folly/Conv.h

   1 /*
   2  * Copyright 2014 Facebook, Inc.
   3  *
   4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   5  * you may not use this file except in compliance with the License.
   6  * You may obtain a copy of the License at
   7  *
   8  *   http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   9  *
  10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  13  * See the License for the specific language governing permissions and
  14  * limitations under the License.
  15  */
  16
  17 /**
  18  * Converts anything to anything, with an emphasis on performance and
  19  * safety.
  20  *
  21  * @author Andrei Alexandrescu (andrei.alexandrescu@fb.com)
  22  */
  23
  24 #ifndef FOLLY_BASE_CONV_H_
  25 #define FOLLY_BASE_CONV_H_
  26
  27 #include <folly/FBString.h>
  28 #include <folly/Likely.h>
  29 #include <folly/Preprocessor.h>
  30 #include <folly/Range.h>
  31
  32 #include <boost/implicit_cast.hpp>
  33 #include <algorithm>
  34 #include <type_traits>
  35 #include <limits>
  36 #include <string>
  37 #include <tuple>
  38 #include <stdexcept>
  39 #include <typeinfo>
  40
  41 #include <limits.h>
  42
  43 // V8 JavaScript implementation
  44 #include <double-conversion/double-conversion.h>
  45
  46 #define FOLLY_RANGE_CHECK_STRINGIZE(x) #x
  47 #define FOLLY_RANGE_CHECK_STRINGIZE2(x) FOLLY_RANGE_CHECK_STRINGIZE(x)
  48
  49 // Android doesn't support std::to_string so just use a placeholder there.
  50 #ifdef __ANDROID__
  51 #define FOLLY_RANGE_CHECK_TO_STRING(x) std::string("N/A")
  52 #else
  53 #define FOLLY_RANGE_CHECK_TO_STRING(x) std::to_string(x)
  54 #endif
  55
  56 #define FOLLY_RANGE_CHECK(condition, message, src)                          \
  57   ((condition) ? (void)0 : throw std::range_error(                          \
  58     (std::string(__FILE__ "(" FOLLY_RANGE_CHECK_STRINGIZE2(__LINE__) "): ") \
  59      + (message) + ": '" + (src) + "'").c_str()))
  60
  61 #define FOLLY_RANGE_CHECK_BEGIN_END(condition, message, b, e)    \
  62   FOLLY_RANGE_CHECK(condition, message, std::string((b), (e) - (b)))
  63
  64 #define FOLLY_RANGE_CHECK_STRINGPIECE(condition, message, sp)    \
  65   FOLLY_RANGE_CHECK(condition, message, std::string((sp).data(), (sp).size()))
  66
  67 namespace folly {
  68
  69 /**
  70  * The identity conversion function.
  71  * to<T>(T) returns itself for all types T.
  72  */
  73 template <class Tgt, class Src>
  74 typename std::enable_if<std::is_same<Tgt, Src>::value, Tgt>::type
  75 to(const Src & value) {
  76   return value;
  77 }
  78
  79 template <class Tgt, class Src>
  80 typename std::enable_if<std::is_same<Tgt, Src>::value, Tgt>::type
  81 to(Src && value) {
  82   return std::move(value);
  83 }
  84
  85 /*******************************************************************************
  86  * Integral to integral
  87  ******************************************************************************/
  88
  89 /**
  90  * Checked conversion from integral to integral. The checks are only
  91  * performed when meaningful, e.g. conversion from int to long goes
  92  * unchecked.
  93  */
  94 template <class Tgt, class Src>
  95 typename std::enable_if<
  96   std::is_integral<Src>::value
  97   && std::is_integral<Tgt>::value
  98   && !std::is_same<Tgt, Src>::value,
  99   Tgt>::type
 100 to(const Src & value) {
 101   /* static */ if (std::numeric_limits<Tgt>::max()
 102                    < std::numeric_limits<Src>::max()) {
 103     FOLLY_RANGE_CHECK(
 104       (!greater_than<Tgt, std::numeric_limits<Tgt>::max()>(value)),
 105       "Overflow",
 106       FOLLY_RANGE_CHECK_TO_STRING(value));
 107   }
 108   /* static */ if (std::is_signed<Src>::value &&
 109                    (!std::is_signed<Tgt>::value || sizeof(Src) > sizeof(Tgt))) {
 110     FOLLY_RANGE_CHECK(
 111       (!less_than<Tgt, std::numeric_limits<Tgt>::min()>(value)),
 112       "Negative overflow",
 113       FOLLY_RANGE_CHECK_TO_STRING(value));
 114   }
 115   return static_cast<Tgt>(value);
 116 }
 117
 118 /*******************************************************************************
 119  * Floating point to floating point
 120  ******************************************************************************/
 121
 122 template <class Tgt, class Src>
 123 typename std::enable_if<
 124   std::is_floating_point<Tgt>::value
 125   && std::is_floating_point<Src>::value
 126   && !std::is_same<Tgt, Src>::value,
 127   Tgt>::type
 128 to(const Src & value) {
 129   /* static */ if (std::numeric_limits<Tgt>::max() <
 130                    std::numeric_limits<Src>::max()) {
 131     FOLLY_RANGE_CHECK(value <= std::numeric_limits<Tgt>::max(),
 132                       "Overflow",
 133                       FOLLY_RANGE_CHECK_TO_STRING(value));
 134     FOLLY_RANGE_CHECK(value >= -std::numeric_limits<Tgt>::max(),
 135                       "Negative overflow",
 136                       FOLLY_RANGE_CHECK_TO_STRING(value));
 137   }
 138   return boost::implicit_cast<Tgt>(value);
 139 }
 140
 141 /*******************************************************************************
 142  * Anything to string
 143  ******************************************************************************/
 144
 145 namespace detail {
 146
 147 template <class T>
 148 const T& getLastElement(const T & v) {
 149   return v;
 150 }
 151
 152 template <class T, class... Ts>
 153 typename std::tuple_element<
 154   sizeof...(Ts),
 155   std::tuple<T, Ts...> >::type const&
 156   getLastElement(const T& v, const Ts&... vs) {
 157   return getLastElement(vs...);
 158 }
 159
 160 // This class exists to specialize away std::tuple_element in the case where we
 161 // have 0 template arguments. Without this, Clang/libc++ will blow a
 162 // static_assert even if tuple_element is protected by an enable_if.
 163 template <class... Ts>
 164 struct last_element {
 165   typedef typename std::enable_if<
 166     sizeof...(Ts) >= 1,
 167     typename std::tuple_element<
 168       sizeof...(Ts) - 1, std::tuple<Ts...>
 169     >::type>::type type;
 170 };
 171
 172 template <>
 173 struct last_element<> {
 174   typedef void type;
 175 };
 176
 177 } // namespace detail
 178
 179 /*******************************************************************************
 180  * Conversions from integral types to string types.
 181  ******************************************************************************/
 182
 183 #if FOLLY_HAVE_INT128_T
 184 namespace detail {
 185
 186 template <typename IntegerType>
 187 constexpr unsigned int
 188 digitsEnough() {
 189   return ceil((double(sizeof(IntegerType) * CHAR_BIT) * M_LN2) / M_LN10);
 190 }
 191
 192 inline size_t
 193 unsafeTelescope128(char * buffer, size_t room, unsigned __int128 x) {
 194   typedef unsigned __int128 Usrc;
 195   size_t p = room - 1;
 196
 197   while (x >= (Usrc(1) << 64)) { // Using 128-bit division while needed
 198     const auto y = x / 10;
 199     const auto digit = x % 10;
 200
 201     buffer[p--] = '0' + digit;
 202     x = y;
 203   }
 204
 205   uint64_t xx = x; // Moving to faster 64-bit division thereafter
 206
 207   while (xx >= 10) {
 208     const auto y = xx / 10ULL;
 209     const auto digit = xx % 10ULL;
 210
 211     buffer[p--] = '0' + digit;
 212     xx = y;
 213   }
 214
 215   buffer[p] = '0' + xx;
 216
 217   return p;
 218 }
 219
 220 }
 221 #endif
 222
 223 /**
 224  * Returns the number of digits in the base 10 representation of an
 225  * uint64_t. Useful for preallocating buffers and such. It's also used
 226  * internally, see below. Measurements suggest that defining a
 227  * separate overload for 32-bit integers is not worthwhile.
 228  */
 229
 230 inline uint32_t digits10(uint64_t v) {
 231   uint32_t result = 1;
 232   for (;;) {
 233     if (LIKELY(v < 10)) return result;
 234     if (LIKELY(v < 100)) return result + 1;
 235     if (LIKELY(v < 1000)) return result + 2;
 236     if (LIKELY(v < 10000)) return result + 3;
 237     // Skip ahead by 4 orders of magnitude
 238     v /= 10000U;
 239     result += 4;
 240   }
 241 }
 242
 243 /**
 244  * Copies the ASCII base 10 representation of v into buffer and
 245  * returns the number of bytes written. Does NOT append a \0. Assumes
 246  * the buffer points to digits10(v) bytes of valid memory. Note that
 247  * uint64 needs at most 20 bytes, uint32_t needs at most 10 bytes,
 248  * uint16_t needs at most 5 bytes, and so on. Measurements suggest
 249  * that defining a separate overload for 32-bit integers is not
 250  * worthwhile.
 251  *
 252  * This primitive is unsafe because it makes the size assumption and
 253  * because it does not add a terminating \0.
 254  */
 255
 256 inline uint32_t uint64ToBufferUnsafe(uint64_t v, char *const buffer) {
 257   auto const result = digits10(v);
 258   // WARNING: using size_t or pointer arithmetic for pos slows down
 259   // the loop below 20x. This is because several 32-bit ops can be
 260   // done in parallel, but only fewer 64-bit ones.
 261   uint32_t pos = result - 1;
 262   while (v >= 10) {
 263     // Keep these together so a peephole optimization "sees" them and
 264     // computes them in one shot.
 265     auto const q = v / 10;
 266     auto const r = static_cast<uint32_t>(v % 10);
 267     buffer[pos--] = '0' + r;
 268     v = q;
 269   }
 270   // Last digit is trivial to handle
 271   buffer[pos] = static_cast<uint32_t>(v) + '0';
 272   return result;
 273 }
 274
 275 /**
 276  * A single char gets appended.
 277  */
 278 template <class Tgt>
 279 void toAppend(char value, Tgt * result) {
 280   *result += value;
 281 }
 282
 283 template<class T>
 284 constexpr typename std::enable_if<
 285   std::is_same<T, char>::value,
 286   size_t>::type
 287 estimateSpaceNeeded(T) {
 288   return 1;
 289 }
 290
 291 /**
 292  * Ubiquitous helper template for writing string appenders
 293  */
 294 template <class T> struct IsSomeString {
 295   enum { value = std::is_same<T, std::string>::value
 296          || std::is_same<T, fbstring>::value };
 297 };
 298
 299 /**
 300  * Everything implicitly convertible to const char* gets appended.
 301  */
 302 template <class Tgt, class Src>
 303 typename std::enable_if<
 304   std::is_convertible<Src, const char*>::value
 305   && IsSomeString<Tgt>::value>::type
 306 toAppend(Src value, Tgt * result) {
 307   // Treat null pointers like an empty string, as in:
 308   // operator<<(std::ostream&, const char*).
 309   const char* c = value;
 310   if (c) {
 311     result->append(value);
 312   }
 313 }
 314
 315 template<class Src>
 316 typename std::enable_if<
 317   std::is_convertible<Src, const char*>::value,
 318   size_t>::type
 319 estimateSpaceNeeded(Src value) {
 320   const char *c = value;
 321   if (c) {
 322     return folly::StringPiece(value).size();
 323   };
 324   return 0;
 325 }
 326
 327 template<class Src>
 328 typename std::enable_if<
 329   (std::is_convertible<Src, folly::StringPiece>::value ||
 330   IsSomeString<Src>::value) &&
 331   !std::is_convertible<Src, const char*>::value,
 332   size_t>::type
 333 estimateSpaceNeeded(Src value) {
 334   return folly::StringPiece(value).size();
 335 }
 336
 337 template<class Src>
 338 typename std::enable_if<
 339   std::is_pointer<Src>::value &&
 340   IsSomeString<std::remove_pointer<Src>>::value,
 341   size_t>::type
 342 estimateSpaceNeeded(Src value) {
 343   return value->size();
 344 }
 345
 346 /**
 347  * Strings get appended, too.
 348  */
 349 template <class Tgt, class Src>
 350 typename std::enable_if<
 351   IsSomeString<Src>::value && IsSomeString<Tgt>::value>::type
 352 toAppend(const Src& value, Tgt * result) {
 353   result->append(value);
 354 }
 355
 356 /**
 357  * and StringPiece objects too
 358  */
 359 template <class Tgt>
 360 typename std::enable_if<
 361    IsSomeString<Tgt>::value>::type
 362 toAppend(StringPiece value, Tgt * result) {
 363   result->append(value.data(), value.size());
 364 }
 365
 366 /**
 367  * There's no implicit conversion from fbstring to other string types,
 368  * so make a specialization.
 369  */
 370 template <class Tgt>
 371 typename std::enable_if<
 372    IsSomeString<Tgt>::value>::type
 373 toAppend(const fbstring& value, Tgt * result) {
 374   result->append(value.data(), value.size());
 375 }
 376
 377 #if FOLLY_HAVE_INT128_T
 378 /**
 379  * Special handling for 128 bit integers.
 380  */
 381
 382 template <class Tgt>
 383 void
 384 toAppend(__int128 value, Tgt * result) {
 385   typedef unsigned __int128 Usrc;
 386   char buffer[detail::digitsEnough<unsigned __int128>() + 1];
 387   size_t p;
 388
 389   if (value < 0) {
 390     p = detail::unsafeTelescope128(buffer, sizeof(buffer), Usrc(-value));
 391     buffer[--p] = '-';
 392   } else {
 393     p = detail::unsafeTelescope128(buffer, sizeof(buffer), value);
 394   }
 395
 396   result->append(buffer + p, buffer + sizeof(buffer));
 397 }
 398
 399 template <class Tgt>
 400 void
 401 toAppend(unsigned __int128 value, Tgt * result) {
 402   char buffer[detail::digitsEnough<unsigned __int128>()];
 403   size_t p;
 404
 405   p = detail::unsafeTelescope128(buffer, sizeof(buffer), value);
 406
 407   result->append(buffer + p, buffer + sizeof(buffer));
 408 }
 409
 410 template<class T>
 411 constexpr typename std::enable_if<
 412   std::is_same<T, __int128>::value,
 413   size_t>::type
 414 estimateSpaceNeeded(T) {
 415   return detail::digitsEnough<__int128>();
 416 }
 417
 418 template<class T>
 419 constexpr typename std::enable_if<
 420   std::is_same<T, unsigned __int128>::value,
 421   size_t>::type
 422 estimateSpaceNeeded(T) {
 423   return detail::digitsEnough<unsigned __int128>();
 424 }
 425
 426 #endif
 427
 428 /**
 429  * int32_t and int64_t to string (by appending) go through here. The
 430  * result is APPENDED to a preexisting string passed as the second
 431  * parameter. This should be efficient with fbstring because fbstring
 432  * incurs no dynamic allocation below 23 bytes and no number has more
 433  * than 22 bytes in its textual representation (20 for digits, one for
 434  * sign, one for the terminating 0).
 435  */
 436 template <class Tgt, class Src>
 437 typename std::enable_if<
 438   std::is_integral<Src>::value && std::is_signed<Src>::value &&
 439   IsSomeString<Tgt>::value && sizeof(Src) >= 4>::type
 440 toAppend(Src value, Tgt * result) {
 441   char buffer[20];
 442   if (value < 0) {
 443     result->push_back('-');
 444     result->append(buffer, uint64ToBufferUnsafe(-uint64_t(value), buffer));
 445   } else {
 446     result->append(buffer, uint64ToBufferUnsafe(value, buffer));
 447   }
 448 }
 449
 450 template <class Src>
 451 typename std::enable_if<
 452   std::is_integral<Src>::value && std::is_signed<Src>::value
 453   && sizeof(Src) >= 4 && sizeof(Src) < 16,
 454   size_t>::type
 455 estimateSpaceNeeded(Src value) {
 456   if (value < 0) {
 457     return 1 + digits10(static_cast<uint64_t>(-value));
 458   }
 459
 460   return digits10(static_cast<uint64_t>(value));
 461 }
 462
 463 /**
 464  * As above, but for uint32_t and uint64_t.
 465  */
 466 template <class Tgt, class Src>
 467 typename std::enable_if<
 468   std::is_integral<Src>::value && !std::is_signed<Src>::value
 469   && IsSomeString<Tgt>::value && sizeof(Src) >= 4>::type
 470 toAppend(Src value, Tgt * result) {
 471   char buffer[20];
 472   result->append(buffer, buffer + uint64ToBufferUnsafe(value, buffer));
 473 }
 474
 475 template <class Src>
 476 typename std::enable_if<
 477   std::is_integral<Src>::value && !std::is_signed<Src>::value
 478   && sizeof(Src) >= 4 && sizeof(Src) < 16,
 479   size_t>::type
 480 estimateSpaceNeeded(Src value) {
 481   return digits10(value);
 482 }
 483
 484 /**
 485  * All small signed and unsigned integers to string go through 32-bit
 486  * types int32_t and uint32_t, respectively.
 487  */
 488 template <class Tgt, class Src>
 489 typename std::enable_if<
 490   std::is_integral<Src>::value
 491   && IsSomeString<Tgt>::value && sizeof(Src) < 4>::type
 492 toAppend(Src value, Tgt * result) {
 493   typedef typename
 494     std::conditional<std::is_signed<Src>::value, int64_t, uint64_t>::type
 495     Intermediate;
 496   toAppend<Tgt>(static_cast<Intermediate>(value), result);
 497 }
 498
 499 template <class Src>
 500 typename std::enable_if<
 501   std::is_integral<Src>::value
 502   && sizeof(Src) < 4
 503   && !std::is_same<Src, char>::value,
 504   size_t>::type
 505 estimateSpaceNeeded(Src value) {
 506   typedef typename
 507     std::conditional<std::is_signed<Src>::value, int64_t, uint64_t>::type
 508     Intermediate;
 509   return estimateSpaceNeeded(static_cast<Intermediate>(value));
 510 }
 511
 512 #if defined(__clang__) || __GNUC_PREREQ(4, 7)
 513 // std::underlying_type became available by gcc 4.7.0
 514
 515 /**
 516  * Enumerated values get appended as integers.
 517  */
 518 template <class Tgt, class Src>
 519 typename std::enable_if<
 520   std::is_enum<Src>::value && IsSomeString<Tgt>::value>::type
 521 toAppend(Src value, Tgt * result) {
 522   toAppend(
 523       static_cast<typename std::underlying_type<Src>::type>(value), result);
 524 }
 525
 526 template <class Src>
 527 typename std::enable_if<
 528   std::is_enum<Src>::value, size_t>::type
 529 estimateSpaceNeeded(Src value) {
 530   return estimateSpaceNeeded(
 531       static_cast<typename std::underlying_type<Src>::type>(value));
 532 }
 533
 534 #else
 535
 536 /**
 537  * Enumerated values get appended as integers.
 538  */
 539 template <class Tgt, class Src>
 540 typename std::enable_if<
 541   std::is_enum<Src>::value && IsSomeString<Tgt>::value>::type
 542 toAppend(Src value, Tgt * result) {
 543   /* static */ if (Src(-1) < 0) {
 544     /* static */ if (sizeof(Src) <= sizeof(int)) {
 545       toAppend(static_cast<int>(value), result);
 546     } else {
 547       toAppend(static_cast<long>(value), result);
 548     }
 549   } else {
 550     /* static */ if (sizeof(Src) <= sizeof(int)) {
 551       toAppend(static_cast<unsigned int>(value), result);
 552     } else {
 553       toAppend(static_cast<unsigned long>(value), result);
 554     }
 555   }
 556 }
 557
 558 template <class Src>
 559 typename std::enable_if<
 560   std::is_enum<Src>::value, size_t>::type
 561 estimateSpaceNeeded(Src value) {
 562   /* static */ if (Src(-1) < 0) {
 563     /* static */ if (sizeof(Src) <= sizeof(int)) {
 564       return estimateSpaceNeeded(static_cast<int>(value));
 565     } else {
 566       return estimateSpaceNeeded(static_cast<long>(value));
 567     }
 568   } else {
 569     /* static */ if (sizeof(Src) <= sizeof(int)) {
 570       return estimateSpaceNeeded(static_cast<unsigned int>(value));
 571     } else {
 572       return estimateSpaceNeeded(static_cast<unsigned long>(value));
 573     }
 574   }
 575 }
 576
 577 #endif // gcc 4.7 onwards
 578
 579 /*******************************************************************************
 580  * Conversions from floating-point types to string types.
 581  ******************************************************************************/
 582
 583 namespace detail {
 584 constexpr int kConvMaxDecimalInShortestLow = -6;
 585 constexpr int kConvMaxDecimalInShortestHigh = 21;
 586 } // folly::detail
 587
 588 /** Wrapper around DoubleToStringConverter **/
 589 template <class Tgt, class Src>
 590 typename std::enable_if<
 591   std::is_floating_point<Src>::value
 592   && IsSomeString<Tgt>::value>::type
 593 toAppend(
 594   Src value,
 595   Tgt * result,
 596   double_conversion::DoubleToStringConverter::DtoaMode mode,
 597   unsigned int numDigits) {
 598   using namespace double_conversion;
 599   DoubleToStringConverter
 600     conv(DoubleToStringConverter::NO_FLAGS,
 601          "infinity", "NaN", 'E',
 602          detail::kConvMaxDecimalInShortestLow,
 603          detail::kConvMaxDecimalInShortestHigh,
 604          6,   // max leading padding zeros
 605          1);  // max trailing padding zeros
 606   char buffer[256];
 607   StringBuilder builder(buffer, sizeof(buffer));
 608   switch (mode) {
 609     case DoubleToStringConverter::SHORTEST:
 610       conv.ToShortest(value, &builder);
 611       break;
 612     case DoubleToStringConverter::FIXED:
 613       conv.ToFixed(value, numDigits, &builder);
 614       break;
 615     default:
 616       CHECK(mode == DoubleToStringConverter::PRECISION);
 617       conv.ToPrecision(value, numDigits, &builder);
 618       break;
 619   }
 620   const size_t length = builder.position();
 621   builder.Finalize();
 622   result->append(buffer, length);
 623 }
 624
 625 /**
 626  * As above, but for floating point
 627  */
 628 template <class Tgt, class Src>
 629 typename std::enable_if<
 630   std::is_floating_point<Src>::value
 631   && IsSomeString<Tgt>::value>::type
 632 toAppend(Src value, Tgt * result) {
 633   toAppend(
 634     value, result, double_conversion::DoubleToStringConverter::SHORTEST, 0);
 635 }
 636
 637 /**
 638  * Upper bound of the length of the output from
 639  * DoubleToStringConverter::ToShortest(double, StringBuilder*),
 640  * as used in toAppend(double, string*).
 641  */
 642 template <class Src>
 643 typename std::enable_if<
 644   std::is_floating_point<Src>::value, size_t>::type
 645 estimateSpaceNeeded(Src value) {
 646   // kBase10MaximalLength is 17. We add 1 for decimal point,
 647   // e.g. 10.0/9 is 17 digits and 18 characters, including the decimal point.
 648   constexpr int kMaxMantissaSpace =
 649     double_conversion::DoubleToStringConverter::kBase10MaximalLength + 1;
 650   // strlen("E-") + digits10(numeric_limits<double>::max_exponent10)
 651   constexpr int kMaxExponentSpace = 2 + 3;
 652   static const int kMaxPositiveSpace = std::max({
 653       // E.g. 1.1111111111111111E-100.
 654       kMaxMantissaSpace + kMaxExponentSpace,
 655       // E.g. 0.000001.1111111111111111, if kConvMaxDecimalInShortestLow is -6.
 656       kMaxMantissaSpace - detail::kConvMaxDecimalInShortestLow,
 657       // If kConvMaxDecimalInShortestHigh is 21, then 1e21 is the smallest
 658       // number > 1 which ToShortest outputs in exponential notation,
 659       // so 21 is the longest non-exponential number > 1.
 660       detail::kConvMaxDecimalInShortestHigh
 661     });
 662   return kMaxPositiveSpace + (value < 0);  // +1 for minus sign, if negative
 663 }
 664
 665 /**
 666  * This can be specialized, together with adding specialization
 667  * for estimateSpaceNeed for your type, so that we allocate
 668  * as much as you need instead of the default
 669  */
 670 template<class Src>
 671 struct HasLengthEstimator : std::false_type {};
 672
 673 template <class Src>
 674 constexpr typename std::enable_if<
 675   !std::is_fundamental<Src>::value
 676 #ifdef FOLLY_HAVE_INT128_T
 677   // On OSX 10.10, is_fundamental<__int128> is false :-O
 678   && !std::is_same<__int128, Src>::value
 679   && !std::is_same<unsigned __int128, Src>::value
 680 #endif
 681   && !IsSomeString<Src>::value
 682   && !std::is_convertible<Src, const char*>::value
 683   && !std::is_convertible<Src, StringPiece>::value
 684   && !std::is_enum<Src>::value
 685   && !HasLengthEstimator<Src>::value,
 686   size_t>::type
 687 estimateSpaceNeeded(const Src&) {
 688   return sizeof(Src) + 1; // dumbest best effort ever?
 689 }
 690
 691 namespace detail {
 692
 693 inline size_t estimateSpaceToReserve(size_t sofar) {
 694   return sofar;
 695 }
 696
 697 template <class T, class... Ts>
 698 size_t estimateSpaceToReserve(size_t sofar, const T& v, const Ts&... vs) {
 699   return estimateSpaceToReserve(sofar + estimateSpaceNeeded(v), vs...);
 700 }
 701
 702 template<class T>
 703 size_t estimateSpaceToReserve(size_t sofar, const T& v) {
 704   return sofar + estimateSpaceNeeded(v);
 705 }
 706
 707 template<class...Ts>
 708 void reserveInTarget(const Ts&...vs) {
 709   getLastElement(vs...)->reserve(estimateSpaceToReserve(0, vs...));
 710 }
 711
 712 template<class Delimiter, class...Ts>
 713 void reserveInTargetDelim(const Delimiter& d, const Ts&...vs) {
 714   static_assert(sizeof...(vs) >= 2, "Needs at least 2 args");
 715   size_t fordelim = (sizeof...(vs) - 2) * estimateSpaceToReserve(0, d);
 716   getLastElement(vs...)->reserve(estimateSpaceToReserve(fordelim, vs...));
 717 }
 718
 719 /**
 720  * Variadic base case: append one element
 721  */
 722 template <class T, class Tgt>
 723 typename std::enable_if<
 724   IsSomeString<typename std::remove_pointer<Tgt>::type>
 725   ::value>::type
 726 toAppendStrImpl(const T& v, Tgt result) {
 727   toAppend(v, result);
 728 }
 729
 730 template <class T, class... Ts>
 731 typename std::enable_if<sizeof...(Ts) >= 2
 732   && IsSomeString<
 733   typename std::remove_pointer<
 734     typename detail::last_element<Ts...>::type
 735   >::type>::value>::type
 736 toAppendStrImpl(const T& v, const Ts&... vs) {
 737   toAppend(v, getLastElement(vs...));
 738   toAppendStrImpl(vs...);
 739 }
 740
 741 template <class Delimiter, class T, class Tgt>
 742 typename std::enable_if<
 743   IsSomeString<typename std::remove_pointer<Tgt>::type>
 744   ::value>::type
 745 toAppendDelimStrImpl(const Delimiter& delim, const T& v, Tgt result) {
 746   toAppend(v, result);
 747 }
 748
 749 template <class Delimiter, class T, class... Ts>
 750 typename std::enable_if<sizeof...(Ts) >= 2
 751   && IsSomeString<
 752   typename std::remove_pointer<
 753     typename detail::last_element<Ts...>::type
 754   >::type>::value>::type
 755 toAppendDelimStrImpl(const Delimiter& delim, const T& v, const Ts&... vs) {
 756   // we are really careful here, calling toAppend with just one element does
 757   // not try to estimate space needed (as we already did that). If we call
 758   // toAppend(v, delim, ....) we would do unnecesary size calculation
 759   toAppend(v, detail::getLastElement(vs...));
 760   toAppend(delim, detail::getLastElement(vs...));
 761   toAppendDelimStrImpl(delim, vs...);
 762 }
 763 } // folly::detail
 764
 765
 766 /**
 767  * Variadic conversion to string. Appends each element in turn.
 768  * If we have two or more things to append, we it will not reserve
 769  * the space for them and will depend on strings exponential growth.
 770  * If you just append once consider using toAppendFit which reserves
 771  * the space needed (but does not have exponential as a result).
 772  */
 773 template <class... Ts>
 774 typename std::enable_if<sizeof...(Ts) >= 3
 775   && IsSomeString<
 776   typename std::remove_pointer<
 777     typename detail::last_element<Ts...>::type
 778   >::type>::value>::type
 779 toAppend(const Ts&... vs) {
 780   detail::toAppendStrImpl(vs...);
 781 }
 782
 783 /**
 784  * Special version of the call that preallocates exaclty as much memory
 785  * as need for arguments to be stored in target. This means we are
 786  * not doing exponential growth when we append. If you are using it
 787  * in a loop you are aiming at your foot with a big perf-destroying
 788  * bazooka.
 789  * On the other hand if you are appending to a string once, this
 790  * will probably save a few calls to malloc.
 791  */
 792 template <class... Ts>
 793 typename std::enable_if<
 794   IsSomeString<
 795   typename std::remove_pointer<
 796     typename detail::last_element<Ts...>::type
 797   >::type>::value>::type
 798 toAppendFit(const Ts&... vs) {
 799   detail::reserveInTarget(vs...);
 800   toAppend(vs...);
 801 }
 802
 803 template <class Ts>
 804 void toAppendFit(const Ts&) {}
 805
 806 /**
 807  * Variadic base case: do nothing.
 808  */
 809 template <class Tgt>
 810 typename std::enable_if<IsSomeString<Tgt>::value>::type
 811 toAppend(Tgt* result) {
 812 }
 813
 814 /**
 815  * Variadic base case: do nothing.
 816  */
 817 template <class Delimiter, class Tgt>
 818 typename std::enable_if<IsSomeString<Tgt>::value>::type
 819 toAppendDelim(const Delimiter& delim, Tgt* result) {
 820 }
 821
 822 /**
 823  * 1 element: same as toAppend.
 824  */
 825 template <class Delimiter, class T, class Tgt>
 826 typename std::enable_if<IsSomeString<Tgt>::value>::type
 827 toAppendDelim(const Delimiter& delim, const T& v, Tgt* tgt) {
 828   toAppend(v, tgt);
 829 }
 830
 831 /**
 832  * Append to string with a delimiter in between elements. Check out
 833  * comments for toAppend for details about memory allocation.
 834  */
 835 template <class Delimiter, class... Ts>
 836 typename std::enable_if<sizeof...(Ts) >= 3
 837   && IsSomeString<
 838   typename std::remove_pointer<
 839     typename detail::last_element<Ts...>::type
 840   >::type>::value>::type
 841 toAppendDelim(const Delimiter& delim, const Ts&... vs) {
 842   detail::toAppendDelimStrImpl(delim, vs...);
 843 }
 844
 845 /**
 846  * Detail in comment for toAppendFit
 847  */
 848 template <class Delimiter, class... Ts>
 849 typename std::enable_if<
 850   IsSomeString<
 851   typename std::remove_pointer<
 852     typename detail::last_element<Ts...>::type
 853   >::type>::value>::type
 854 toAppendDelimFit(const Delimiter& delim, const Ts&... vs) {
 855   detail::reserveInTargetDelim(delim, vs...);
 856   toAppendDelim(delim, vs...);
 857 }
 858
 859 template <class De, class Ts>
 860 void toAppendDelimFit(const De&, const Ts&) {}
 861
 862 /**
 863  * to<SomeString>(v1, v2, ...) uses toAppend() (see below) as back-end
 864  * for all types.
 865  */
 866 template <class Tgt, class... Ts>
 867 typename std::enable_if<
 868   IsSomeString<Tgt>::value && (
 869     sizeof...(Ts) != 1 ||
 870     !std::is_same<Tgt, typename detail::last_element<Ts...>::type>::value),
 871   Tgt>::type
 872 to(const Ts&... vs) {
 873   Tgt result;
 874   toAppendFit(vs..., &result);
 875   return result;
 876 }
 877
 878 /**
 879  * toDelim<SomeString>(SomeString str) returns itself.
 880  */
 881 template <class Tgt, class Delim, class Src>
 882 typename std::enable_if<
 883   IsSomeString<Tgt>::value && std::is_same<Tgt, Src>::value,
 884   Tgt>::type
 885 toDelim(const Delim& delim, const Src & value) {
 886   return value;
 887 }
 888
 889 /**
 890  * toDelim<SomeString>(delim, v1, v2, ...) uses toAppendDelim() as
 891  * back-end for all types.
 892  */
 893 template <class Tgt, class Delim, class... Ts>
 894 typename std::enable_if<
 895   IsSomeString<Tgt>::value && (
 896     sizeof...(Ts) != 1 ||
 897     !std::is_same<Tgt, typename detail::last_element<Ts...>::type>::value),
 898   Tgt>::type
 899 toDelim(const Delim& delim, const Ts&... vs) {
 900   Tgt result;
 901   toAppendDelimFit(delim, vs..., &result);
 902   return result;
 903 }
 904
 905 /*******************************************************************************
 906  * Conversions from string types to integral types.
 907  ******************************************************************************/
 908
 909 namespace detail {
 910
 911 /**
 912  * Finds the first non-digit in a string. The number of digits
 913  * searched depends on the precision of the Tgt integral. Assumes the
 914  * string starts with NO whitespace and NO sign.
 915  *
 916  * The semantics of the routine is:
 917  *   for (;; ++b) {
 918  *     if (b >= e || !isdigit(*b)) return b;
 919  *   }
 920  *
 921  *  Complete unrolling marks bottom-line (i.e. entire conversion)
 922  *  improvements of 20%.
 923  */
 924   template <class Tgt>
 925   const char* findFirstNonDigit(const char* b, const char* e) {
 926     for (; b < e; ++b) {
 927       auto const c = static_cast<unsigned>(*b) - '0';
 928       if (c >= 10) break;
 929     }
 930     return b;
 931   }
 932
 933   // Maximum value of number when represented as a string
 934   template <class T> struct MaxString {
 935     static const char*const value;
 936   };
 937
 938
 939 /*
 940  * Lookup tables that converts from a decimal character value to an integral
 941  * binary value, shifted by a decimal "shift" multiplier.
 942  * For all character values in the range '0'..'9', the table at those
 943  * index locations returns the actual decimal value shifted by the multiplier.
 944  * For all other values, the lookup table returns an invalid OOR value.
 945  */
 946 // Out-of-range flag value, larger than the largest value that can fit in
 947 // four decimal bytes (9999), but four of these added up together should
 948 // still not overflow uint16_t.
 949 constexpr int32_t OOR = 10000;
 950
 951 __attribute__((__aligned__(16))) constexpr uint16_t shift1[] = {
 952   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 0-9
 953   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  //  10
 954   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  //  20
 955   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  //  30
 956   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, 0,         //  40
 957   1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, OOR, OOR,
 958   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  //  60
 959   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  //  70
 960   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  //  80
 961   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  //  90
 962   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 100
 963   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 110
 964   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 120
 965   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 130
 966   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 140
 967   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 150
 968   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 160
 969   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 170
 970   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 180
 971   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 190
 972   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 200
 973   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 210
 974   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 220
 975   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 230
 976   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 240
 977   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR                       // 250
 978 };
 979
 980 __attribute__((__aligned__(16))) constexpr uint16_t shift10[] = {
 981   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 0-9
 982   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  //  10
 983   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  //  20
 984   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  //  30
 985   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, 0,         //  40
 986   10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, OOR, OOR,
 987   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  //  60
 988   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  //  70
 989   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  //  80
 990   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  //  90
 991   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 100
 992   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 110
 993   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 120
 994   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 130
 995   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 140
 996   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 150
 997   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 160
 998   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 170
 999   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 180
1000   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 190
1001   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 200
1002   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 210
1003   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 220
1004   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 230
1005   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 240
1006   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR                       // 250
1007 };
1008
1009 __attribute__((__aligned__(16))) constexpr uint16_t shift100[] = {
1010   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 0-9
1011   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  //  10
1012   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  //  20
1013   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  //  30
1014   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, 0,         //  40
1015   100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, OOR, OOR,
1016   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  //  60
1017   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  //  70
1018   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  //  80
1019   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  //  90
1020   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 100
1021   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 110
1022   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 120
1023   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 130
1024   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 140
1025   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 150
1026   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 160
1027   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 170
1028   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 180
1029   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 190
1030   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 200
1031   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 210
1032   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 220
1033   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 230
1034   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 240
1035   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR                       // 250
1036 };
1037
1038 __attribute__((__aligned__(16))) constexpr uint16_t shift1000[] = {
1039   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 0-9
1040   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  //  10
1041   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  //  20
1042   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  //  30
1043   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, 0,         //  40
1044   1000, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 7000, 8000, 9000, OOR, OOR,
1045   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  //  60
1046   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  //  70
1047   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  //  80
1048   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  //  90
1049   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 100
1050   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 110
1051   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 120
1052   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 130
1053   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 140
1054   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 150
1055   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 160
1056   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 170
1057   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 180
1058   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 190
1059   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 200
1060   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 210
1061   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 220
1062   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 230
1063   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 240
1064   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR                       // 250
1065 };
1066
1067 /**
1068  * String represented as a pair of pointers to char to unsigned
1069  * integrals. Assumes NO whitespace before or after, and also that the
1070  * string is composed entirely of digits. Tgt must be unsigned, and no
1071  * sign is allowed in the string (even it's '+'). String may be empty,
1072  * in which case digits_to throws.
1073  */
1074   template <class Tgt>
1075   Tgt digits_to(const char * b, const char * e) {
1076
1077     static_assert(!std::is_signed<Tgt>::value, "Unsigned type expected");
1078     assert(b <= e);
1079
1080     const size_t size = e - b;
1081
1082     /* Although the string is entirely made of digits, we still need to
1083      * check for overflow.
1084      */
1085     if (size >= std::numeric_limits<Tgt>::digits10 + 1) {
1086       // Leading zeros? If so, recurse to keep things simple
1087       if (b < e && *b == '0') {
1088         for (++b;; ++b) {
1089           if (b == e) return 0; // just zeros, e.g. "0000"
1090           if (*b != '0') return digits_to<Tgt>(b, e);
1091         }
1092       }
1093       FOLLY_RANGE_CHECK_BEGIN_END(
1094         size == std::numeric_limits<Tgt>::digits10 + 1 &&
1095         strncmp(b, detail::MaxString<Tgt>::value, size) <= 0,
1096         "Numeric overflow upon conversion", b, e);
1097     }
1098
1099     // Here we know that the number won't overflow when
1100     // converted. Proceed without checks.
1101
1102     Tgt result = 0;
1103
1104     for (; e - b >= 4; b += 4) {
1105       result *= 10000;
1106       const int32_t r0 = shift1000[static_cast<size_t>(b[0])];
1107       const int32_t r1 = shift100[static_cast<size_t>(b[1])];
1108       const int32_t r2 = shift10[static_cast<size_t>(b[2])];
1109       const int32_t r3 = shift1[static_cast<size_t>(b[3])];
1110       const auto sum = r0 + r1 + r2 + r3;
1111       assert(sum < OOR && "Assumption: string only has digits");
1112       result += sum;
1113     }
1114
1115     switch (e - b) {
1116       case 3: {
1117         const int32_t r0 = shift100[static_cast<size_t>(b[0])];
1118         const int32_t r1 = shift10[static_cast<size_t>(b[1])];
1119         const int32_t r2 = shift1[static_cast<size_t>(b[2])];
1120         const auto sum = r0 + r1 + r2;
1121         assert(sum < OOR && "Assumption: string only has digits");
1122         return result * 1000 + sum;
1123       }
1124       case 2: {
1125         const int32_t r0 = shift10[static_cast<size_t>(b[0])];
1126         const int32_t r1 = shift1[static_cast<size_t>(b[1])];
1127         const auto sum = r0 + r1;
1128         assert(sum < OOR && "Assumption: string only has digits");
1129         return result * 100 + sum;
1130       }
1131       case 1: {
1132         const int32_t sum = shift1[static_cast<size_t>(b[0])];
1133         assert(sum < OOR && "Assumption: string only has digits");
1134         return result * 10 + sum;
1135       }
1136     }
1137
1138     assert(b == e);
1139     FOLLY_RANGE_CHECK_BEGIN_END(size > 0,
1140                                 "Found no digits to convert in input", b, e);
1141     return result;
1142   }
1143
1144
1145   bool str_to_bool(StringPiece * src);
1146
1147 }                                 // namespace detail
1148
1149 /**
1150  * String represented as a pair of pointers to char to unsigned
1151  * integrals. Assumes NO whitespace before or after.
1152  */
1153 template <class Tgt>
1154 typename std::enable_if<
1155   std::is_integral<Tgt>::value && !std::is_signed<Tgt>::value
1156   && !std::is_same<typename std::remove_cv<Tgt>::type, bool>::value,
1157   Tgt>::type
1158 to(const char * b, const char * e) {
1159   return detail::digits_to<Tgt>(b, e);
1160 }
1161
1162 /**
1163  * String represented as a pair of pointers to char to signed
1164  * integrals. Assumes NO whitespace before or after. Allows an
1165  * optional leading sign.
1166  */
1167 template <class Tgt>
1168 typename std::enable_if<
1169   std::is_integral<Tgt>::value && std::is_signed<Tgt>::value,
1170   Tgt>::type
1171 to(const char * b, const char * e) {
1172   FOLLY_RANGE_CHECK(b < e, "Empty input string in conversion to integral",
1173                     to<std::string>("b: ", intptr_t(b), " e: ", intptr_t(e)));
1174   if (!isdigit(*b)) {
1175     if (*b == '-') {
1176       Tgt result = -to<typename std::make_unsigned<Tgt>::type>(b + 1, e);
1177       FOLLY_RANGE_CHECK_BEGIN_END(result <= 0, "Negative overflow.", b, e);
1178       return result;
1179     }
1180     FOLLY_RANGE_CHECK_BEGIN_END(*b == '+', "Invalid lead character", b, e);
1181     ++b;
1182   }
1183   Tgt result = to<typename std::make_unsigned<Tgt>::type>(b, e);
1184   FOLLY_RANGE_CHECK_BEGIN_END(result >= 0, "Overflow", b, e);
1185   return result;
1186 }
1187
1188 /**
1189  * Parsing strings to integrals. These routines differ from
1190  * to<integral>(string) in that they take a POINTER TO a StringPiece
1191  * and alter that StringPiece to reflect progress information.
1192  */
1193
1194 /**
1195  * StringPiece to integrals, with progress information. Alters the
1196  * StringPiece parameter to munch the already-parsed characters.
1197  */
1198 template <class Tgt>
1199 typename std::enable_if<
1200   std::is_integral<Tgt>::value
1201   && !std::is_same<typename std::remove_cv<Tgt>::type, bool>::value,
1202   Tgt>::type
1203 to(StringPiece * src) {
1204
1205   auto b = src->data(), past = src->data() + src->size();
1206   for (;; ++b) {
1207     FOLLY_RANGE_CHECK_STRINGPIECE(b < past,
1208                                   "No digits found in input string", *src);
1209     if (!isspace(*b)) break;
1210   }
1211
1212   auto m = b;
1213
1214   // First digit is customized because we test for sign
1215   bool negative = false;
1216   /* static */ if (std::is_signed<Tgt>::value) {
1217     if (!isdigit(*m)) {
1218       if (*m == '-') {
1219         negative = true;
1220       } else {
1221         FOLLY_RANGE_CHECK_STRINGPIECE(*m == '+', "Invalid leading character in "
1222                                       "conversion to integral", *src);
1223       }
1224       ++b;
1225       ++m;
1226     }
1227   }
1228   FOLLY_RANGE_CHECK_STRINGPIECE(m < past, "No digits found in input string",
1229                                 *src);
1230   FOLLY_RANGE_CHECK_STRINGPIECE(isdigit(*m), "Non-digit character found", *src);
1231   m = detail::findFirstNonDigit<Tgt>(m + 1, past);
1232
1233   Tgt result;
1234   /* static */ if (!std::is_signed<Tgt>::value) {
1235     result = detail::digits_to<typename std::make_unsigned<Tgt>::type>(b, m);
1236   } else {
1237     auto t = detail::digits_to<typename std::make_unsigned<Tgt>::type>(b, m);
1238     if (negative) {
1239       result = -t;
1240       FOLLY_RANGE_CHECK_STRINGPIECE(is_non_positive(result),
1241                                     "Negative overflow", *src);
1242     } else {
1243       result = t;
1244       FOLLY_RANGE_CHECK_STRINGPIECE(is_non_negative(result), "Overflow", *src);
1245     }
1246   }
1247   src->advance(m - src->data());
1248   return result;
1249 }
1250
1251 /**
1252  * StringPiece to bool, with progress information. Alters the
1253  * StringPiece parameter to munch the already-parsed characters.
1254  */
1255 template <class Tgt>
1256 typename std::enable_if<
1257   std::is_same<typename std::remove_cv<Tgt>::type, bool>::value,
1258   Tgt>::type
1259 to(StringPiece * src) {
1260   return detail::str_to_bool(src);
1261 }
1262
1263 namespace detail {
1264
1265 /**
1266  * Enforce that the suffix following a number is made up only of whitespace.
1267  */
1268 inline void enforceWhitespace(const char* b, const char* e) {
1269   for (; b != e; ++b) {
1270     FOLLY_RANGE_CHECK_BEGIN_END(isspace(*b),
1271                                 to<std::string>("Non-whitespace: ", *b),
1272                                 b, e);
1273   }
1274 }
1275
1276 }  // namespace detail
1277
1278 /**
1279  * String or StringPiece to integrals. Accepts leading and trailing
1280  * whitespace, but no non-space trailing characters.
1281  */
1282 template <class Tgt>
1283 typename std::enable_if<
1284   std::is_integral<Tgt>::value,
1285   Tgt>::type
1286 to(StringPiece src) {
1287   Tgt result = to<Tgt>(&src);
1288   detail::enforceWhitespace(src.data(), src.data() + src.size());
1289   return result;
1290 }
1291
1292 /*******************************************************************************
1293  * Conversions from string types to floating-point types.
1294  ******************************************************************************/
1295
1296 /**
1297  * StringPiece to double, with progress information. Alters the
1298  * StringPiece parameter to munch the already-parsed characters.
1299  */
1300 template <class Tgt>
1301 inline typename std::enable_if<
1302   std::is_floating_point<Tgt>::value,
1303   Tgt>::type
1304 to(StringPiece *const src) {
1305   using namespace double_conversion;
1306   static StringToDoubleConverter
1307     conv(StringToDoubleConverter::ALLOW_TRAILING_JUNK
1308          | StringToDoubleConverter::ALLOW_LEADING_SPACES,
1309          0.0,
1310          // return this for junk input string
1311          std::numeric_limits<double>::quiet_NaN(),
1312          nullptr, nullptr);
1313
1314   FOLLY_RANGE_CHECK_STRINGPIECE(!src->empty(),
1315                                 "No digits found in input string", *src);
1316
1317   int length;
1318   auto result = conv.StringToDouble(src->data(),
1319                                     static_cast<int>(src->size()),
1320                                     &length); // processed char count
1321
1322   if (!std::isnan(result)) {
1323     src->advance(length);
1324     return result;
1325   }
1326
1327   for (;; src->advance(1)) {
1328     if (src->empty()) {
1329       throw std::range_error("Unable to convert an empty string"
1330                              " to a floating point value.");
1331     }
1332     if (!isspace(src->front())) {
1333       break;
1334     }
1335   }
1336
1337   // Was that "inf[inity]"?
1338   if (src->size() >= 3 && toupper((*src)[0]) == 'I'
1339         && toupper((*src)[1]) == 'N' && toupper((*src)[2]) == 'F') {
1340     if (src->size() >= 8 &&
1341         toupper((*src)[3]) == 'I' &&
1342         toupper((*src)[4]) == 'N' &&
1343         toupper((*src)[5]) == 'I' &&
1344         toupper((*src)[6]) == 'T' &&
1345         toupper((*src)[7]) == 'Y') {
1346       src->advance(8);
1347     } else {
1348       src->advance(3);
1349     }
1350     return std::numeric_limits<Tgt>::infinity();
1351   }
1352
1353   // Was that "-inf[inity]"?
1354   if (src->size() >= 4 && toupper((*src)[0]) == '-'
1355       && toupper((*src)[1]) == 'I' && toupper((*src)[2]) == 'N'
1356       && toupper((*src)[3]) == 'F') {
1357     if (src->size() >= 9 &&
1358         toupper((*src)[4]) == 'I' &&
1359         toupper((*src)[5]) == 'N' &&
1360         toupper((*src)[6]) == 'I' &&
1361         toupper((*src)[7]) == 'T' &&
1362         toupper((*src)[8]) == 'Y') {
1363       src->advance(9);
1364     } else {
1365       src->advance(4);
1366     }
1367     return -std::numeric_limits<Tgt>::infinity();
1368   }
1369
1370   // "nan"?
1371   if (src->size() >= 3 && toupper((*src)[0]) == 'N'
1372         && toupper((*src)[1]) == 'A' && toupper((*src)[2]) == 'N') {
1373     src->advance(3);
1374     return std::numeric_limits<Tgt>::quiet_NaN();
1375   }
1376
1377   // "-nan"?
1378   if (src->size() >= 4 &&
1379       toupper((*src)[0]) == '-' &&
1380       toupper((*src)[1]) == 'N' &&
1381       toupper((*src)[2]) == 'A' &&
1382       toupper((*src)[3]) == 'N') {
1383     src->advance(4);
1384     return -std::numeric_limits<Tgt>::quiet_NaN();
1385   }
1386
1387   // All bets are off
1388   throw std::range_error("Unable to convert \"" + src->toString()
1389                          + "\" to a floating point value.");
1390 }
1391
1392 /**
1393  * Any string, const char*, or StringPiece to double.
1394  */
1395 template <class Tgt>
1396 typename std::enable_if<
1397   std::is_floating_point<Tgt>::value,
1398   Tgt>::type
1399 to(StringPiece src) {
1400   Tgt result = to<double>(&src);
1401   detail::enforceWhitespace(src.data(), src.data() + src.size());
1402   return result;
1403 }
1404
1405 /*******************************************************************************
1406  * Integral to floating point and back
1407  ******************************************************************************/
1408
1409 /**
1410  * Checked conversion from integral to flating point and back. The
1411  * result must be convertible back to the source type without loss of
1412  * precision. This seems Draconian but sometimes is what's needed, and
1413  * complements existing routines nicely. For various rounding
1414  * routines, see <math>.
1415  */
1416 template <class Tgt, class Src>
1417 typename std::enable_if<
1418   (std::is_integral<Src>::value && std::is_floating_point<Tgt>::value)
1419   ||
1420   (std::is_floating_point<Src>::value && std::is_integral<Tgt>::value),
1421   Tgt>::type
1422 to(const Src & value) {
1423   Tgt result = value;
1424   auto witness = static_cast<Src>(result);
1425   if (value != witness) {
1426     throw std::range_error(
1427       to<std::string>("to<>: loss of precision when converting ", value,
1428                       " to type ", typeid(Tgt).name()).c_str());
1429   }
1430   return result;
1431 }
1432
1433 /*******************************************************************************
1434  * Enum to anything and back
1435  ******************************************************************************/
1436
1437 #if defined(__clang__) || __GNUC_PREREQ(4, 7)
1438 // std::underlying_type became available by gcc 4.7.0
1439
1440 template <class Tgt, class Src>
1441 typename std::enable_if<
1442   std::is_enum<Src>::value && !std::is_same<Src, Tgt>::value, Tgt>::type
1443 to(const Src & value) {
1444   return to<Tgt>(static_cast<typename std::underlying_type<Src>::type>(value));
1445 }
1446
1447 template <class Tgt, class Src>
1448 typename std::enable_if<
1449   std::is_enum<Tgt>::value && !std::is_same<Src, Tgt>::value, Tgt>::type
1450 to(const Src & value) {
1451   return static_cast<Tgt>(to<typename std::underlying_type<Tgt>::type>(value));
1452 }
1453
1454 #else
1455
1456 template <class Tgt, class Src>
1457 typename std::enable_if<
1458   std::is_enum<Src>::value && !std::is_same<Src, Tgt>::value, Tgt>::type
1459 to(const Src & value) {
1460   /* static */ if (Src(-1) < 0) {
1461     /* static */ if (sizeof(Src) <= sizeof(int)) {
1462       return to<Tgt>(static_cast<int>(value));
1463     } else {
1464       return to<Tgt>(static_cast<long>(value));
1465     }
1466   } else {
1467     /* static */ if (sizeof(Src) <= sizeof(int)) {
1468       return to<Tgt>(static_cast<unsigned int>(value));
1469     } else {
1470       return to<Tgt>(static_cast<unsigned long>(value));
1471     }
1472   }
1473 }
1474
1475 template <class Tgt, class Src>
1476 typename std::enable_if<
1477   std::is_enum<Tgt>::value && !std::is_same<Src, Tgt>::value, Tgt>::type
1478 to(const Src & value) {
1479   /* static */ if (Tgt(-1) < 0) {
1480     /* static */ if (sizeof(Tgt) <= sizeof(int)) {
1481       return static_cast<Tgt>(to<int>(value));
1482     } else {
1483       return static_cast<Tgt>(to<long>(value));
1484     }
1485   } else {
1486     /* static */ if (sizeof(Tgt) <= sizeof(int)) {
1487       return static_cast<Tgt>(to<unsigned int>(value));
1488     } else {
1489       return static_cast<Tgt>(to<unsigned long>(value));
1490     }
1491   }
1492 }
1493
1494 #endif // gcc 4.7 onwards
1495
1496 } // namespace folly
1497
1498 // FOLLY_CONV_INTERNAL is defined by Conv.cpp.  Keep the FOLLY_RANGE_CHECK
1499 // macro for use in Conv.cpp, but #undefine it everywhere else we are included,
1500 // to avoid defining this global macro name in other files that include Conv.h.
1501 #ifndef FOLLY_CONV_INTERNAL
1502 #undef FOLLY_RANGE_CHECK
1503 #undef FOLLY_RANGE_CHECK_BEGIN_END
1504 #undef FOLLY_RANGE_CHECK_STRINGPIECE
1505 #undef FOLLY_RANGE_CHECK_STRINGIZE
1506 #undef FOLLY_RANGE_CHECK_STRINGIZE2
1507 #endif
1508
1509 #endif /* FOLLY_BASE_CONV_H_ */