->_M_w.size(); }
343       unsigned long
344       _M_do_to_ulong() const;
346       unsigned long long
347       _M_do_to_ullong() const;
349       // find first "on" bit
350       size_type
351       _M_do_find_first(size_t __not_found) const;
353       // find the next "on" bit that follows "prev"
354       size_type
355       _M_do_find_next(size_t __prev, size_t __not_found) const;
357       // do append of block
358       void
359       _M_do_append_block(block_type __block, size_type __pos)
360       {
361         size_t __offset = __pos % _S_bits_per_block;
362         if (__offset == 0)
363           this->_M_w.push_back(__block);
364         else
365           {
366             this->_M_hiword() |= (__block << __offset);
367             this->_M_w.push_back(__block >> (_S_bits_per_block - __offset));
368           }
369       }
370     };
372   /**
373    *  @brief  The %dynamic_bitset class represents a sequence of bits.
374    *
375    *  @ingroup containers
376    *
377    *  (Note that %dynamic_bitset does @e not meet the formal
378    *  requirements of a <a href="tables.html#65">container</a>.
379    *  Mainly, it lacks iterators.)
380    *
381    *  The template argument, @a Nb, may be any non-negative number,
382    *  specifying the number of bits (e.g., "0", "12", "1024*1024").
383    *
384    *  In the general unoptimized case, storage is allocated in
385    *  word-sized blocks.  Let B be the number of bits in a word, then
386    *  (Nb+(B-1))/B words will be used for storage.  B - Nb%B bits are
387    *  unused.  (They are the high-order bits in the highest word.)  It
388    *  is a class invariant that those unused bits are always zero.
389    *
390    *  If you think of %dynamic_bitset as "a simple array of bits," be
391    *  aware that your mental picture is reversed: a %dynamic_bitset
392    *  behaves the same way as bits in integers do, with the bit at
393    *  index 0 in the "least significant / right-hand" position, and
394    *  the bit at index Nb-1 in the "most significant / left-hand"
395    *  position.  Thus, unlike other containers, a %dynamic_bitset's
396    *  index "counts from right to left," to put it very loosely.
397    *
398    *  This behavior is preserved when translating to and from strings.
399    *  For example, the first line of the following program probably
400    *  prints "b('a') is 0001100001" on a modern ASCII system.
401    *
402    *  @code
403    *     #include <dynamic_bitset>
404    *     #include <iostream>
405    *     #include <sstream>
406    *
407    *     using namespace std;
408    *
409    *     int main()
410    *     {
411    *         long         a = 'a';
412    *         dynamic_bitset   b(a);
413    *
414    *         cout << "b('a') is " << b << endl;
415    *
416    *         ostringstream s;
417    *         s << b;
418    *         string  str = s.str();
419    *         cout << "index 3 in the string is " << str[3] << " but\n"
420    *              << "index 3 in the bitset is " << b[3] << endl;
421    *     }
422    *  @endcode
423    *
424    *  Also see:
425    *  http://gcc.gnu.org/onlinedocs/libstdc++/manual/bk01pt12ch33s02.html
426    *  for a description of extensions.
427    *
428    *  Most of the actual code isn't contained in %dynamic_bitset<>
429    *  itself, but in the base class __dynamic_bitset_base.  The base
430    *  class works with whole words, not with individual bits.  This
431    *  allows us to specialize __dynamic_bitset_base for the important
432    *  special case where the %dynamic_bitset is only a single word.
433    *
434    *  Extra confusion can result due to the fact that the storage for
435    *  __dynamic_bitset_base @e is a vector, and is indexed as such.  This is
436    *  carefully encapsulated.
437    */
438   template<typename _WordT = unsigned long long,
439            typename _Alloc = std::allocator<_WordT>>
440     class dynamic_bitset
441     : private __dynamic_bitset_base<_WordT, _Alloc>
442     {
443       static_assert(std::is_unsigned<_WordT>::value, "template argument "
444                     "_WordT not an unsigned integral type");
446     public:
448       typedef __dynamic_bitset_base<_WordT, _Alloc> _Base;
449       typedef _WordT block_type;
450       typedef _Alloc allocator_type;
451       typedef size_t size_type;
453       static const size_type bits_per_block = __CHAR_BIT__ * sizeof(block_type);
454       // Use this: constexpr size_type std::numeric_limits<size_type>::max().
455       static const size_type npos = static_cast<size_type>(-1);
457     private:
459       //  Clear the unused bits in the uppermost word.
460       void
461       _M_do_sanitize()
462       {
463         size_type __shift = this->_M_Nb % bits_per_block;
464         if (__shift > 0)
465           this->_M_hiword() &= ~((~static_cast<block_type>(0)) << __shift);
466       }
468       //  Set the unused bits in the uppermost word.
469       void
470       _M_do_fill()
471       {
472         size_type __shift = this->_M_Nb % bits_per_block;
473         if (__shift > 0)
474           this->_M_hiword() |= ((~static_cast<block_type>(0)) << __shift);
475       }
477       /**
478        *  These versions of single-bit set, reset, flip, and test
479        *  do no range checking.
480        */
481       dynamic_bitset<_WordT, _Alloc>&
482       _M_unchecked_set(size_type __pos)
483       {
484         this->_M_getword(__pos) |= _Base::_S_maskbit(__pos);
485         return *this;
486       }
488       dynamic_bitset<_WordT, _Alloc>&
489       _M_unchecked_set(size_type __pos, int __val)
490       {
491         if (__val)
492           this->_M_getword(__pos) |= _Base::_S_maskbit(__pos);
493         else
494           this->_M_getword(__pos) &= ~_Base::_S_maskbit(__pos);
495         return *this;
496       }
498       dynamic_bitset<_WordT, _Alloc>&
499       _M_unchecked_reset(size_type __pos)
500       {
501         this->_M_getword(__pos) &= ~_Base::_S_maskbit(__pos);
502         return *this;
503       }
505       dynamic_bitset<_WordT, _Alloc>&
506       _M_unchecked_flip(size_type __pos)
507       {
508         this->_M_getword(__pos) ^= _Base::_S_maskbit(__pos);
509         return *this;
510       }
512       bool
513       _M_unchecked_test(size_type __pos) const
514       { return ((this->_M_getword(__pos) & _Base::_S_maskbit(__pos))
515                 != static_cast<_WordT>(0)); }
517       size_type _M_Nb;
519     public:
520       /**
521        *  This encapsulates the concept of a single bit.  An instance
522        *  of this class is a proxy for an actual bit; this way the
523        *  individual bit operations are done as faster word-size
524        *  bitwise instructions.
525        *
526        *  Most users will never need to use this class directly;
527        *  conversions to and from bool are automatic and should be
528        *  transparent.  Overloaded operators help to preserve the
529        *  illusion.
530        *
531        *  (On a typical system, this "bit %reference" is 64 times the
532        *  size of an actual bit.  Ha.)
533        */
534       class reference
535       {
536         friend class dynamic_bitset;
538         block_type *_M_wp;
539         size_type _M_bpos;
541         // left undefined
542         reference();
544       public:
545         reference(dynamic_bitset& __b, size_type __pos)
546         {
547           this->_M_wp = &__b._M_getword(__pos);
548           this->_M_bpos = _Base::_S_whichbit(__pos);
549         }
551         ~reference()
552         { }
554         // For b[i] = __x;
555         reference&
556         operator=(bool __x)
557         {
558           if (__x)
559             *this->_M_wp |= _Base::_S_maskbit(this->_M_bpos);
560           else
561             *this->_M_wp &= ~_Base::_S_maskbit(this->_M_bpos);
562           return *this;
563         }
565         // For b[i] = b[__j];
566         reference&
567         operator=(const reference& __j)
568         {
569           if ((*(__j._M_wp) & _Base::_S_maskbit(__j._M_bpos)))
570             *this->_M_wp |= _Base::_S_maskbit(this->_M_bpos);
571           else
572             *this->_M_wp &= ~_Base::_S_maskbit(this->_M_bpos);
573           return *this;
574         }
576         // Flips the bit
577         bool
578         operator~() const
579         { return (*(_M_wp) & _Base::_S_maskbit(this->_M_bpos)) == 0; }
581         // For __x = b[i];
582         operator bool() const
583         { return (*(this->_M_wp) & _Base::_S_maskbit(this->_M_bpos)) != 0; }
585         // For b[i].flip();
586         reference&
587         flip()
588         {
589           *this->_M_wp ^= _Base::_S_maskbit(this->_M_bpos);
590           return *this;
591         }
592       };
594       friend class reference;
596       typedef bool const_reference;
598       // 23.3.5.1 constructors:
599       /// All bits set to zero.
600       explicit
601       dynamic_bitset(const allocator_type& __alloc = allocator_type())
602       : _Base(__alloc), _M_Nb(0)
603       { }
605       /// Initial bits bitwise-copied from a single word (others set to zero).
606       explicit
607       dynamic_bitset(size_type __nbits, unsigned long long __val = 0ULL,
608                      const allocator_type& __alloc = allocator_type())
609       : _Base(__nbits, __val, __alloc),
610         _M_Nb(__nbits)
611       { }
613       dynamic_bitset(initializer_list<block_type> __il,
614                      const allocator_type& __alloc = allocator_type())
615       : _Base(__alloc), _M_Nb(0)
616       { this->append(__il); }
618       /**
619        *  @brief  Use a subset of a string.
620        *  @param  __str  A string of '0' and '1' characters.
621        *  @param  __pos  Index of the first character in @p __str to use.
622        *  @param  __n    The number of characters to copy.
623        *  @throw  std::out_of_range  If @p __pos is bigger the size of @p __str.
624        *  @throw  std::invalid_argument  If a character appears in the string
625        *                                 which is neither '0' nor '1'.
626        */
627       template<typename _CharT, typename _Traits, typename _Alloc1>
628         explicit
629         dynamic_bitset(const std::basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc1>& __str,
630                        typename basic_string<_CharT,_Traits,_Alloc1>::size_type
631                        __pos = 0,
632                        typename basic_string<_CharT,_Traits,_Alloc1>::size_type
633                        __n = std::basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc1>::npos,
634                        _CharT __zero = _CharT('0'), _CharT __one = _CharT('1'),
635                        const allocator_type& __alloc = allocator_type())
636         : _Base(__alloc),
637           _M_Nb(0) // Watch for npos.
638         {
639           if (__pos > __str.size())
640             __throw_out_of_range(__N("dynamic_bitset::bitset initial position "
641                                      "not valid"));
643           // Watch for npos.
644           this->_M_Nb = (__n > __str.size() ? __str.size() - __pos : __n);
645           this->resize(this->_M_Nb);
646           this->_M_copy_from_string(__str, __pos, __n,
647                                     _CharT('0'), _CharT('1'));
648         }
650       /**
651        *  @brief  Construct from a string.
652        *  @param  __str  A string of '0' and '1' characters.
653        *  @throw  std::invalid_argument  If a character appears in the string
654        *                                 which is neither '0' nor '1'.
655        */
656       explicit
657       dynamic_bitset(const char* __str,
658                      const allocator_type& __alloc = allocator_type())
659       : _Base(__alloc)
660       {
661         size_t __len = 0;
662         if (__str)
663           while (__str[__len] != '\0')
664             ++__len;
665         this->resize(__len);
666         this->_M_copy_from_ptr<char,std::char_traits<char>>
667                    (__str, __len, 0, __len, '0', '1');
668       }
670       /**
671        *  @brief  Copy constructor.
672        */
673       dynamic_bitset(const dynamic_bitset& __b)
674       : _Base(__b), _M_Nb(__b.size())
675       { }
677       /**
678        *  @brief  Move constructor.
679        */
680       dynamic_bitset(dynamic_bitset&& __b)
681       : _Base(std::forward<_Base>(__b)), _M_Nb(__b.size())
682       { }
684       /**
685        *  @brief  Swap with another bitset.
686        */
687       void
688       swap(dynamic_bitset& __b)
689       {
690         this->_M_swap(__b);
691         std::swap(this->_M_Nb, __b._M_Nb);
692       }
694       /**
695        *  @brief  Assignment.
696        */
697       dynamic_bitset&
698       operator=(const dynamic_bitset& __b)
699       {
700         if (&__b != this)
701           {
702             this->_M_assign(__b);
703             this->_M_Nb = __b._M_Nb;
704           }
705       }
707       /**
708        *  @brief  Move assignment.
709        */
710       dynamic_bitset&
711       operator=(dynamic_bitset&& __b)
712       {
713         this->swap(__b);
714         return *this;
715       }
717       /**
718        *  @brief  Return the allocator for the bitset.
719        */
720       allocator_type
721       get_allocator() const
722       { return this->_M_get_allocator(); }
724       /**
725        *  @brief  Resize the bitset.
726        */
727       void
728       resize(size_type __nbits, bool __value = false)
729       {
730         if (__value)
731           this->_M_do_fill();
732         this->_M_resize(__nbits, __value);
733         this->_M_Nb = __nbits;
734         this->_M_do_sanitize();
735       }
737       /**
738        *  @brief  Clear the bitset.
739        */
740       void
741       clear()
742       {
743         this->_M_clear();
744         this->_M_Nb = 0;
745       }
747       /**
748        *  @brief  Push a bit onto the high end of the bitset.
749        */
750       void
751       push_back(bool __bit)
752       {
753         if (size_t __offset = this->size() % bits_per_block == 0)
754           this->_M_do_append_block(block_type(0), this->_M_Nb);
755         ++this->_M_Nb;
756         this->_M_unchecked_set(this->_M_Nb, __bit);
757       }
759       /**
760        *  @brief  Append a block.
761        */
762       void
763       append(block_type __block)
764       {
765         this->_M_do_append_block(__block, this->_M_Nb);
766         this->_M_Nb += bits_per_block;
767       }
769       /**
770        *  @brief
771        */
772       void
773       append(initializer_list<block_type> __il)
774       { this->append(__il.begin(), __il.end()); }
776       /**
777        *  @brief  Append an iterator range of blocks.
778        */
779       template <typename _BlockInputIterator>
780         void
781         append(_BlockInputIterator __first, _BlockInputIterator __last)
782         {
783           for (; __first != __last; ++__first)
784             this->append(*__first);
785         }
787       // 23.3.5.2 dynamic_bitset operations:
788       //@{
789       /**
790        *  @brief  Operations on dynamic_bitsets.
791        *  @param  __rhs  A same-sized dynamic_bitset.
792        *
793        *  These should be self-explanatory.
794        */
795       dynamic_bitset<_WordT, _Alloc>&
796       operator&=(const dynamic_bitset<_WordT, _Alloc>& __rhs)
797       {
798         this->_M_do_and(__rhs);
799         return *this;
800       }
802       dynamic_bitset<_WordT, _Alloc>&
803       operator&=(dynamic_bitset<_WordT, _Alloc>&& __rhs)
804       {
805         this->_M_do_and(std::move(__rhs));
806         return *this;
807       }
809       dynamic_bitset<_WordT, _Alloc>&
810       operator|=(const dynamic_bitset<_WordT, _Alloc>& __rhs)
811       {
812         this->_M_do_or(__rhs);
813         return *this;
814       }
816       dynamic_bitset<_WordT, _Alloc>&
817       operator^=(const dynamic_bitset<_WordT, _Alloc>& __rhs)
818       {
819         this->_M_do_xor(__rhs);
820         return *this;
821       }
823       dynamic_bitset<_WordT, _Alloc>&
824       operator-=(const dynamic_bitset<_WordT, _Alloc>& __rhs)
825       {
826         this->_M_do_dif(__rhs);
827         return *this;
828       }
829       //@}
831       //@{
832       /**
833        *  @brief  Operations on dynamic_bitsets.
834        *  @param  __pos The number of places to shift.
835        *
836        *  These should be self-explanatory.
837        */
838       dynamic_bitset<_WordT, _Alloc>&
839       operator<<=(size_type __pos)
840       {
841         if (__builtin_expect(__pos < this->_M_Nb, 1))
842           {
843             this->_M_do_left_shift(__pos);
844             this->_M_do_sanitize();
845           }
846         else
847           this->_M_do_reset();
848         return *this;
849       }
851       dynamic_bitset<_WordT, _Alloc>&
852       operator>>=(size_type __pos)
853       {
854         if (__builtin_expect(__pos < this->_M_Nb, 1))
855           {
856             this->_M_do_right_shift(__pos);
857             this->_M_do_sanitize();
858           }
859         else
860           this->_M_do_reset();
861         return *this;
862       }
863       //@}
865       // Set, reset, and flip.
866       /**
867        *  @brief Sets every bit to true.
868        */
869       dynamic_bitset<_WordT, _Alloc>&
870       set()
871       {
872         this->_M_do_set();
873         this->_M_do_sanitize();
874         return *this;
875       }
877       /**
878        *  @brief Sets a given bit to a particular value.
879        *  @param  __pos  The index of the bit.
880        *  @param  __val  Either true or false, defaults to true.
881        *  @throw  std::out_of_range  If @a __pos is bigger the size of the %set.
882        */
883       dynamic_bitset<_WordT, _Alloc>&
884       set(size_type __pos, bool __val = true)
885       {
886         if (__pos >= _M_Nb)
887           __throw_out_of_range(__N("dynamic_bitset::set"));
888         return this->_M_unchecked_set(__pos, __val);
889       }
891       /**
892        *  @brief Sets every bit to false.
893        */
894       dynamic_bitset<_WordT, _Alloc>&
895       reset()
896       {
897         this->_M_do_reset();
898         return *this;
899       }
901       /**
902        *  @brief Sets a given bit to false.
903        *  @param  __pos  The index of the bit.
904        *  @throw  std::out_of_range  If @a __pos is bigger the size of the %set.
905        *
906        *  Same as writing @c set(__pos, false).
907        */
908       dynamic_bitset<_WordT, _Alloc>&
909       reset(size_type __pos)
910       {
911         if (__pos >= _M_Nb)
912           __throw_out_of_range(__N("dynamic_bitset::reset"));
913         return this->_M_unchecked_reset(__pos);
914       }
916       /**
917        *  @brief Toggles every bit to its opposite value.
918        */
919       dynamic_bitset<_WordT, _Alloc>&
920       flip()
921       {
922         this->_M_do_flip();
923         this->_M_do_sanitize();
924         return *this;
925       }
927       /**
928        *  @brief Toggles a given bit to its opposite value.
929        *  @param  __pos  The index of the bit.
930        *  @throw  std::out_of_range  If @a __pos is bigger the size of the %set.
931        */
932       dynamic_bitset<_WordT, _Alloc>&
933       flip(size_type __pos)
934       {
935         if (__pos >= _M_Nb)
936           __throw_out_of_range(__N("dynamic_bitset::flip"));
937         return this->_M_unchecked_flip(__pos);
938       }
940       /// See the no-argument flip().
941       dynamic_bitset<_WordT, _Alloc>
942       operator~() const
943       { return dynamic_bitset<_WordT, _Alloc>(*this).flip(); }
945       //@{
946       /**
947        *  @brief  Array-indexing support.
948        *  @param  __pos  Index into the %dynamic_bitset.
949        *  @return A bool for a 'const %dynamic_bitset'.  For non-const
950        *           bitsets, an instance of the reference proxy class.
951        *  @note These operators do no range checking and throw no
952        *         exceptions, as required by DR 11 to the standard.
953        */
954       reference
955       operator[](size_type __pos)
956       { return reference(*this,__pos); }
958       const_reference
959       operator[](size_type __pos) const
960       { return _M_unchecked_test(__pos); }
961       //@}
963       /**
964        *  @brief Returns a numerical interpretation of the %dynamic_bitset.
965        *  @return  The integral equivalent of the bits.
966        *  @throw  std::overflow_error  If there are too many bits to be
967        *                               represented in an @c unsigned @c long.
968        */
969       unsigned long
970       to_ulong() const
971       { return this->_M_do_to_ulong(); }
973       /**
974        *  @brief Returns a numerical interpretation of the %dynamic_bitset.
975        *  @return  The integral equivalent of the bits.
976        *  @throw  std::overflow_error  If there are too many bits to be
977        *                               represented in an @c unsigned @c long.
978        */
979       unsigned long long
980       to_ullong() const
981       { return this->_M_do_to_ullong(); }
983       /**
984        *  @brief Returns a character interpretation of the %dynamic_bitset.
985        *  @return  The string equivalent of the bits.
986        *
987        *  Note the ordering of the bits:  decreasing character positions
988        *  correspond to increasing bit positions (see the main class notes for
989        *  an example).
990        */
991       template<typename _CharT = char,
992                typename _Traits = std::char_traits<_CharT>,
993                typename _Alloc1 = std::allocator<_CharT>>
994         std::basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc1>
995         to_string(_CharT __zero = _CharT('0'), _CharT __one = _CharT('1')) const
996         {
997           std::basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc1> __result;
998           _M_copy_to_string(__result, __zero, __one);
999           return __result;
1000         }
1002       // Helper functions for string operations.
1003       template<typename _CharT, typename _Traits>
1004         void
1005         _M_copy_from_ptr(const _CharT*, size_t, size_t, size_t,
1006                          _CharT, _CharT);
1008       template<typename _CharT, typename _Traits, typename _Alloc1>
1009         void
1010         _M_copy_from_string(const std::basic_string<_CharT,
1011                             _Traits, _Alloc1>& __str, size_t __pos, size_t __n,
1012                             _CharT __zero = _CharT('0'),
1013                             _CharT __one = _CharT('1'))
1014         { _M_copy_from_ptr<_CharT, _Traits>(__str.data(), __str.size(),
1015                                             __pos, __n, __zero, __one); }
1017       template<typename _CharT, typename _Traits, typename _Alloc1>
1018         void
1019         _M_copy_to_string(std::basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc1>& __str,
1020                           _CharT __zero = _CharT('0'),
1021                           _CharT __one = _CharT('1')) const;
1023       /// Returns the number of bits which are set.
1024       size_type
1025       count() const noexcept
1026       { return this->_M_do_count(); }
1028       /// Returns the total number of bits.
1029       size_type
1030       size() const noexcept
1031       { return this->_M_Nb; }
1033       /// Returns the total number of blocks.
1034       size_type
1035       num_blocks() const noexcept
1036       { return this->_M_size(); }
1038       /// Returns true if the dynamic_bitset is empty.
1039       bool
1040       empty() const noexcept
1041       { return (this->_M_Nb == 0); }
1043       /// Returns the maximum size of a dynamic_bitset object having the same
1044       /// type as *this.
1045       /// The real answer is max() * bits_per_block but is likely to overflow.
1046       constexpr size_type
1047       max_size() noexcept
1048       { return std::numeric_limits<block_type>::max(); }
1050       /**
1051        *  @brief Tests the value of a bit.
1052        *  @param  __pos  The index of a bit.
1053        *  @return  The value at @a __pos.
1054        *  @throw  std::out_of_range  If @a __pos is bigger the size of the %set.
1055        */
1056       bool
1057       test(size_type __pos) const
1058       {
1059         if (__pos >= _M_Nb)
1060           __throw_out_of_range(__N("dynamic_bitset::test"));
1061         return _M_unchecked_test(__pos);
1062       }
1064       /**
1065        *  @brief Tests whether all the bits are on.
1066        *  @return  True if all the bits are set.
1067        */
1068       bool
1069       all() const
1070       { return this->_M_are_all_aux() == _M_Nb; }
1072       /**
1073        *  @brief Tests whether any of the bits are on.
1074        *  @return  True if at least one bit is set.
1075        */
1076       bool
1077       any() const
1078       { return this->_M_is_any(); }
1080       /**
1081        *  @brief Tests whether any of the bits are on.
1082        *  @return  True if none of the bits are set.
1083        */
1084       bool
1085       none() const
1086       { return !this->_M_is_any(); }
1088       //@{
1089       /// Self-explanatory.
1090       dynamic_bitset<_WordT, _Alloc>
1091       operator<<(size_type __pos) const
1092       { return dynamic_bitset<_WordT, _Alloc>(*this) <<= __pos; }
1094       dynamic_bitset<_WordT, _Alloc>
1095       operator>>(size_type __pos) const
1096       { return dynamic_bitset<_WordT, _Alloc>(*this) >>= __pos; }
1097       //@}
1099       /**
1100        *  @brief  Finds the index of the first "on" bit.
1101        *  @return  The index of the first bit set, or size() if not found.
1102        *  @sa  find_next
1103        */
1104       size_type
1105       find_first() const
1106       { return this->_M_do_find_first(this->_M_Nb); }
1108       /**
1109        *  @brief  Finds the index of the next "on" bit after prev.
1110        *  @return  The index of the next bit set, or size() if not found.
1111        *  @param  __prev  Where to start searching.
1112        *  @sa  find_first
1113        */
1114       size_type
1115       find_next(size_t __prev) const
1116       { return this->_M_do_find_next(__prev, this->_M_Nb); }
1118       bool
1119       is_subset_of(const dynamic_bitset& __b) const
1120       { return this->_M_is_subset_of(__b); }
1122       bool
1123       is_proper_subset_of(const dynamic_bitset& __b) const
1124       { return this->_M_is_proper_subset_of(__b); }
1126       friend bool
1127       operator==(const dynamic_bitset<_WordT, _Alloc>& __lhs,
1128                  const dynamic_bitset<_WordT, _Alloc>& __rhs)
1129       { return __lhs._M_is_equal(__rhs); }
1131       friend bool
1132       operator<(const dynamic_bitset<_WordT, _Alloc>& __lhs,
1133                 const dynamic_bitset<_WordT, _Alloc>& __rhs)
1134       { return __lhs._M_is_less(__rhs); }
1135     };
1137   template<typename _WordT, typename _Alloc>
1138     template<typename _CharT, typename _Traits, typename _Alloc1>
1139       inline void
1140       dynamic_bitset<_WordT, _Alloc>::
1141       _M_copy_to_string(std::basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc1>& __str,
1142                         _CharT __zero, _CharT __one) const
1143       {
1144         __str.assign(_M_Nb, __zero);
1145         for (size_t __i = _M_Nb; __i > 0; --__i)
1146           if (_M_unchecked_test(__i - 1))
1147             _Traits::assign(__str[_M_Nb - __i], __one);
1148       }
1151   //@{
1152   /// These comparisons for equality/inequality are, well, @e bitwise.
1154   template<typename _WordT, typename _Alloc>
1155     inline bool
1156     operator!=(const dynamic_bitset<_WordT, _Alloc>& __lhs,
1157                const dynamic_bitset<_WordT, _Alloc>& __rhs)
1158     { return !(__lhs == __rhs); }
1160   template<typename _WordT, typename _Alloc>
1161     inline bool
1162     operator<=(const dynamic_bitset<_WordT, _Alloc>& __lhs,
1163                const dynamic_bitset<_WordT, _Alloc>& __rhs)
1164     { return !(__lhs > __rhs); }
1166   template<typename _WordT, typename _Alloc>
1167     inline bool
1168     operator>(const dynamic_bitset<_WordT, _Alloc>& __lhs,
1169               const dynamic_bitset<_WordT, _Alloc>& __rhs)
1170     { return __rhs < __lhs; }
1172   template<typename _WordT, typename _Alloc>
1173     inline bool
1174     operator>=(const dynamic_bitset<_WordT, _Alloc>& __lhs,
1175                const dynamic_bitset<_WordT, _Alloc>& __rhs)
1176     { return !(__lhs < __rhs); }
1177   //@}
1179   // 23.3.5.3 bitset operations:
1180   //@{
1181   /**
1182    *  @brief  Global bitwise operations on bitsets.
1183    *  @param  __x  A bitset.
1184    *  @param  __y  A bitset of the same size as @a __x.
1185    *  @return  A new bitset.
1186    *
1187    *  These should be self-explanatory.
1188    */
1189   template<typename _WordT, typename _Alloc>
1190     inline dynamic_bitset<_WordT, _Alloc>
1191     operator&(const dynamic_bitset<_WordT, _Alloc>& __x,
1192               const dynamic_bitset<_WordT, _Alloc>& __y)
1193     {
1194       dynamic_bitset<_WordT, _Alloc> __result(__x);
1195       __result &= __y;
1196       return __result;
1197     }
1199   template<typename _WordT, typename _Alloc>
1200     inline dynamic_bitset<_WordT, _Alloc>
1201     operator|(const dynamic_bitset<_WordT, _Alloc>& __x,
1202               const dynamic_bitset<_WordT, _Alloc>& __y)
1203     {
1204       dynamic_bitset<_WordT, _Alloc> __result(__x);
1205       __result |= __y;
1206       return __result;
1207     }
1209   template <typename _WordT, typename _Alloc>
1210     inline dynamic_bitset<_WordT, _Alloc>
1211     operator^(const dynamic_bitset<_WordT, _Alloc>& __x,
1212               const dynamic_bitset<_WordT, _Alloc>& __y)
1213     {
1214       dynamic_bitset<_WordT, _Alloc> __result(__x);
1215       __result ^= __y;
1216       return __result;
1217     }
1219   template <typename _WordT, typename _Alloc>
1220     inline dynamic_bitset<_WordT, _Alloc>
1221     operator-(const dynamic_bitset<_WordT, _Alloc>& __x,
1222               const dynamic_bitset<_WordT, _Alloc>& __y)
1223     {
1224       dynamic_bitset<_WordT, _Alloc> __result(__x);
1225       __result -= __y;
1226       return __result;
1227     }
1228   //@}
1230   /**
1231    *  @defgroup Global I/O operators for bitsets.
1232    *  @{
1233    *  @brief Global I/O operators for bitsets.
1234    *
1235    *  Direct I/O between streams and bitsets is supported.  Output is
1236    *  straightforward.  Input will skip whitespace and only accept '0'
1237    *  and '1' characters.  The %dynamic_bitset will grow as necessary
1238    *  to hold the string of bits.
1239    */
1240   template <typename _CharT, typename _Traits,
1241             typename _WordT, typename _Alloc>
1242     inline std::basic_ostream<_CharT, _Traits>&
1243     operator<<(std::basic_ostream<_CharT, _Traits>& __os,
1244                const dynamic_bitset<_WordT, _Alloc>& __x)
1245     {
1246       std::basic_string<_CharT, _Traits> __tmp;
1248       const ctype<_CharT>& __ct = use_facet<ctype<_CharT>>(__os.getloc());
1249       __x._M_copy_to_string(__tmp, __ct.widen('0'), __ct.widen('1'));
1250       return __os << __tmp;
1251     }
1252   /**
1253    *  @}
1254    */
1256 _GLIBCXX_END_NAMESPACE_VERSION
1257 } // tr2
1258 } // std
1260 #include <tr2/dynamic_bitset.tcc>
1262 #endif /* _GLIBCXX_TR2_DYNAMIC_BITSET */