Rebase.
[official-gcc.git] / libstdc++-v3 / include / std / bitset
blobc58da822493ab027b755aa29857c7225c9895e49
1 // <bitset> -*- C++ -*-
3 // Copyright (C) 2001-2014 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/>.
26  * Copyright (c) 1998
27  * Silicon Graphics Computer Systems, Inc.
28  *
29  * Permission to use, copy, modify, distribute and sell this software
30  * and its documentation for any purpose is hereby granted without fee,
31  * provided that the above copyright notice appear in all copies and
32  * that both that copyright notice and this permission notice appear
33  * in supporting documentation.  Silicon Graphics makes no
34  * representations about the suitability of this software for any
35  * purpose.  It is provided "as is" without express or implied warranty.
36  */
38 /** @file include/bitset
39  *  This is a Standard C++ Library header.
40  */
42 #ifndef _GLIBCXX_BITSET
43 #define _GLIBCXX_BITSET 1
45 #pragma GCC system_header
47 #include <string>
48 #include <bits/functexcept.h>   // For invalid_argument, out_of_range,
49                                 // overflow_error
50 #include <iosfwd>
51 #include <bits/cxxabi_forced.h>
53 #define _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD  (__CHAR_BIT__ * __SIZEOF_LONG__)
54 #define _GLIBCXX_BITSET_WORDS(__n) \
55   ((__n) / _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD + \
56    ((__n) % _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD == 0 ? 0 : 1))
58 #define _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_ULL (__CHAR_BIT__ * __SIZEOF_LONG_LONG__)
60 namespace std _GLIBCXX_VISIBILITY(default)
62 _GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE_CONTAINER
64   /**
65    *  Base class, general case.  It is a class invariant that _Nw will be
66    *  nonnegative.
67    *
68    *  See documentation for bitset.
69   */
70   template<size_t _Nw>
71     struct _Base_bitset
72     {
73       typedef unsigned long _WordT;
75       /// 0 is the least significant word.
76       _WordT            _M_w[_Nw];
78       _GLIBCXX_CONSTEXPR _Base_bitset() _GLIBCXX_NOEXCEPT
79       : _M_w() { }
81 #if __cplusplus >= 201103L
82       constexpr _Base_bitset(unsigned long long __val) noexcept
83       : _M_w{ _WordT(__val)
84 #if __SIZEOF_LONG_LONG__ > __SIZEOF_LONG__
85                , _WordT(__val >> _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD)
86 #endif
87        } { }
88 #else
89       _Base_bitset(unsigned long __val)
90       : _M_w()
91       { _M_w[0] = __val; }
92 #endif
94       static _GLIBCXX_CONSTEXPR size_t
95       _S_whichword(size_t __pos) _GLIBCXX_NOEXCEPT
96       { return __pos / _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD; }
98       static _GLIBCXX_CONSTEXPR size_t
99       _S_whichbyte(size_t __pos) _GLIBCXX_NOEXCEPT
100       { return (__pos % _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD) / __CHAR_BIT__; }
102       static _GLIBCXX_CONSTEXPR size_t
103       _S_whichbit(size_t __pos) _GLIBCXX_NOEXCEPT
104       { return __pos % _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD; }
106       static _GLIBCXX_CONSTEXPR _WordT
107       _S_maskbit(size_t __pos) _GLIBCXX_NOEXCEPT
108       { return (static_cast<_WordT>(1)) << _S_whichbit(__pos); }
110       _WordT&
111       _M_getword(size_t __pos) _GLIBCXX_NOEXCEPT
112       { return _M_w[_S_whichword(__pos)]; }
114       _GLIBCXX_CONSTEXPR _WordT
115       _M_getword(size_t __pos) const _GLIBCXX_NOEXCEPT
116       { return _M_w[_S_whichword(__pos)]; }
118 #if __cplusplus >= 201103L
119       const _WordT*
120       _M_getdata() const noexcept
121       { return _M_w; }
122 #endif
124       _WordT&
125       _M_hiword() _GLIBCXX_NOEXCEPT
126       { return _M_w[_Nw - 1]; }
128       _GLIBCXX_CONSTEXPR _WordT
129       _M_hiword() const _GLIBCXX_NOEXCEPT
130       { return _M_w[_Nw - 1]; }
132       void
133       _M_do_and(const _Base_bitset<_Nw>& __x) _GLIBCXX_NOEXCEPT
134       {
135         for (size_t __i = 0; __i < _Nw; __i++)
136           _M_w[__i] &= __x._M_w[__i];
137       }
139       void
140       _M_do_or(const _Base_bitset<_Nw>& __x) _GLIBCXX_NOEXCEPT
141       {
142         for (size_t __i = 0; __i < _Nw; __i++)
143           _M_w[__i] |= __x._M_w[__i];
144       }
146       void
147       _M_do_xor(const _Base_bitset<_Nw>& __x) _GLIBCXX_NOEXCEPT
148       {
149         for (size_t __i = 0; __i < _Nw; __i++)
150           _M_w[__i] ^= __x._M_w[__i];
151       }
153       void
154       _M_do_left_shift(size_t __shift) _GLIBCXX_NOEXCEPT;
156       void
157       _M_do_right_shift(size_t __shift) _GLIBCXX_NOEXCEPT;
159       void
160       _M_do_flip() _GLIBCXX_NOEXCEPT
161       {
162         for (size_t __i = 0; __i < _Nw; __i++)
163           _M_w[__i] = ~_M_w[__i];
164       }
166       void
167       _M_do_set() _GLIBCXX_NOEXCEPT
168       {
169         for (size_t __i = 0; __i < _Nw; __i++)
170           _M_w[__i] = ~static_cast<_WordT>(0);
171       }
173       void
174       _M_do_reset() _GLIBCXX_NOEXCEPT
175       { __builtin_memset(_M_w, 0, _Nw * sizeof(_WordT)); }
177       bool
178       _M_is_equal(const _Base_bitset<_Nw>& __x) const _GLIBCXX_NOEXCEPT
179       {
180         for (size_t __i = 0; __i < _Nw; ++__i)
181           if (_M_w[__i] != __x._M_w[__i])
182             return false;
183         return true;
184       }
186       template<size_t _Nb>
187         bool
188         _M_are_all() const _GLIBCXX_NOEXCEPT
189         {
190           for (size_t __i = 0; __i < _Nw - 1; __i++)
191             if (_M_w[__i] != ~static_cast<_WordT>(0))
192               return false;
193           return _M_hiword() == (~static_cast<_WordT>(0)
194                                  >> (_Nw * _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD
195                                      - _Nb));
196         }
198       bool
199       _M_is_any() const _GLIBCXX_NOEXCEPT
200       {
201         for (size_t __i = 0; __i < _Nw; __i++)
202           if (_M_w[__i] != static_cast<_WordT>(0))
203             return true;
204         return false;
205       }
207       size_t
208       _M_do_count() const _GLIBCXX_NOEXCEPT
209       {
210         size_t __result = 0;
211         for (size_t __i = 0; __i < _Nw; __i++)
212           __result += __builtin_popcountl(_M_w[__i]);
213         return __result;
214       }
216       unsigned long
217       _M_do_to_ulong() const;
219 #if __cplusplus >= 201103L
220       unsigned long long
221       _M_do_to_ullong() const;
222 #endif
224       // find first "on" bit
225       size_t
226       _M_do_find_first(size_t) const _GLIBCXX_NOEXCEPT;
228       // find the next "on" bit that follows "prev"
229       size_t
230       _M_do_find_next(size_t, size_t) const _GLIBCXX_NOEXCEPT;
231     };
233   // Definitions of non-inline functions from _Base_bitset.
234   template<size_t _Nw>
235     void
236     _Base_bitset<_Nw>::_M_do_left_shift(size_t __shift) _GLIBCXX_NOEXCEPT
237     {
238       if (__builtin_expect(__shift != 0, 1))
239         {
240           const size_t __wshift = __shift / _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD;
241           const size_t __offset = __shift % _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD;
243           if (__offset == 0)
244             for (size_t __n = _Nw - 1; __n >= __wshift; --__n)
245               _M_w[__n] = _M_w[__n - __wshift];
246           else
247             {
248               const size_t __sub_offset = (_GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD 
249                                            - __offset);
250               for (size_t __n = _Nw - 1; __n > __wshift; --__n)
251                 _M_w[__n] = ((_M_w[__n - __wshift] << __offset)
252                              | (_M_w[__n - __wshift - 1] >> __sub_offset));
253               _M_w[__wshift] = _M_w[0] << __offset;
254             }
256           std::fill(_M_w + 0, _M_w + __wshift, static_cast<_WordT>(0));
257         }
258     }
260   template<size_t _Nw>
261     void
262     _Base_bitset<_Nw>::_M_do_right_shift(size_t __shift) _GLIBCXX_NOEXCEPT
263     {
264       if (__builtin_expect(__shift != 0, 1))
265         {
266           const size_t __wshift = __shift / _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD;
267           const size_t __offset = __shift % _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD;
268           const size_t __limit = _Nw - __wshift - 1;
270           if (__offset == 0)
271             for (size_t __n = 0; __n <= __limit; ++__n)
272               _M_w[__n] = _M_w[__n + __wshift];
273           else
274             {
275               const size_t __sub_offset = (_GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD
276                                            - __offset);
277               for (size_t __n = 0; __n < __limit; ++__n)
278                 _M_w[__n] = ((_M_w[__n + __wshift] >> __offset)
279                              | (_M_w[__n + __wshift + 1] << __sub_offset));
280               _M_w[__limit] = _M_w[_Nw-1] >> __offset;
281             }
282           
283           std::fill(_M_w + __limit + 1, _M_w + _Nw, static_cast<_WordT>(0));
284         }
285     }
287   template<size_t _Nw>
288     unsigned long
289     _Base_bitset<_Nw>::_M_do_to_ulong() const
290     {
291       for (size_t __i = 1; __i < _Nw; ++__i)
292         if (_M_w[__i])
293           __throw_overflow_error(__N("_Base_bitset::_M_do_to_ulong"));
294       return _M_w[0];
295     }
297 #if __cplusplus >= 201103L
298   template<size_t _Nw>
299     unsigned long long
300     _Base_bitset<_Nw>::_M_do_to_ullong() const
301     {
302       const bool __dw = sizeof(unsigned long long) > sizeof(unsigned long);
303       for (size_t __i = 1 + __dw; __i < _Nw; ++__i)
304         if (_M_w[__i])
305           __throw_overflow_error(__N("_Base_bitset::_M_do_to_ullong"));
307       if (__dw)
308         return _M_w[0] + (static_cast<unsigned long long>(_M_w[1])
309                           << _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD);
310       return _M_w[0];
311     }
312 #endif
314   template<size_t _Nw>
315     size_t
316     _Base_bitset<_Nw>::
317     _M_do_find_first(size_t __not_found) const _GLIBCXX_NOEXCEPT
318     {
319       for (size_t __i = 0; __i < _Nw; __i++)
320         {
321           _WordT __thisword = _M_w[__i];
322           if (__thisword != static_cast<_WordT>(0))
323             return (__i * _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD
324                     + __builtin_ctzl(__thisword));
325         }
326       // not found, so return an indication of failure.
327       return __not_found;
328     }
330   template<size_t _Nw>
331     size_t
332     _Base_bitset<_Nw>::
333     _M_do_find_next(size_t __prev, size_t __not_found) const _GLIBCXX_NOEXCEPT
334     {
335       // make bound inclusive
336       ++__prev;
338       // check out of bounds
339       if (__prev >= _Nw * _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD)
340         return __not_found;
342       // search first word
343       size_t __i = _S_whichword(__prev);
344       _WordT __thisword = _M_w[__i];
346       // mask off bits below bound
347       __thisword &= (~static_cast<_WordT>(0)) << _S_whichbit(__prev);
349       if (__thisword != static_cast<_WordT>(0))
350         return (__i * _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD
351                 + __builtin_ctzl(__thisword));
353       // check subsequent words
354       __i++;
355       for (; __i < _Nw; __i++)
356         {
357           __thisword = _M_w[__i];
358           if (__thisword != static_cast<_WordT>(0))
359             return (__i * _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD
360                     + __builtin_ctzl(__thisword));
361         }
362       // not found, so return an indication of failure.
363       return __not_found;
364     } // end _M_do_find_next
366   /**
367    *  Base class, specialization for a single word.
368    *
369    *  See documentation for bitset.
370   */
371   template<>
372     struct _Base_bitset<1>
373     {
374       typedef unsigned long _WordT;
375       _WordT _M_w;
377       _GLIBCXX_CONSTEXPR _Base_bitset() _GLIBCXX_NOEXCEPT
378       : _M_w(0)
379       { }
381 #if __cplusplus >= 201103L
382       constexpr _Base_bitset(unsigned long long __val) noexcept
383 #else
384       _Base_bitset(unsigned long __val)
385 #endif
386       : _M_w(__val)
387       { }
389       static _GLIBCXX_CONSTEXPR size_t
390       _S_whichword(size_t __pos) _GLIBCXX_NOEXCEPT
391       { return __pos / _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD; }
393       static _GLIBCXX_CONSTEXPR size_t
394       _S_whichbyte(size_t __pos) _GLIBCXX_NOEXCEPT
395       { return (__pos % _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD) / __CHAR_BIT__; }
397       static _GLIBCXX_CONSTEXPR size_t
398       _S_whichbit(size_t __pos) _GLIBCXX_NOEXCEPT
399       {  return __pos % _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD; }
401       static _GLIBCXX_CONSTEXPR _WordT
402       _S_maskbit(size_t __pos) _GLIBCXX_NOEXCEPT
403       { return (static_cast<_WordT>(1)) << _S_whichbit(__pos); }
405       _WordT&
406       _M_getword(size_t) _GLIBCXX_NOEXCEPT
407       { return _M_w; }
409       _GLIBCXX_CONSTEXPR _WordT
410       _M_getword(size_t) const _GLIBCXX_NOEXCEPT
411       { return _M_w; }
413 #if __cplusplus >= 201103L
414       const _WordT*
415       _M_getdata() const noexcept
416       { return &_M_w; }
417 #endif
419       _WordT&
420       _M_hiword() _GLIBCXX_NOEXCEPT
421       { return _M_w; }
423       _GLIBCXX_CONSTEXPR _WordT
424       _M_hiword() const _GLIBCXX_NOEXCEPT
425       { return _M_w; }
427       void
428       _M_do_and(const _Base_bitset<1>& __x) _GLIBCXX_NOEXCEPT
429       { _M_w &= __x._M_w; }
431       void
432       _M_do_or(const _Base_bitset<1>& __x) _GLIBCXX_NOEXCEPT
433       { _M_w |= __x._M_w; }
435       void
436       _M_do_xor(const _Base_bitset<1>& __x) _GLIBCXX_NOEXCEPT
437       { _M_w ^= __x._M_w; }
439       void
440       _M_do_left_shift(size_t __shift) _GLIBCXX_NOEXCEPT
441       { _M_w <<= __shift; }
443       void
444       _M_do_right_shift(size_t __shift) _GLIBCXX_NOEXCEPT
445       { _M_w >>= __shift; }
447       void
448       _M_do_flip() _GLIBCXX_NOEXCEPT
449       { _M_w = ~_M_w; }
451       void
452       _M_do_set() _GLIBCXX_NOEXCEPT
453       { _M_w = ~static_cast<_WordT>(0); }
455       void
456       _M_do_reset() _GLIBCXX_NOEXCEPT
457       { _M_w = 0; }
459       bool
460       _M_is_equal(const _Base_bitset<1>& __x) const _GLIBCXX_NOEXCEPT
461       { return _M_w == __x._M_w; }
463       template<size_t _Nb>
464         bool
465         _M_are_all() const _GLIBCXX_NOEXCEPT
466         { return _M_w == (~static_cast<_WordT>(0)
467                           >> (_GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD - _Nb)); }
469       bool
470       _M_is_any() const _GLIBCXX_NOEXCEPT
471       { return _M_w != 0; }
473       size_t
474       _M_do_count() const _GLIBCXX_NOEXCEPT
475       { return __builtin_popcountl(_M_w); }
477       unsigned long
478       _M_do_to_ulong() const _GLIBCXX_NOEXCEPT
479       { return _M_w; }
481 #if __cplusplus >= 201103L
482       unsigned long long
483       _M_do_to_ullong() const noexcept
484       { return _M_w; }
485 #endif
487       size_t
488       _M_do_find_first(size_t __not_found) const _GLIBCXX_NOEXCEPT
489       {
490         if (_M_w != 0)
491           return __builtin_ctzl(_M_w);
492         else
493           return __not_found;
494       }
496       // find the next "on" bit that follows "prev"
497       size_t
498       _M_do_find_next(size_t __prev, size_t __not_found) const
499         _GLIBCXX_NOEXCEPT
500       {
501         ++__prev;
502         if (__prev >= ((size_t) _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD))
503           return __not_found;
505         _WordT __x = _M_w >> __prev;
506         if (__x != 0)
507           return __builtin_ctzl(__x) + __prev;
508         else
509           return __not_found;
510       }
511     };
513   /**
514    *  Base class, specialization for no storage (zero-length %bitset).
515    *
516    *  See documentation for bitset.
517   */
518   template<>
519     struct _Base_bitset<0>
520     {
521       typedef unsigned long _WordT;
523       _GLIBCXX_CONSTEXPR _Base_bitset() _GLIBCXX_NOEXCEPT
524       { }
526 #if __cplusplus >= 201103L
527       constexpr _Base_bitset(unsigned long long) noexcept
528 #else
529       _Base_bitset(unsigned long)
530 #endif
531       { }
533       static _GLIBCXX_CONSTEXPR size_t
534       _S_whichword(size_t __pos) _GLIBCXX_NOEXCEPT
535       { return __pos / _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD; }
537       static _GLIBCXX_CONSTEXPR size_t
538       _S_whichbyte(size_t __pos) _GLIBCXX_NOEXCEPT
539       { return (__pos % _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD) / __CHAR_BIT__; }
541       static _GLIBCXX_CONSTEXPR size_t
542       _S_whichbit(size_t __pos) _GLIBCXX_NOEXCEPT
543       {  return __pos % _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD; }
545       static _GLIBCXX_CONSTEXPR _WordT
546       _S_maskbit(size_t __pos) _GLIBCXX_NOEXCEPT
547       { return (static_cast<_WordT>(1)) << _S_whichbit(__pos); }
549       // This would normally give access to the data.  The bounds-checking
550       // in the bitset class will prevent the user from getting this far,
551       // but (1) it must still return an lvalue to compile, and (2) the
552       // user might call _Unchecked_set directly, in which case this /needs/
553       // to fail.  Let's not penalize zero-length users unless they actually
554       // make an unchecked call; all the memory ugliness is therefore
555       // localized to this single should-never-get-this-far function.
556       _WordT&
557       _M_getword(size_t) _GLIBCXX_NOEXCEPT
558       {
559         __throw_out_of_range(__N("_Base_bitset::_M_getword")); 
560         return *new _WordT;
561       }
563       _GLIBCXX_CONSTEXPR _WordT
564       _M_getword(size_t __pos) const _GLIBCXX_NOEXCEPT
565       { return 0; }
567       _GLIBCXX_CONSTEXPR _WordT
568       _M_hiword() const _GLIBCXX_NOEXCEPT
569       { return 0; }
571       void
572       _M_do_and(const _Base_bitset<0>&) _GLIBCXX_NOEXCEPT
573       { }
575       void
576       _M_do_or(const _Base_bitset<0>&) _GLIBCXX_NOEXCEPT
577       { }
579       void
580       _M_do_xor(const _Base_bitset<0>&) _GLIBCXX_NOEXCEPT
581       { }
583       void
584       _M_do_left_shift(size_t) _GLIBCXX_NOEXCEPT
585       { }
587       void
588       _M_do_right_shift(size_t) _GLIBCXX_NOEXCEPT
589       { }
591       void
592       _M_do_flip() _GLIBCXX_NOEXCEPT
593       { }
595       void
596       _M_do_set() _GLIBCXX_NOEXCEPT
597       { }
599       void
600       _M_do_reset() _GLIBCXX_NOEXCEPT
601       { }
603       // Are all empty bitsets equal to each other?  Are they equal to
604       // themselves?  How to compare a thing which has no state?  What is
605       // the sound of one zero-length bitset clapping?
606       bool
607       _M_is_equal(const _Base_bitset<0>&) const _GLIBCXX_NOEXCEPT
608       { return true; }
610       template<size_t _Nb>
611         bool
612         _M_are_all() const _GLIBCXX_NOEXCEPT
613         { return true; }
615       bool
616       _M_is_any() const _GLIBCXX_NOEXCEPT
617       { return false; }
619       size_t
620       _M_do_count() const _GLIBCXX_NOEXCEPT
621       { return 0; }
623       unsigned long
624       _M_do_to_ulong() const _GLIBCXX_NOEXCEPT
625       { return 0; }
627 #if __cplusplus >= 201103L
628       unsigned long long
629       _M_do_to_ullong() const noexcept
630       { return 0; }
631 #endif
633       // Normally "not found" is the size, but that could also be
634       // misinterpreted as an index in this corner case.  Oh well.
635       size_t
636       _M_do_find_first(size_t) const _GLIBCXX_NOEXCEPT
637       { return 0; }
639       size_t
640       _M_do_find_next(size_t, size_t) const _GLIBCXX_NOEXCEPT
641       { return 0; }
642     };
645   // Helper class to zero out the unused high-order bits in the highest word.
646   template<size_t _Extrabits>
647     struct _Sanitize
648     {
649       typedef unsigned long _WordT;
651       static void
652       _S_do_sanitize(_WordT& __val) _GLIBCXX_NOEXCEPT
653       { __val &= ~((~static_cast<_WordT>(0)) << _Extrabits); }
654     };
656   template<>
657     struct _Sanitize<0>
658     {
659       typedef unsigned long _WordT;
661       static void
662       _S_do_sanitize(_WordT) _GLIBCXX_NOEXCEPT { } 
663     };
665 #if __cplusplus >= 201103L
666   template<size_t _Nb, bool = _Nb < _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_ULL>
667     struct _Sanitize_val
668     {
669       static constexpr unsigned long long
670       _S_do_sanitize_val(unsigned long long __val)
671       { return __val; }
672     };
674   template<size_t _Nb>
675     struct _Sanitize_val<_Nb, true>
676     {
677       static constexpr unsigned long long
678       _S_do_sanitize_val(unsigned long long __val)
679       { return __val & ~((~static_cast<unsigned long long>(0)) << _Nb); }
680     };
681 #endif
683   /**
684    *  @class bitset <bitset>
685    *
686    *  @brief The %bitset class represents a @e fixed-size sequence of bits.
687    *  @ingroup utilities
688    *
689    *  (Note that %bitset does @e not meet the formal requirements of a
690    *  <a href="tables.html#65">container</a>.  Mainly, it lacks iterators.)
691    *
692    *  The template argument, @a Nb, may be any non-negative number,
693    *  specifying the number of bits (e.g., "0", "12", "1024*1024").
694    *
695    *  In the general unoptimized case, storage is allocated in word-sized
696    *  blocks.  Let B be the number of bits in a word, then (Nb+(B-1))/B
697    *  words will be used for storage.  B - Nb%B bits are unused.  (They are
698    *  the high-order bits in the highest word.)  It is a class invariant
699    *  that those unused bits are always zero.
700    *
701    *  If you think of %bitset as <em>a simple array of bits</em>, be
702    *  aware that your mental picture is reversed: a %bitset behaves
703    *  the same way as bits in integers do, with the bit at index 0 in
704    *  the <em>least significant / right-hand</em> position, and the bit at
705    *  index Nb-1 in the <em>most significant / left-hand</em> position.
706    *  Thus, unlike other containers, a %bitset's index <em>counts from
707    *  right to left</em>, to put it very loosely.
708    *
709    *  This behavior is preserved when translating to and from strings.  For
710    *  example, the first line of the following program probably prints
711    *  <em>b(&apos;a&apos;) is 0001100001</em> on a modern ASCII system.
712    *
713    *  @code
714    *     #include <bitset>
715    *     #include <iostream>
716    *     #include <sstream>
717    *
718    *     using namespace std;
719    *
720    *     int main()
721    *     {
722    *         long         a = 'a';
723    *         bitset<10>   b(a);
724    *
725    *         cout << "b('a') is " << b << endl;
726    *
727    *         ostringstream s;
728    *         s << b;
729    *         string  str = s.str();
730    *         cout << "index 3 in the string is " << str[3] << " but\n"
731    *              << "index 3 in the bitset is " << b[3] << endl;
732    *     }
733    *  @endcode
734    *
735    *  Also see:
736    *  https://gcc.gnu.org/onlinedocs/libstdc++/manual/ext_containers.html
737    *  for a description of extensions.
738    *
739    *  Most of the actual code isn't contained in %bitset<> itself, but in the
740    *  base class _Base_bitset.  The base class works with whole words, not with
741    *  individual bits.  This allows us to specialize _Base_bitset for the
742    *  important special case where the %bitset is only a single word.
743    *
744    *  Extra confusion can result due to the fact that the storage for
745    *  _Base_bitset @e is a regular array, and is indexed as such.  This is
746    *  carefully encapsulated.
747   */
748   template<size_t _Nb>
749     class bitset
750     : private _Base_bitset<_GLIBCXX_BITSET_WORDS(_Nb)>
751     {
752     private:
753       typedef _Base_bitset<_GLIBCXX_BITSET_WORDS(_Nb)> _Base;
754       typedef unsigned long _WordT;
756       template<class _CharT, class _Traits, class _Alloc>
757       void
758       _M_check_initial_position(const std::basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>& __s,
759                                 size_t __position) const
760       {
761         if (__position > __s.size())
762           __throw_out_of_range_fmt(__N("bitset::bitset: __position "
763                                        "(which is %zu) > __s.size() "
764                                        "(which is %zu)"),
765                                    __position, __s.size());
766       }
768       void _M_check(size_t __position, const char *__s) const
769       {
770         if (__position >= _Nb)
771           __throw_out_of_range_fmt(__N("%s: __position (which is %zu) "
772                                        ">= _Nb (which is %zu)"),
773                                    __s, __position, _Nb);
774       }
776       void
777       _M_do_sanitize() _GLIBCXX_NOEXCEPT
778       { 
779         typedef _Sanitize<_Nb % _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD> __sanitize_type;
780         __sanitize_type::_S_do_sanitize(this->_M_hiword());
781       }
783 #if __cplusplus >= 201103L
784       template<typename> friend struct hash;
785 #endif
787     public:
788       /**
789        *  This encapsulates the concept of a single bit.  An instance of this
790        *  class is a proxy for an actual bit; this way the individual bit
791        *  operations are done as faster word-size bitwise instructions.
792        *
793        *  Most users will never need to use this class directly; conversions
794        *  to and from bool are automatic and should be transparent.  Overloaded
795        *  operators help to preserve the illusion.
796        *
797        *  (On a typical system, this <em>bit %reference</em> is 64
798        *  times the size of an actual bit.  Ha.)
799        */
800       class reference
801       {
802         friend class bitset;
804         _WordT* _M_wp;
805         size_t  _M_bpos;
806         
807         // left undefined
808         reference();
809         
810       public:
811         reference(bitset& __b, size_t __pos) _GLIBCXX_NOEXCEPT
812         {
813           _M_wp = &__b._M_getword(__pos);
814           _M_bpos = _Base::_S_whichbit(__pos);
815         }
817         ~reference() _GLIBCXX_NOEXCEPT
818         { }
820         // For b[i] = __x;
821         reference&
822         operator=(bool __x) _GLIBCXX_NOEXCEPT
823         {
824           if (__x)
825             *_M_wp |= _Base::_S_maskbit(_M_bpos);
826           else
827             *_M_wp &= ~_Base::_S_maskbit(_M_bpos);
828           return *this;
829         }
831         // For b[i] = b[__j];
832         reference&
833         operator=(const reference& __j) _GLIBCXX_NOEXCEPT
834         {
835           if ((*(__j._M_wp) & _Base::_S_maskbit(__j._M_bpos)))
836             *_M_wp |= _Base::_S_maskbit(_M_bpos);
837           else
838             *_M_wp &= ~_Base::_S_maskbit(_M_bpos);
839           return *this;
840         }
842         // Flips the bit
843         bool
844         operator~() const _GLIBCXX_NOEXCEPT
845         { return (*(_M_wp) & _Base::_S_maskbit(_M_bpos)) == 0; }
847         // For __x = b[i];
848         operator bool() const _GLIBCXX_NOEXCEPT
849         { return (*(_M_wp) & _Base::_S_maskbit(_M_bpos)) != 0; }
851         // For b[i].flip();
852         reference&
853         flip() _GLIBCXX_NOEXCEPT
854         {
855           *_M_wp ^= _Base::_S_maskbit(_M_bpos);
856           return *this;
857         }
858       };
859       friend class reference;
861       // 23.3.5.1 constructors:
862       /// All bits set to zero.
863       _GLIBCXX_CONSTEXPR bitset() _GLIBCXX_NOEXCEPT
864       { }
866       /// Initial bits bitwise-copied from a single word (others set to zero).
867 #if __cplusplus >= 201103L
868       constexpr bitset(unsigned long long __val) noexcept
869       : _Base(_Sanitize_val<_Nb>::_S_do_sanitize_val(__val)) { }
870 #else
871       bitset(unsigned long __val)
872       : _Base(__val)
873       { _M_do_sanitize(); }
874 #endif
876       /**
877        *  Use a subset of a string.
878        *  @param  __s  A string of @a 0 and @a 1 characters.
879        *  @param  __position  Index of the first character in @a __s to use;
880        *                    defaults to zero.
881        *  @throw  std::out_of_range  If @a pos is bigger the size of @a __s.
882        *  @throw  std::invalid_argument  If a character appears in the string
883        *                                 which is neither @a 0 nor @a 1.
884        */
885       template<class _CharT, class _Traits, class _Alloc>
886         explicit
887         bitset(const std::basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>& __s,
888                size_t __position = 0)
889         : _Base()
890         {
891           _M_check_initial_position(__s, __position);
892           _M_copy_from_string(__s, __position,
893                               std::basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>::npos,
894                               _CharT('0'), _CharT('1'));
895         }
897       /**
898        *  Use a subset of a string.
899        *  @param  __s  A string of @a 0 and @a 1 characters.
900        *  @param  __position  Index of the first character in @a __s to use.
901        *  @param  __n    The number of characters to copy.
902        *  @throw std::out_of_range If @a __position is bigger the size
903        *  of @a __s.
904        *  @throw  std::invalid_argument  If a character appears in the string
905        *                                 which is neither @a 0 nor @a 1.
906        */
907       template<class _CharT, class _Traits, class _Alloc>
908         bitset(const std::basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>& __s,
909                size_t __position, size_t __n)
910         : _Base()
911         {
912           _M_check_initial_position(__s, __position);
913           _M_copy_from_string(__s, __position, __n, _CharT('0'), _CharT('1'));
914         }
916       // _GLIBCXX_RESOLVE_LIB_DEFECTS
917       // 396. what are characters zero and one.
918       template<class _CharT, class _Traits, class _Alloc>
919         bitset(const std::basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>& __s,
920                size_t __position, size_t __n,
921                _CharT __zero, _CharT __one = _CharT('1'))
922         : _Base()
923         {
924           _M_check_initial_position(__s, __position);
925           _M_copy_from_string(__s, __position, __n, __zero, __one);
926         }
928 #if __cplusplus >= 201103L
929       /**
930        *  Construct from a character %array.
931        *  @param  __str  An %array of characters @a zero and @a one.
932        *  @param  __n    The number of characters to use.
933        *  @param  __zero The character corresponding to the value 0.
934        *  @param  __one  The character corresponding to the value 1.
935        *  @throw  std::invalid_argument If a character appears in the string
936        *                                which is neither @a __zero nor @a __one.
937        */
938       template<typename _CharT>
939         explicit
940         bitset(const _CharT* __str,
941                typename std::basic_string<_CharT>::size_type __n
942                = std::basic_string<_CharT>::npos,
943                _CharT __zero = _CharT('0'), _CharT __one = _CharT('1'))
944         : _Base()
945         {
946           if (!__str)
947             __throw_logic_error(__N("bitset::bitset(const _CharT*, ...)"));
949           if (__n == std::basic_string<_CharT>::npos)
950             __n = std::char_traits<_CharT>::length(__str);
951           _M_copy_from_ptr<_CharT, std::char_traits<_CharT>>(__str, __n, 0,
952                                                              __n, __zero,
953                                                              __one);
954         }
955 #endif
957       // 23.3.5.2 bitset operations:
958       //@{
959       /**
960        *  Operations on bitsets.
961        *  @param  __rhs  A same-sized bitset.
962        *
963        *  These should be self-explanatory.
964        */
965       bitset<_Nb>&
966       operator&=(const bitset<_Nb>& __rhs) _GLIBCXX_NOEXCEPT
967       {
968         this->_M_do_and(__rhs);
969         return *this;
970       }
972       bitset<_Nb>&
973       operator|=(const bitset<_Nb>& __rhs) _GLIBCXX_NOEXCEPT
974       {
975         this->_M_do_or(__rhs);
976         return *this;
977       }
979       bitset<_Nb>&
980       operator^=(const bitset<_Nb>& __rhs) _GLIBCXX_NOEXCEPT
981       {
982         this->_M_do_xor(__rhs);
983         return *this;
984       }
985       //@}
986       
987       //@{
988       /**
989        *  Operations on bitsets.
990        *  @param  __position  The number of places to shift.
991        *
992        *  These should be self-explanatory.
993        */
994       bitset<_Nb>&
995       operator<<=(size_t __position) _GLIBCXX_NOEXCEPT
996       {
997         if (__builtin_expect(__position < _Nb, 1))
998           {
999             this->_M_do_left_shift(__position);
1000             this->_M_do_sanitize();
1001           }
1002         else
1003           this->_M_do_reset();
1004         return *this;
1005       }
1007       bitset<_Nb>&
1008       operator>>=(size_t __position) _GLIBCXX_NOEXCEPT
1009       {
1010         if (__builtin_expect(__position < _Nb, 1))
1011           {
1012             this->_M_do_right_shift(__position);
1013             this->_M_do_sanitize();
1014           }
1015         else
1016           this->_M_do_reset();
1017         return *this;
1018       }
1019       //@}
1020       
1021       //@{
1022       /**
1023        *  These versions of single-bit set, reset, flip, and test are
1024        *  extensions from the SGI version.  They do no range checking.
1025        *  @ingroup SGIextensions
1026        */
1027       bitset<_Nb>&
1028       _Unchecked_set(size_t __pos) _GLIBCXX_NOEXCEPT
1029       {
1030         this->_M_getword(__pos) |= _Base::_S_maskbit(__pos);
1031         return *this;
1032       }
1034       bitset<_Nb>&
1035       _Unchecked_set(size_t __pos, int __val) _GLIBCXX_NOEXCEPT
1036       {
1037         if (__val)
1038           this->_M_getword(__pos) |= _Base::_S_maskbit(__pos);
1039         else
1040           this->_M_getword(__pos) &= ~_Base::_S_maskbit(__pos);
1041         return *this;
1042       }
1044       bitset<_Nb>&
1045       _Unchecked_reset(size_t __pos) _GLIBCXX_NOEXCEPT
1046       {
1047         this->_M_getword(__pos) &= ~_Base::_S_maskbit(__pos);
1048         return *this;
1049       }
1051       bitset<_Nb>&
1052       _Unchecked_flip(size_t __pos) _GLIBCXX_NOEXCEPT
1053       {
1054         this->_M_getword(__pos) ^= _Base::_S_maskbit(__pos);
1055         return *this;
1056       }
1058       _GLIBCXX_CONSTEXPR bool
1059       _Unchecked_test(size_t __pos) const _GLIBCXX_NOEXCEPT
1060       { return ((this->_M_getword(__pos) & _Base::_S_maskbit(__pos))
1061                 != static_cast<_WordT>(0)); }
1062       //@}
1063       
1064       // Set, reset, and flip.
1065       /**
1066        *  @brief Sets every bit to true.
1067        */
1068       bitset<_Nb>&
1069       set() _GLIBCXX_NOEXCEPT
1070       {
1071         this->_M_do_set();
1072         this->_M_do_sanitize();
1073         return *this;
1074       }
1076       /**
1077        *  @brief Sets a given bit to a particular value.
1078        *  @param  __position  The index of the bit.
1079        *  @param  __val  Either true or false, defaults to true.
1080        *  @throw  std::out_of_range  If @a pos is bigger the size of the %set.
1081        */
1082       bitset<_Nb>&
1083       set(size_t __position, bool __val = true)
1084       {
1085         this->_M_check(__position, __N("bitset::set"));
1086         return _Unchecked_set(__position, __val);
1087       }
1089       /**
1090        *  @brief Sets every bit to false.
1091        */
1092       bitset<_Nb>&
1093       reset() _GLIBCXX_NOEXCEPT
1094       {
1095         this->_M_do_reset();
1096         return *this;
1097       }
1099       /**
1100        *  @brief Sets a given bit to false.
1101        *  @param  __position  The index of the bit.
1102        *  @throw  std::out_of_range  If @a pos is bigger the size of the %set.
1103        *
1104        *  Same as writing @c set(pos,false).
1105        */
1106       bitset<_Nb>&
1107       reset(size_t __position)
1108       {
1109         this->_M_check(__position, __N("bitset::reset"));
1110         return _Unchecked_reset(__position);
1111       }
1112       
1113       /**
1114        *  @brief Toggles every bit to its opposite value.
1115        */
1116       bitset<_Nb>&
1117       flip() _GLIBCXX_NOEXCEPT
1118       {
1119         this->_M_do_flip();
1120         this->_M_do_sanitize();
1121         return *this;
1122       }
1124       /**
1125        *  @brief Toggles a given bit to its opposite value.
1126        *  @param  __position  The index of the bit.
1127        *  @throw  std::out_of_range  If @a pos is bigger the size of the %set.
1128        */
1129       bitset<_Nb>&
1130       flip(size_t __position)
1131       {
1132         this->_M_check(__position, __N("bitset::flip"));
1133         return _Unchecked_flip(__position);
1134       }
1135       
1136       /// See the no-argument flip().
1137       bitset<_Nb>
1138       operator~() const _GLIBCXX_NOEXCEPT
1139       { return bitset<_Nb>(*this).flip(); }
1141       //@{
1142       /**
1143        *  @brief  Array-indexing support.
1144        *  @param  __position  Index into the %bitset.
1145        *  @return A bool for a <em>const %bitset</em>.  For non-const
1146        *           bitsets, an instance of the reference proxy class.
1147        *  @note  These operators do no range checking and throw no exceptions,
1148        *         as required by DR 11 to the standard.
1149        *
1150        *  _GLIBCXX_RESOLVE_LIB_DEFECTS Note that this implementation already
1151        *  resolves DR 11 (items 1 and 2), but does not do the range-checking
1152        *  required by that DR's resolution.  -pme
1153        *  The DR has since been changed:  range-checking is a precondition
1154        *  (users' responsibility), and these functions must not throw.  -pme
1155        */
1156       reference
1157       operator[](size_t __position)
1158       { return reference(*this, __position); }
1160       _GLIBCXX_CONSTEXPR bool
1161       operator[](size_t __position) const
1162       { return _Unchecked_test(__position); }
1163       //@}
1164       
1165       /**
1166        *  @brief Returns a numerical interpretation of the %bitset.
1167        *  @return  The integral equivalent of the bits.
1168        *  @throw  std::overflow_error  If there are too many bits to be
1169        *                               represented in an @c unsigned @c long.
1170        */
1171       unsigned long
1172       to_ulong() const
1173       { return this->_M_do_to_ulong(); }
1175 #if __cplusplus >= 201103L
1176       unsigned long long
1177       to_ullong() const
1178       { return this->_M_do_to_ullong(); }
1179 #endif
1181       /**
1182        *  @brief Returns a character interpretation of the %bitset.
1183        *  @return  The string equivalent of the bits.
1184        *
1185        *  Note the ordering of the bits:  decreasing character positions
1186        *  correspond to increasing bit positions (see the main class notes for
1187        *  an example).
1188        */
1189       template<class _CharT, class _Traits, class _Alloc>
1190         std::basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>
1191         to_string() const
1192         {
1193           std::basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc> __result;
1194           _M_copy_to_string(__result, _CharT('0'), _CharT('1'));
1195           return __result;
1196         }
1198       // _GLIBCXX_RESOLVE_LIB_DEFECTS
1199       // 396. what are characters zero and one.
1200       template<class _CharT, class _Traits, class _Alloc>
1201         std::basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>
1202         to_string(_CharT __zero, _CharT __one = _CharT('1')) const
1203         {
1204           std::basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc> __result;
1205           _M_copy_to_string(__result, __zero, __one);
1206           return __result;
1207         }
1209       // _GLIBCXX_RESOLVE_LIB_DEFECTS
1210       // 434. bitset::to_string() hard to use.
1211       template<class _CharT, class _Traits>
1212         std::basic_string<_CharT, _Traits, std::allocator<_CharT> >
1213         to_string() const
1214         { return to_string<_CharT, _Traits, std::allocator<_CharT> >(); }
1216       // _GLIBCXX_RESOLVE_LIB_DEFECTS
1217       // 853. to_string needs updating with zero and one.
1218       template<class _CharT, class _Traits>
1219         std::basic_string<_CharT, _Traits, std::allocator<_CharT> >
1220         to_string(_CharT __zero, _CharT __one = _CharT('1')) const
1221         { return to_string<_CharT, _Traits,
1222                            std::allocator<_CharT> >(__zero, __one); }
1224       template<class _CharT>
1225         std::basic_string<_CharT, std::char_traits<_CharT>,
1226                           std::allocator<_CharT> >
1227         to_string() const
1228         {
1229           return to_string<_CharT, std::char_traits<_CharT>,
1230                            std::allocator<_CharT> >();
1231         }
1233       template<class _CharT>
1234         std::basic_string<_CharT, std::char_traits<_CharT>,
1235                           std::allocator<_CharT> >
1236         to_string(_CharT __zero, _CharT __one = _CharT('1')) const
1237         {
1238           return to_string<_CharT, std::char_traits<_CharT>,
1239                            std::allocator<_CharT> >(__zero, __one);
1240         }
1242       std::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> >
1243       to_string() const
1244       {
1245         return to_string<char, std::char_traits<char>,
1246                          std::allocator<char> >();
1247       }
1249       std::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> >
1250       to_string(char __zero, char __one = '1') const
1251       {
1252         return to_string<char, std::char_traits<char>,
1253                          std::allocator<char> >(__zero, __one);
1254       }
1256       // Helper functions for string operations.
1257       template<class _CharT, class _Traits>
1258         void
1259         _M_copy_from_ptr(const _CharT*, size_t, size_t, size_t,
1260                          _CharT, _CharT);
1262       template<class _CharT, class _Traits, class _Alloc>
1263         void
1264         _M_copy_from_string(const std::basic_string<_CharT,
1265                             _Traits, _Alloc>& __s, size_t __pos, size_t __n,
1266                             _CharT __zero, _CharT __one)
1267         { _M_copy_from_ptr<_CharT, _Traits>(__s.data(), __s.size(), __pos, __n,
1268                                             __zero, __one); }
1270       template<class _CharT, class _Traits, class _Alloc>
1271         void
1272         _M_copy_to_string(std::basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>&,
1273                           _CharT, _CharT) const;
1275       // NB: Backward compat.
1276       template<class _CharT, class _Traits, class _Alloc>
1277         void
1278         _M_copy_from_string(const std::basic_string<_CharT,
1279                             _Traits, _Alloc>& __s, size_t __pos, size_t __n)
1280         { _M_copy_from_string(__s, __pos, __n, _CharT('0'), _CharT('1')); }
1282       template<class _CharT, class _Traits, class _Alloc>
1283         void
1284         _M_copy_to_string(std::basic_string<_CharT, _Traits,_Alloc>& __s) const
1285         { _M_copy_to_string(__s, _CharT('0'), _CharT('1')); }
1287       /// Returns the number of bits which are set.
1288       size_t
1289       count() const _GLIBCXX_NOEXCEPT
1290       { return this->_M_do_count(); }
1292       /// Returns the total number of bits.
1293       _GLIBCXX_CONSTEXPR size_t
1294       size() const _GLIBCXX_NOEXCEPT
1295       { return _Nb; }
1297       //@{
1298       /// These comparisons for equality/inequality are, well, @e bitwise.
1299       bool
1300       operator==(const bitset<_Nb>& __rhs) const _GLIBCXX_NOEXCEPT
1301       { return this->_M_is_equal(__rhs); }
1303       bool
1304       operator!=(const bitset<_Nb>& __rhs) const _GLIBCXX_NOEXCEPT
1305       { return !this->_M_is_equal(__rhs); }
1306       //@}
1307       
1308       /**
1309        *  @brief Tests the value of a bit.
1310        *  @param  __position  The index of a bit.
1311        *  @return  The value at @a pos.
1312        *  @throw  std::out_of_range  If @a pos is bigger the size of the %set.
1313        */
1314       bool
1315       test(size_t __position) const
1316       {
1317         this->_M_check(__position, __N("bitset::test"));
1318         return _Unchecked_test(__position);
1319       }
1321       // _GLIBCXX_RESOLVE_LIB_DEFECTS
1322       // DR 693. std::bitset::all() missing.
1323       /**
1324        *  @brief Tests whether all the bits are on.
1325        *  @return  True if all the bits are set.
1326        */
1327       bool
1328       all() const _GLIBCXX_NOEXCEPT
1329       { return this->template _M_are_all<_Nb>(); }
1331       /**
1332        *  @brief Tests whether any of the bits are on.
1333        *  @return  True if at least one bit is set.
1334        */
1335       bool
1336       any() const _GLIBCXX_NOEXCEPT
1337       { return this->_M_is_any(); }
1339       /**
1340        *  @brief Tests whether any of the bits are on.
1341        *  @return  True if none of the bits are set.
1342        */
1343       bool
1344       none() const _GLIBCXX_NOEXCEPT
1345       { return !this->_M_is_any(); }
1347       //@{
1348       /// Self-explanatory.
1349       bitset<_Nb>
1350       operator<<(size_t __position) const _GLIBCXX_NOEXCEPT
1351       { return bitset<_Nb>(*this) <<= __position; }
1353       bitset<_Nb>
1354       operator>>(size_t __position) const _GLIBCXX_NOEXCEPT
1355       { return bitset<_Nb>(*this) >>= __position; }
1356       //@}
1357       
1358       /**
1359        *  @brief  Finds the index of the first "on" bit.
1360        *  @return  The index of the first bit set, or size() if not found.
1361        *  @ingroup SGIextensions
1362        *  @sa  _Find_next
1363        */
1364       size_t
1365       _Find_first() const _GLIBCXX_NOEXCEPT
1366       { return this->_M_do_find_first(_Nb); }
1368       /**
1369        *  @brief  Finds the index of the next "on" bit after prev.
1370        *  @return  The index of the next bit set, or size() if not found.
1371        *  @param  __prev  Where to start searching.
1372        *  @ingroup SGIextensions
1373        *  @sa  _Find_first
1374        */
1375       size_t
1376       _Find_next(size_t __prev) const _GLIBCXX_NOEXCEPT
1377       { return this->_M_do_find_next(__prev, _Nb); }
1378     };
1380   // Definitions of non-inline member functions.
1381   template<size_t _Nb>
1382     template<class _CharT, class _Traits>
1383       void
1384       bitset<_Nb>::
1385       _M_copy_from_ptr(const _CharT* __s, size_t __len,
1386                        size_t __pos, size_t __n, _CharT __zero, _CharT __one)
1387       {
1388         reset();
1389         const size_t __nbits = std::min(_Nb, std::min(__n, size_t(__len - __pos)));
1390         for (size_t __i = __nbits; __i > 0; --__i)
1391           {
1392             const _CharT __c = __s[__pos + __nbits - __i];
1393             if (_Traits::eq(__c, __zero))
1394               ;
1395             else if (_Traits::eq(__c, __one))
1396               _Unchecked_set(__i - 1);
1397             else
1398               __throw_invalid_argument(__N("bitset::_M_copy_from_ptr"));
1399           }
1400       }
1402   template<size_t _Nb>
1403     template<class _CharT, class _Traits, class _Alloc>
1404       void
1405       bitset<_Nb>::
1406       _M_copy_to_string(std::basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>& __s,
1407                         _CharT __zero, _CharT __one) const
1408       {
1409         __s.assign(_Nb, __zero);
1410         for (size_t __i = _Nb; __i > 0; --__i)
1411           if (_Unchecked_test(__i - 1))
1412             _Traits::assign(__s[_Nb - __i], __one);
1413       }
1415   // 23.3.5.3 bitset operations:
1416   //@{
1417   /**
1418    *  @brief  Global bitwise operations on bitsets.
1419    *  @param  __x  A bitset.
1420    *  @param  __y  A bitset of the same size as @a __x.
1421    *  @return  A new bitset.
1422    *
1423    *  These should be self-explanatory.
1424   */
1425   template<size_t _Nb>
1426     inline bitset<_Nb>
1427     operator&(const bitset<_Nb>& __x, const bitset<_Nb>& __y) _GLIBCXX_NOEXCEPT
1428     {
1429       bitset<_Nb> __result(__x);
1430       __result &= __y;
1431       return __result;
1432     }
1434   template<size_t _Nb>
1435     inline bitset<_Nb>
1436     operator|(const bitset<_Nb>& __x, const bitset<_Nb>& __y) _GLIBCXX_NOEXCEPT
1437     {
1438       bitset<_Nb> __result(__x);
1439       __result |= __y;
1440       return __result;
1441     }
1443   template <size_t _Nb>
1444     inline bitset<_Nb>
1445     operator^(const bitset<_Nb>& __x, const bitset<_Nb>& __y) _GLIBCXX_NOEXCEPT
1446     {
1447       bitset<_Nb> __result(__x);
1448       __result ^= __y;
1449       return __result;
1450     }
1451   //@}
1453   //@{
1454   /**
1455    *  @brief Global I/O operators for bitsets.
1456    *
1457    *  Direct I/O between streams and bitsets is supported.  Output is
1458    *  straightforward.  Input will skip whitespace, only accept @a 0 and @a 1
1459    *  characters, and will only extract as many digits as the %bitset will
1460    *  hold.
1461   */
1462   template<class _CharT, class _Traits, size_t _Nb>
1463     std::basic_istream<_CharT, _Traits>&
1464     operator>>(std::basic_istream<_CharT, _Traits>& __is, bitset<_Nb>& __x)
1465     {
1466       typedef typename _Traits::char_type          char_type;
1467       typedef std::basic_istream<_CharT, _Traits>  __istream_type;
1468       typedef typename __istream_type::ios_base    __ios_base;
1470       std::basic_string<_CharT, _Traits> __tmp;
1471       __tmp.reserve(_Nb);
1473       // _GLIBCXX_RESOLVE_LIB_DEFECTS
1474       // 303. Bitset input operator underspecified
1475       const char_type __zero = __is.widen('0');
1476       const char_type __one = __is.widen('1');
1478       typename __ios_base::iostate __state = __ios_base::goodbit;
1479       typename __istream_type::sentry __sentry(__is);
1480       if (__sentry)
1481         {
1482           __try
1483             {
1484               for (size_t __i = _Nb; __i > 0; --__i)
1485                 {
1486                   static typename _Traits::int_type __eof = _Traits::eof();
1487                   
1488                   typename _Traits::int_type __c1 = __is.rdbuf()->sbumpc();
1489                   if (_Traits::eq_int_type(__c1, __eof))
1490                     {
1491                       __state |= __ios_base::eofbit;
1492                       break;
1493                     }
1494                   else
1495                     {
1496                       const char_type __c2 = _Traits::to_char_type(__c1);
1497                       if (_Traits::eq(__c2, __zero))
1498                         __tmp.push_back(__zero);
1499                       else if (_Traits::eq(__c2, __one))
1500                         __tmp.push_back(__one);
1501                       else if (_Traits::
1502                                eq_int_type(__is.rdbuf()->sputbackc(__c2),
1503                                            __eof))
1504                         {
1505                           __state |= __ios_base::failbit;
1506                           break;
1507                         }
1508                     }
1509                 }
1510             }
1511           __catch(__cxxabiv1::__forced_unwind&)
1512             {
1513               __is._M_setstate(__ios_base::badbit);             
1514               __throw_exception_again;
1515             }
1516           __catch(...)
1517             { __is._M_setstate(__ios_base::badbit); }
1518         }
1520       if (__tmp.empty() && _Nb)
1521         __state |= __ios_base::failbit;
1522       else
1523         __x._M_copy_from_string(__tmp, static_cast<size_t>(0), _Nb,
1524                                 __zero, __one);
1525       if (__state)
1526         __is.setstate(__state);
1527       return __is;
1528     }
1530   template <class _CharT, class _Traits, size_t _Nb>
1531     std::basic_ostream<_CharT, _Traits>&
1532     operator<<(std::basic_ostream<_CharT, _Traits>& __os,
1533                const bitset<_Nb>& __x)
1534     {
1535       std::basic_string<_CharT, _Traits> __tmp;
1537       // _GLIBCXX_RESOLVE_LIB_DEFECTS
1538       // 396. what are characters zero and one.
1539       const ctype<_CharT>& __ct = use_facet<ctype<_CharT> >(__os.getloc());
1540       __x._M_copy_to_string(__tmp, __ct.widen('0'), __ct.widen('1'));
1541       return __os << __tmp;
1542     }
1543   //@}
1545 _GLIBCXX_END_NAMESPACE_CONTAINER
1546 } // namespace std
1548 #undef _GLIBCXX_BITSET_WORDS
1549 #undef _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD
1550 #undef _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_ULL
1552 #if __cplusplus >= 201103L
1554 #include <bits/functional_hash.h>
1556 namespace std _GLIBCXX_VISIBILITY(default)
1558 _GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE_VERSION
1560   // DR 1182.
1561   /// std::hash specialization for bitset.
1562   template<size_t _Nb>
1563     struct hash<_GLIBCXX_STD_C::bitset<_Nb>>
1564     : public __hash_base<size_t, _GLIBCXX_STD_C::bitset<_Nb>>
1565     {
1566       size_t
1567       operator()(const _GLIBCXX_STD_C::bitset<_Nb>& __b) const noexcept
1568       {
1569         const size_t __clength = (_Nb + __CHAR_BIT__ - 1) / __CHAR_BIT__;
1570         return std::_Hash_impl::hash(__b._M_getdata(), __clength);
1571       }
1572     };
1574   template<>
1575     struct hash<_GLIBCXX_STD_C::bitset<0>>
1576     : public __hash_base<size_t, _GLIBCXX_STD_C::bitset<0>>
1577     {
1578       size_t
1579       operator()(const _GLIBCXX_STD_C::bitset<0>&) const noexcept
1580       { return 0; }
1581     };
1583 _GLIBCXX_END_NAMESPACE_VERSION
1584 } // namespace
1586 #endif // C++11
1588 #ifdef _GLIBCXX_DEBUG
1589 # include <debug/bitset>
1590 #endif
1592 #ifdef _GLIBCXX_PROFILE
1593 # include <profile/bitset>
1594 #endif
1596 #endif /* _GLIBCXX_BITSET */