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