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