libstdc++-v3/include/std/array

   1 // <array> -*- C++ -*-
   2
   3 // Copyright (C) 2007-2013 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.
  10
  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.
  15
  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.
  19
  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/>.
  24
  25 /** @file include/array
  26  *  This is a Standard C++ Library header.
  27  */
  28
  29 #ifndef _GLIBCXX_ARRAY
  30 #define _GLIBCXX_ARRAY 1
  31
  32 #pragma GCC system_header
  33
  34 #if __cplusplus < 201103L
  35 # include <bits/c++0x_warning.h>
  36 #else
  37
  38 #include <stdexcept>
  39 #include <bits/stl_algobase.h>
  40 #include <bits/range_access.h>
  41
  42 namespace std _GLIBCXX_VISIBILITY(default)
  43 {
  44 _GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE_CONTAINER
  45
  46   template<typename _Tp, std::size_t _Nm>
  47     struct __array_traits
  48     {
  49       typedef _Tp _Type[_Nm];
  50
  51       static constexpr _Tp&
  52       _S_ref(const _Type& __t, std::size_t __n) noexcept
  53       { return const_cast<_Tp&>(__t[__n]); }
  54     };
  55
  56  template<typename _Tp>
  57    struct __array_traits<_Tp, 0>
  58    {
  59      struct _Type { };
  60
  61      static constexpr _Tp&
  62      _S_ref(const _Type&, std::size_t) noexcept
  63      { return *static_cast<_Tp*>(nullptr); }
  64    };
  65
  66   /**
  67    *  @brief A standard container for storing a fixed size sequence of elements.
  68    *
  69    *  @ingroup sequences
  70    *
  71    *  Meets the requirements of a <a href="tables.html#65">container</a>, a
  72    *  <a href="tables.html#66">reversible container</a>, and a
  73    *  <a href="tables.html#67">sequence</a>.
  74    *
  75    *  Sets support random access iterators.
  76    *
  77    *  @tparam  Tp  Type of element. Required to be a complete type.
  78    *  @tparam  N  Number of elements.
  79   */
  80   template<typename _Tp, std::size_t _Nm>
  81     struct array
  82     {
  83       typedef _Tp                                     value_type;
  84       typedef value_type*                             pointer;
  85       typedef const value_type*                       const_pointer;
  86       typedef value_type&                             reference;
  87       typedef const value_type&                       const_reference;
  88       typedef value_type*                             iterator;
  89       typedef const value_type*                       const_iterator;
  90       typedef std::size_t                             size_type;
  91       typedef std::ptrdiff_t                          difference_type;
  92       typedef std::reverse_iterator<iterator>         reverse_iterator;
  93       typedef std::reverse_iterator<const_iterator>   const_reverse_iterator;
  94
  95       // Support for zero-sized arrays mandatory.
  96       typedef _GLIBCXX_STD_C::__array_traits<_Tp, _Nm> _AT_Type;
  97       typename _AT_Type::_Type                         _M_elems;
  98
  99       // No explicit construct/copy/destroy for aggregate type.
 100
 101       // DR 776.
 102       void
 103       fill(const value_type& __u)
 104       { std::fill_n(begin(), size(), __u); }
 105
 106       void
 107       swap(array& __other)
 108       noexcept(noexcept(swap(std::declval<_Tp&>(), std::declval<_Tp&>())))
 109       { std::swap_ranges(begin(), end(), __other.begin()); }
 110
 111       // Iterators.
 112       iterator
 113       begin() noexcept
 114       { return iterator(data()); }
 115
 116       const_iterator
 117       begin() const noexcept
 118       { return const_iterator(data()); }
 119
 120       iterator
 121       end() noexcept
 122       { return iterator(data() + _Nm); }
 123
 124       const_iterator
 125       end() const noexcept
 126       { return const_iterator(data() + _Nm); }
 127
 128       reverse_iterator
 129       rbegin() noexcept
 130       { return reverse_iterator(end()); }
 131
 132       const_reverse_iterator
 133       rbegin() const noexcept
 134       { return const_reverse_iterator(end()); }
 135
 136       reverse_iterator
 137       rend() noexcept
 138       { return reverse_iterator(begin()); }
 139
 140       const_reverse_iterator
 141       rend() const noexcept
 142       { return const_reverse_iterator(begin()); }
 143
 144       const_iterator
 145       cbegin() const noexcept
 146       { return const_iterator(data()); }
 147
 148       const_iterator
 149       cend() const noexcept
 150       { return const_iterator(data() + _Nm); }
 151
 152       const_reverse_iterator
 153       crbegin() const noexcept
 154       { return const_reverse_iterator(end()); }
 155
 156       const_reverse_iterator
 157       crend() const noexcept
 158       { return const_reverse_iterator(begin()); }
 159
 160       // Capacity.
 161       constexpr size_type
 162       size() const noexcept { return _Nm; }
 163
 164       constexpr size_type
 165       max_size() const noexcept { return _Nm; }
 166
 167       constexpr bool
 168       empty() const noexcept { return size() == 0; }
 169
 170       // Element access.
 171       reference
 172       operator[](size_type __n) noexcept
 173       { return _AT_Type::_S_ref(_M_elems, __n); }
 174
 175       constexpr const_reference
 176       operator[](size_type __n) const noexcept
 177       { return _AT_Type::_S_ref(_M_elems, __n); }
 178
 179       reference
 180       at(size_type __n)
 181       {
 182         if (__n >= _Nm)
 183           std::__throw_out_of_range_fmt(__N("array::at: __n (which is %zu) "
 184                                             ">= _Nm (which is %zu)"),
 185                                         __n, _Nm);
 186         return _AT_Type::_S_ref(_M_elems, __n);
 187       }
 188
 189       constexpr const_reference
 190       at(size_type __n) const
 191       {
 192         // Result of conditional expression must be an lvalue so use
 193         // boolean ? lvalue : (throw-expr, lvalue)
 194         return __n < _Nm ? _AT_Type::_S_ref(_M_elems, __n)
 195           : (std::__throw_out_of_range_fmt(__N("array::at: __n (which is %zu) "
 196                                                ">= _Nm (which is %zu)"),
 197                                            __n, _Nm),
 198              _AT_Type::_S_ref(_M_elems, 0));
 199       }
 200
 201       reference
 202       front() noexcept
 203       { return *begin(); }
 204
 205       constexpr const_reference
 206       front() const noexcept
 207       { return _AT_Type::_S_ref(_M_elems, 0); }
 208
 209       reference
 210       back() noexcept
 211       { return _Nm ? *(end() - 1) : *end(); }
 212
 213       constexpr const_reference
 214       back() const noexcept
 215       {
 216         return _Nm ? _AT_Type::_S_ref(_M_elems, _Nm - 1)
 217                    : _AT_Type::_S_ref(_M_elems, 0);
 218       }
 219
 220       pointer
 221       data() noexcept
 222       { return std::__addressof(_AT_Type::_S_ref(_M_elems, 0)); }
 223
 224       const_pointer
 225       data() const noexcept
 226       { return std::__addressof(_AT_Type::_S_ref(_M_elems, 0)); }
 227     };
 228
 229   // Array comparisons.
 230   template<typename _Tp, std::size_t _Nm>
 231     inline bool
 232     operator==(const array<_Tp, _Nm>& __one, const array<_Tp, _Nm>& __two)
 233     { return std::equal(__one.begin(), __one.end(), __two.begin()); }
 234
 235   template<typename _Tp, std::size_t _Nm>
 236     inline bool
 237     operator!=(const array<_Tp, _Nm>& __one, const array<_Tp, _Nm>& __two)
 238     { return !(__one == __two); }
 239
 240   template<typename _Tp, std::size_t _Nm>
 241     inline bool
 242     operator<(const array<_Tp, _Nm>& __a, const array<_Tp, _Nm>& __b)
 243     {
 244       return std::lexicographical_compare(__a.begin(), __a.end(),
 245                                           __b.begin(), __b.end());
 246     }
 247
 248   template<typename _Tp, std::size_t _Nm>
 249     inline bool
 250     operator>(const array<_Tp, _Nm>& __one, const array<_Tp, _Nm>& __two)
 251     { return __two < __one; }
 252
 253   template<typename _Tp, std::size_t _Nm>
 254     inline bool
 255     operator<=(const array<_Tp, _Nm>& __one, const array<_Tp, _Nm>& __two)
 256     { return !(__one > __two); }
 257
 258   template<typename _Tp, std::size_t _Nm>
 259     inline bool
 260     operator>=(const array<_Tp, _Nm>& __one, const array<_Tp, _Nm>& __two)
 261     { return !(__one < __two); }
 262
 263   // Specialized algorithms.
 264   template<typename _Tp, std::size_t _Nm>
 265     inline void
 266     swap(array<_Tp, _Nm>& __one, array<_Tp, _Nm>& __two)
 267     noexcept(noexcept(__one.swap(__two)))
 268     { __one.swap(__two); }
 269
 270   template<std::size_t _Int, typename _Tp, std::size_t _Nm>
 271     constexpr _Tp&
 272     get(array<_Tp, _Nm>& __arr) noexcept
 273     {
 274       static_assert(_Int < _Nm, "index is out of bounds");
 275       return _GLIBCXX_STD_C::__array_traits<_Tp, _Nm>::
 276         _S_ref(__arr._M_elems, _Int);
 277     }
 278
 279   template<std::size_t _Int, typename _Tp, std::size_t _Nm>
 280     constexpr _Tp&&
 281     get(array<_Tp, _Nm>&& __arr) noexcept
 282     {
 283       static_assert(_Int < _Nm, "index is out of bounds");
 284       return std::move(get<_Int>(__arr));
 285     }
 286
 287   template<std::size_t _Int, typename _Tp, std::size_t _Nm>
 288     constexpr const _Tp&
 289     get(const array<_Tp, _Nm>& __arr) noexcept
 290     {
 291       static_assert(_Int < _Nm, "index is out of bounds");
 292       return _GLIBCXX_STD_C::__array_traits<_Tp, _Nm>::
 293         _S_ref(__arr._M_elems, _Int);
 294     }
 295
 296 _GLIBCXX_END_NAMESPACE_CONTAINER
 297 } // namespace std
 298
 299 namespace std _GLIBCXX_VISIBILITY(default)
 300 {
 301 _GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE_VERSION
 302
 303   // Tuple interface to class template array.
 304
 305   /// tuple_size
 306   template<typename _Tp>
 307     class tuple_size;
 308
 309   template<typename _Tp, std::size_t _Nm>
 310     struct tuple_size<_GLIBCXX_STD_C::array<_Tp, _Nm>>
 311     : public integral_constant<std::size_t, _Nm> { };
 312
 313   /// tuple_element
 314   template<std::size_t _Int, typename _Tp>
 315     class tuple_element;
 316
 317   template<std::size_t _Int, typename _Tp, std::size_t _Nm>
 318     struct tuple_element<_Int, _GLIBCXX_STD_C::array<_Tp, _Nm>>
 319     {
 320       static_assert(_Int < _Nm, "index is out of bounds");
 321       typedef _Tp type;
 322     };
 323
 324 _GLIBCXX_END_NAMESPACE_VERSION
 325 } // namespace std
 326
 327 #ifdef _GLIBCXX_DEBUG
 328 # include <debug/array>
 329 #endif
 330
 331 #ifdef _GLIBCXX_PROFILE
 332 # include <profile/array>
 333 #endif
 334
 335 #endif // C++11
 336
 337 #endif // _GLIBCXX_ARRAY