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   && !IsSomeString<Src>::value
 662   && !std::is_convertible<Src, const char*>::value
 663   && !std::is_convertible<Src, StringPiece>::value
 664   && !std::is_enum<Src>::value
 665   && !HasLengthEstimator<Src>::value,
 666   size_t>::type
 667 estimateSpaceNeeded(const Src&) {
 668   return sizeof(Src) + 1; // dumbest best effort ever?
 669 }
 670
 671 namespace detail {
 672
 673 inline size_t estimateSpaceToReserve(size_t sofar) {
 674   return sofar;
 675 }
 676
 677 template <class T, class... Ts>
 678 size_t estimateSpaceToReserve(size_t sofar, const T& v, const Ts&... vs) {
 679   return estimateSpaceToReserve(sofar + estimateSpaceNeeded(v), vs...);
 680 }
 681
 682 template<class T>
 683 size_t estimateSpaceToReserve(size_t sofar, const T& v) {
 684   return sofar + estimateSpaceNeeded(v);
 685 }
 686
 687 template<class...Ts>
 688 void reserveInTarget(const Ts&...vs) {
 689   getLastElement(vs...)->reserve(estimateSpaceToReserve(0, vs...));
 690 }
 691
 692 template<class Delimiter, class...Ts>
 693 void reserveInTargetDelim(const Delimiter& d, const Ts&...vs) {
 694   static_assert(sizeof...(vs) >= 2, "Needs at least 2 args");
 695   size_t fordelim = (sizeof...(vs) - 2) * estimateSpaceToReserve(0, d);
 696   getLastElement(vs...)->reserve(estimateSpaceToReserve(fordelim, vs...));
 697 }
 698
 699 /**
 700  * Variadic base case: append one element
 701  */
 702 template <class T, class Tgt>
 703 typename std::enable_if<
 704   IsSomeString<typename std::remove_pointer<Tgt>::type>
 705   ::value>::type
 706 toAppendStrImpl(const T& v, Tgt result) {
 707   toAppend(v, result);
 708 }
 709
 710 template <class T, class... Ts>
 711 typename std::enable_if<sizeof...(Ts) >= 2
 712   && IsSomeString<
 713   typename std::remove_pointer<
 714     typename detail::last_element<Ts...>::type
 715   >::type>::value>::type
 716 toAppendStrImpl(const T& v, const Ts&... vs) {
 717   toAppend(v, getLastElement(vs...));
 718   toAppendStrImpl(vs...);
 719 }
 720
 721 template <class Delimiter, class T, class Tgt>
 722 typename std::enable_if<
 723   IsSomeString<typename std::remove_pointer<Tgt>::type>
 724   ::value>::type
 725 toAppendDelimStrImpl(const Delimiter& delim, const T& v, Tgt result) {
 726   toAppend(v, result);
 727 }
 728
 729 template <class Delimiter, class T, class... Ts>
 730 typename std::enable_if<sizeof...(Ts) >= 2
 731   && IsSomeString<
 732   typename std::remove_pointer<
 733     typename detail::last_element<Ts...>::type
 734   >::type>::value>::type
 735 toAppendDelimStrImpl(const Delimiter& delim, const T& v, const Ts&... vs) {
 736   // we are really careful here, calling toAppend with just one element does
 737   // not try to estimate space needed (as we already did that). If we call
 738   // toAppend(v, delim, ....) we would do unnecesary size calculation
 739   toAppend(v, detail::getLastElement(vs...));
 740   toAppend(delim, detail::getLastElement(vs...));
 741   toAppendDelimStrImpl(delim, vs...);
 742 }
 743 } // folly::detail
 744
 745
 746 /**
 747  * Variadic conversion to string. Appends each element in turn.
 748  * If we have two or more things to append, we it will not reserve
 749  * the space for them and will depend on strings exponential growth.
 750  * If you just append once consider using toAppendFit which reserves
 751  * the space needed (but does not have exponential as a result).
 752  */
 753 template <class... Ts>
 754 typename std::enable_if<sizeof...(Ts) >= 3
 755   && IsSomeString<
 756   typename std::remove_pointer<
 757     typename detail::last_element<Ts...>::type
 758   >::type>::value>::type
 759 toAppend(const Ts&... vs) {
 760   detail::toAppendStrImpl(vs...);
 761 }
 762
 763 /**
 764  * Special version of the call that preallocates exaclty as much memory
 765  * as need for arguments to be stored in target. This means we are
 766  * not doing exponential growth when we append. If you are using it
 767  * in a loop you are aiming at your foot with a big perf-destroying
 768  * bazooka.
 769  * On the other hand if you are appending to a string once, this
 770  * will probably save a few calls to malloc.
 771  */
 772 template <class... Ts>
 773 typename std::enable_if<
 774   IsSomeString<
 775   typename std::remove_pointer<
 776     typename detail::last_element<Ts...>::type
 777   >::type>::value>::type
 778 toAppendFit(const Ts&... vs) {
 779   detail::reserveInTarget(vs...);
 780   toAppend(vs...);
 781 }
 782
 783 template <class Ts>
 784 void toAppendFit(const Ts&) {}
 785
 786 /**
 787  * Variadic base case: do nothing.
 788  */
 789 template <class Tgt>
 790 typename std::enable_if<IsSomeString<Tgt>::value>::type
 791 toAppend(Tgt* result) {
 792 }
 793
 794 /**
 795  * Variadic base case: do nothing.
 796  */
 797 template <class Delimiter, class Tgt>
 798 typename std::enable_if<IsSomeString<Tgt>::value>::type
 799 toAppendDelim(const Delimiter& delim, Tgt* result) {
 800 }
 801
 802 /**
 803  * 1 element: same as toAppend.
 804  */
 805 template <class Delimiter, class T, class Tgt>
 806 typename std::enable_if<IsSomeString<Tgt>::value>::type
 807 toAppendDelim(const Delimiter& delim, const T& v, Tgt* tgt) {
 808   toAppend(v, tgt);
 809 }
 810
 811 /**
 812  * Append to string with a delimiter in between elements. Check out
 813  * comments for toAppend for details about memory allocation.
 814  */
 815 template <class Delimiter, class... Ts>
 816 typename std::enable_if<sizeof...(Ts) >= 3
 817   && IsSomeString<
 818   typename std::remove_pointer<
 819     typename detail::last_element<Ts...>::type
 820   >::type>::value>::type
 821 toAppendDelim(const Delimiter& delim, const Ts&... vs) {
 822   detail::toAppendDelimStrImpl(delim, vs...);
 823 }
 824
 825 /**
 826  * Detail in comment for toAppendFit
 827  */
 828 template <class Delimiter, class... Ts>
 829 typename std::enable_if<
 830   IsSomeString<
 831   typename std::remove_pointer<
 832     typename detail::last_element<Ts...>::type
 833   >::type>::value>::type
 834 toAppendDelimFit(const Delimiter& delim, const Ts&... vs) {
 835   detail::reserveInTargetDelim(delim, vs...);
 836   toAppendDelim(delim, vs...);
 837 }
 838
 839 template <class De, class Ts>
 840 void toAppendDelimFit(const De&, const Ts&) {}
 841
 842 /**
 843  * to<SomeString>(v1, v2, ...) uses toAppend() (see below) as back-end
 844  * for all types.
 845  */
 846 template <class Tgt, class... Ts>
 847 typename std::enable_if<
 848   IsSomeString<Tgt>::value && (
 849     sizeof...(Ts) != 1 ||
 850     !std::is_same<Tgt, typename detail::last_element<Ts...>::type>::value),
 851   Tgt>::type
 852 to(const Ts&... vs) {
 853   Tgt result;
 854   toAppendFit(vs..., &result);
 855   return result;
 856 }
 857
 858 /**
 859  * toDelim<SomeString>(SomeString str) returns itself.
 860  */
 861 template <class Tgt, class Delim, class Src>
 862 typename std::enable_if<
 863   IsSomeString<Tgt>::value && std::is_same<Tgt, Src>::value,
 864   Tgt>::type
 865 toDelim(const Delim& delim, const Src & value) {
 866   return value;
 867 }
 868
 869 /**
 870  * toDelim<SomeString>(delim, v1, v2, ...) uses toAppendDelim() as
 871  * back-end for all types.
 872  */
 873 template <class Tgt, class Delim, class... Ts>
 874 typename std::enable_if<
 875   IsSomeString<Tgt>::value && (
 876     sizeof...(Ts) != 1 ||
 877     !std::is_same<Tgt, typename detail::last_element<Ts...>::type>::value),
 878   Tgt>::type
 879 toDelim(const Delim& delim, const Ts&... vs) {
 880   Tgt result;
 881   toAppendDelimFit(delim, vs..., &result);
 882   return result;
 883 }
 884
 885 /*******************************************************************************
 886  * Conversions from string types to integral types.
 887  ******************************************************************************/
 888
 889 namespace detail {
 890
 891 /**
 892  * Finds the first non-digit in a string. The number of digits
 893  * searched depends on the precision of the Tgt integral. Assumes the
 894  * string starts with NO whitespace and NO sign.
 895  *
 896  * The semantics of the routine is:
 897  *   for (;; ++b) {
 898  *     if (b >= e || !isdigit(*b)) return b;
 899  *   }
 900  *
 901  *  Complete unrolling marks bottom-line (i.e. entire conversion)
 902  *  improvements of 20%.
 903  */
 904   template <class Tgt>
 905   const char* findFirstNonDigit(const char* b, const char* e) {
 906     for (; b < e; ++b) {
 907       auto const c = static_cast<unsigned>(*b) - '0';
 908       if (c >= 10) break;
 909     }
 910     return b;
 911   }
 912
 913   // Maximum value of number when represented as a string
 914   template <class T> struct MaxString {
 915     static const char*const value;
 916   };
 917
 918
 919 /*
 920  * Lookup tables that converts from a decimal character value to an integral
 921  * binary value, shifted by a decimal "shift" multiplier.
 922  * For all character values in the range '0'..'9', the table at those
 923  * index locations returns the actual decimal value shifted by the multiplier.
 924  * For all other values, the lookup table returns an invalid OOR value.
 925  */
 926 // Out-of-range flag value, larger than the largest value that can fit in
 927 // four decimal bytes (9999), but four of these added up together should
 928 // still not overflow uint16_t.
 929 constexpr int32_t OOR = 10000;
 930
 931 __attribute__((__aligned__(16))) constexpr uint16_t shift1[] = {
 932   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 0-9
 933   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  //  10
 934   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  //  20
 935   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  //  30
 936   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, 0,         //  40
 937   1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, OOR, OOR,
 938   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  //  60
 939   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  //  70
 940   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  //  80
 941   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  //  90
 942   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 100
 943   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 110
 944   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 120
 945   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 130
 946   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 140
 947   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 150
 948   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 160
 949   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 170
 950   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 180
 951   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 190
 952   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 200
 953   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 210
 954   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 220
 955   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 230
 956   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 240
 957   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR                       // 250
 958 };
 959
 960 __attribute__((__aligned__(16))) constexpr uint16_t shift10[] = {
 961   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 0-9
 962   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  //  10
 963   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  //  20
 964   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  //  30
 965   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, 0,         //  40
 966   10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, OOR, OOR,
 967   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  //  60
 968   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  //  70
 969   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  //  80
 970   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  //  90
 971   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 100
 972   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 110
 973   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 120
 974   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 130
 975   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 140
 976   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 150
 977   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 160
 978   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 170
 979   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 180
 980   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 190
 981   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 200
 982   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 210
 983   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 220
 984   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 230
 985   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 240
 986   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR                       // 250
 987 };
 988
 989 __attribute__((__aligned__(16))) constexpr uint16_t shift100[] = {
 990   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 0-9
 991   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  //  10
 992   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  //  20
 993   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  //  30
 994   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, 0,         //  40
 995   100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, OOR, OOR,
 996   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  //  60
 997   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  //  70
 998   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  //  80
 999   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  //  90
1000   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 100
1001   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 110
1002   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 120
1003   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 130
1004   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 140
1005   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 150
1006   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 160
1007   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 170
1008   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 180
1009   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 190
1010   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 200
1011   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 210
1012   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 220
1013   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 230
1014   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 240
1015   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR                       // 250
1016 };
1017
1018 __attribute__((__aligned__(16))) constexpr uint16_t shift1000[] = {
1019   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 0-9
1020   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  //  10
1021   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  //  20
1022   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  //  30
1023   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, 0,         //  40
1024   1000, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 7000, 8000, 9000, OOR, OOR,
1025   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  //  60
1026   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  //  70
1027   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  //  80
1028   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  //  90
1029   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 100
1030   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 110
1031   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 120
1032   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 130
1033   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 140
1034   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 150
1035   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 160
1036   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 170
1037   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 180
1038   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 190
1039   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 200
1040   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 210
1041   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 220
1042   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 230
1043   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR,  // 240
1044   OOR, OOR, OOR, OOR, OOR, OOR                       // 250
1045 };
1046
1047 /**
1048  * String represented as a pair of pointers to char to unsigned
1049  * integrals. Assumes NO whitespace before or after, and also that the
1050  * string is composed entirely of digits. Tgt must be unsigned, and no
1051  * sign is allowed in the string (even it's '+'). String may be empty,
1052  * in which case digits_to throws.
1053  */
1054   template <class Tgt>
1055   Tgt digits_to(const char * b, const char * e) {
1056
1057     static_assert(!std::is_signed<Tgt>::value, "Unsigned type expected");
1058     assert(b <= e);
1059
1060     const size_t size = e - b;
1061
1062     /* Although the string is entirely made of digits, we still need to
1063      * check for overflow.
1064      */
1065     if (size >= std::numeric_limits<Tgt>::digits10 + 1) {
1066       // Leading zeros? If so, recurse to keep things simple
1067       if (b < e && *b == '0') {
1068         for (++b;; ++b) {
1069           if (b == e) return 0; // just zeros, e.g. "0000"
1070           if (*b != '0') return digits_to<Tgt>(b, e);
1071         }
1072       }
1073       FOLLY_RANGE_CHECK(size == std::numeric_limits<Tgt>::digits10 + 1 &&
1074                         strncmp(b, detail::MaxString<Tgt>::value, size) <= 0,
1075                         "Numeric overflow upon conversion");
1076     }
1077
1078     // Here we know that the number won't overflow when
1079     // converted. Proceed without checks.
1080
1081     Tgt result = 0;
1082
1083     for (; e - b >= 4; b += 4) {
1084       result *= 10000;
1085       const int32_t r0 = shift1000[static_cast<size_t>(b[0])];
1086       const int32_t r1 = shift100[static_cast<size_t>(b[1])];
1087       const int32_t r2 = shift10[static_cast<size_t>(b[2])];
1088       const int32_t r3 = shift1[static_cast<size_t>(b[3])];
1089       const auto sum = r0 + r1 + r2 + r3;
1090       assert(sum < OOR && "Assumption: string only has digits");
1091       result += sum;
1092     }
1093
1094     switch (e - b) {
1095       case 3: {
1096         const int32_t r0 = shift100[static_cast<size_t>(b[0])];
1097         const int32_t r1 = shift10[static_cast<size_t>(b[1])];
1098         const int32_t r2 = shift1[static_cast<size_t>(b[2])];
1099         const auto sum = r0 + r1 + r2;
1100         assert(sum < OOR && "Assumption: string only has digits");
1101         return result * 1000 + sum;
1102       }
1103       case 2: {
1104         const int32_t r0 = shift10[static_cast<size_t>(b[0])];
1105         const int32_t r1 = shift1[static_cast<size_t>(b[1])];
1106         const auto sum = r0 + r1;
1107         assert(sum < OOR && "Assumption: string only has digits");
1108         return result * 100 + sum;
1109       }
1110       case 1: {
1111         const int32_t sum = shift1[static_cast<size_t>(b[0])];
1112         assert(sum < OOR && "Assumption: string only has digits");
1113         return result * 10 + sum;
1114       }
1115     }
1116
1117     assert(b == e);
1118     FOLLY_RANGE_CHECK(size > 0, "Found no digits to convert in input");
1119     return result;
1120   }
1121
1122
1123   bool str_to_bool(StringPiece * src);
1124
1125 }                                 // namespace detail
1126
1127 /**
1128  * String represented as a pair of pointers to char to unsigned
1129  * integrals. Assumes NO whitespace before or after.
1130  */
1131 template <class Tgt>
1132 typename std::enable_if<
1133   std::is_integral<Tgt>::value && !std::is_signed<Tgt>::value
1134   && !std::is_same<typename std::remove_cv<Tgt>::type, bool>::value,
1135   Tgt>::type
1136 to(const char * b, const char * e) {
1137   return detail::digits_to<Tgt>(b, e);
1138 }
1139
1140 /**
1141  * String represented as a pair of pointers to char to signed
1142  * integrals. Assumes NO whitespace before or after. Allows an
1143  * optional leading sign.
1144  */
1145 template <class Tgt>
1146 typename std::enable_if<
1147   std::is_integral<Tgt>::value && std::is_signed<Tgt>::value,
1148   Tgt>::type
1149 to(const char * b, const char * e) {
1150   FOLLY_RANGE_CHECK(b < e, "Empty input string in conversion to integral");
1151   if (!isdigit(*b)) {
1152     if (*b == '-') {
1153       Tgt result = -to<typename std::make_unsigned<Tgt>::type>(b + 1, e);
1154       FOLLY_RANGE_CHECK(result <= 0, "Negative overflow.");
1155       return result;
1156     }
1157     FOLLY_RANGE_CHECK(*b == '+', "Invalid lead character");
1158     ++b;
1159   }
1160   Tgt result = to<typename std::make_unsigned<Tgt>::type>(b, e);
1161   FOLLY_RANGE_CHECK(result >= 0, "Overflow.");
1162   return result;
1163 }
1164
1165 /**
1166  * Parsing strings to integrals. These routines differ from
1167  * to<integral>(string) in that they take a POINTER TO a StringPiece
1168  * and alter that StringPiece to reflect progress information.
1169  */
1170
1171 /**
1172  * StringPiece to integrals, with progress information. Alters the
1173  * StringPiece parameter to munch the already-parsed characters.
1174  */
1175 template <class Tgt>
1176 typename std::enable_if<
1177   std::is_integral<Tgt>::value
1178   && !std::is_same<typename std::remove_cv<Tgt>::type, bool>::value,
1179   Tgt>::type
1180 to(StringPiece * src) {
1181
1182   auto b = src->data(), past = src->data() + src->size();
1183   for (;; ++b) {
1184     FOLLY_RANGE_CHECK(b < past, "No digits found in input string");
1185     if (!isspace(*b)) break;
1186   }
1187
1188   auto m = b;
1189
1190   // First digit is customized because we test for sign
1191   bool negative = false;
1192   /* static */ if (std::is_signed<Tgt>::value) {
1193     if (!isdigit(*m)) {
1194       if (*m == '-') {
1195         negative = true;
1196       } else {
1197         FOLLY_RANGE_CHECK(*m == '+', "Invalid leading character in conversion"
1198                           " to integral");
1199       }
1200       ++b;
1201       ++m;
1202     }
1203   }
1204   FOLLY_RANGE_CHECK(m < past, "No digits found in input string");
1205   FOLLY_RANGE_CHECK(isdigit(*m), "Non-digit character found");
1206   m = detail::findFirstNonDigit<Tgt>(m + 1, past);
1207
1208   Tgt result;
1209   /* static */ if (!std::is_signed<Tgt>::value) {
1210     result = detail::digits_to<typename std::make_unsigned<Tgt>::type>(b, m);
1211   } else {
1212     auto t = detail::digits_to<typename std::make_unsigned<Tgt>::type>(b, m);
1213     if (negative) {
1214       result = -t;
1215       FOLLY_RANGE_CHECK(is_non_positive(result), "Negative overflow");
1216     } else {
1217       result = t;
1218       FOLLY_RANGE_CHECK(is_non_negative(result), "Overflow");
1219     }
1220   }
1221   src->advance(m - src->data());
1222   return result;
1223 }
1224
1225 /**
1226  * StringPiece to bool, with progress information. Alters the
1227  * StringPiece parameter to munch the already-parsed characters.
1228  */
1229 template <class Tgt>
1230 typename std::enable_if<
1231   std::is_same<typename std::remove_cv<Tgt>::type, bool>::value,
1232   Tgt>::type
1233 to(StringPiece * src) {
1234   return detail::str_to_bool(src);
1235 }
1236
1237 namespace detail {
1238
1239 /**
1240  * Enforce that the suffix following a number is made up only of whitespace.
1241  */
1242 inline void enforceWhitespace(const char* b, const char* e) {
1243   for (; b != e; ++b) {
1244     FOLLY_RANGE_CHECK(isspace(*b), to<std::string>("Non-whitespace: ", *b));
1245   }
1246 }
1247
1248 }  // namespace detail
1249
1250 /**
1251  * String or StringPiece to integrals. Accepts leading and trailing
1252  * whitespace, but no non-space trailing characters.
1253  */
1254 template <class Tgt>
1255 typename std::enable_if<
1256   std::is_integral<Tgt>::value,
1257   Tgt>::type
1258 to(StringPiece src) {
1259   Tgt result = to<Tgt>(&src);
1260   detail::enforceWhitespace(src.data(), src.data() + src.size());
1261   return result;
1262 }
1263
1264 /*******************************************************************************
1265  * Conversions from string types to floating-point types.
1266  ******************************************************************************/
1267
1268 /**
1269  * StringPiece to double, with progress information. Alters the
1270  * StringPiece parameter to munch the already-parsed characters.
1271  */
1272 template <class Tgt>
1273 inline typename std::enable_if<
1274   std::is_floating_point<Tgt>::value,
1275   Tgt>::type
1276 to(StringPiece *const src) {
1277   using namespace double_conversion;
1278   static StringToDoubleConverter
1279     conv(StringToDoubleConverter::ALLOW_TRAILING_JUNK
1280          | StringToDoubleConverter::ALLOW_LEADING_SPACES,
1281          0.0,
1282          // return this for junk input string
1283          std::numeric_limits<double>::quiet_NaN(),
1284          nullptr, nullptr);
1285
1286   FOLLY_RANGE_CHECK(!src->empty(), "No digits found in input string");
1287
1288   int length;
1289   auto result = conv.StringToDouble(src->data(),
1290                                     static_cast<int>(src->size()),
1291                                     &length); // processed char count
1292
1293   if (!std::isnan(result)) {
1294     src->advance(length);
1295     return result;
1296   }
1297
1298   for (;; src->advance(1)) {
1299     if (src->empty()) {
1300       throw std::range_error("Unable to convert an empty string"
1301                              " to a floating point value.");
1302     }
1303     if (!isspace(src->front())) {
1304       break;
1305     }
1306   }
1307
1308   // Was that "inf[inity]"?
1309   if (src->size() >= 3 && toupper((*src)[0]) == 'I'
1310         && toupper((*src)[1]) == 'N' && toupper((*src)[2]) == 'F') {
1311     if (src->size() >= 8 &&
1312         toupper((*src)[3]) == 'I' &&
1313         toupper((*src)[4]) == 'N' &&
1314         toupper((*src)[5]) == 'I' &&
1315         toupper((*src)[6]) == 'T' &&
1316         toupper((*src)[7]) == 'Y') {
1317       src->advance(8);
1318     } else {
1319       src->advance(3);
1320     }
1321     return std::numeric_limits<Tgt>::infinity();
1322   }
1323
1324   // Was that "-inf[inity]"?
1325   if (src->size() >= 4 && toupper((*src)[0]) == '-'
1326       && toupper((*src)[1]) == 'I' && toupper((*src)[2]) == 'N'
1327       && toupper((*src)[3]) == 'F') {
1328     if (src->size() >= 9 &&
1329         toupper((*src)[4]) == 'I' &&
1330         toupper((*src)[5]) == 'N' &&
1331         toupper((*src)[6]) == 'I' &&
1332         toupper((*src)[7]) == 'T' &&
1333         toupper((*src)[8]) == 'Y') {
1334       src->advance(9);
1335     } else {
1336       src->advance(4);
1337     }
1338     return -std::numeric_limits<Tgt>::infinity();
1339   }
1340
1341   // "nan"?
1342   if (src->size() >= 3 && toupper((*src)[0]) == 'N'
1343         && toupper((*src)[1]) == 'A' && toupper((*src)[2]) == 'N') {
1344     src->advance(3);
1345     return std::numeric_limits<Tgt>::quiet_NaN();
1346   }
1347
1348   // "-nan"?
1349   if (src->size() >= 4 &&
1350       toupper((*src)[0]) == '-' &&
1351       toupper((*src)[1]) == 'N' &&
1352       toupper((*src)[2]) == 'A' &&
1353       toupper((*src)[3]) == 'N') {
1354     src->advance(4);
1355     return -std::numeric_limits<Tgt>::quiet_NaN();
1356   }
1357
1358   // All bets are off
1359   throw std::range_error("Unable to convert \"" + src->toString()
1360                          + "\" to a floating point value.");
1361 }
1362
1363 /**
1364  * Any string, const char*, or StringPiece to double.
1365  */
1366 template <class Tgt>
1367 typename std::enable_if<
1368   std::is_floating_point<Tgt>::value,
1369   Tgt>::type
1370 to(StringPiece src) {
1371   Tgt result = to<double>(&src);
1372   detail::enforceWhitespace(src.data(), src.data() + src.size());
1373   return result;
1374 }
1375
1376 /*******************************************************************************
1377  * Integral to floating point and back
1378  ******************************************************************************/
1379
1380 /**
1381  * Checked conversion from integral to flating point and back. The
1382  * result must be convertible back to the source type without loss of
1383  * precision. This seems Draconian but sometimes is what's needed, and
1384  * complements existing routines nicely. For various rounding
1385  * routines, see <math>.
1386  */
1387 template <class Tgt, class Src>
1388 typename std::enable_if<
1389   (std::is_integral<Src>::value && std::is_floating_point<Tgt>::value)
1390   ||
1391   (std::is_floating_point<Src>::value && std::is_integral<Tgt>::value),
1392   Tgt>::type
1393 to(const Src & value) {
1394   Tgt result = value;
1395   auto witness = static_cast<Src>(result);
1396   if (value != witness) {
1397     throw std::range_error(
1398       to<std::string>("to<>: loss of precision when converting ", value,
1399                       " to type ", typeid(Tgt).name()).c_str());
1400   }
1401   return result;
1402 }
1403
1404 /*******************************************************************************
1405  * Enum to anything and back
1406  ******************************************************************************/
1407
1408 #if defined(__clang__) || __GNUC_PREREQ(4, 7)
1409 // std::underlying_type became available by gcc 4.7.0
1410
1411 template <class Tgt, class Src>
1412 typename std::enable_if<
1413   std::is_enum<Src>::value && !std::is_same<Src, Tgt>::value, Tgt>::type
1414 to(const Src & value) {
1415   return to<Tgt>(static_cast<typename std::underlying_type<Src>::type>(value));
1416 }
1417
1418 template <class Tgt, class Src>
1419 typename std::enable_if<
1420   std::is_enum<Tgt>::value && !std::is_same<Src, Tgt>::value, Tgt>::type
1421 to(const Src & value) {
1422   return static_cast<Tgt>(to<typename std::underlying_type<Tgt>::type>(value));
1423 }
1424
1425 #else
1426
1427 template <class Tgt, class Src>
1428 typename std::enable_if<
1429   std::is_enum<Src>::value && !std::is_same<Src, Tgt>::value, Tgt>::type
1430 to(const Src & value) {
1431   /* static */ if (Src(-1) < 0) {
1432     /* static */ if (sizeof(Src) <= sizeof(int)) {
1433       return to<Tgt>(static_cast<int>(value));
1434     } else {
1435       return to<Tgt>(static_cast<long>(value));
1436     }
1437   } else {
1438     /* static */ if (sizeof(Src) <= sizeof(int)) {
1439       return to<Tgt>(static_cast<unsigned int>(value));
1440     } else {
1441       return to<Tgt>(static_cast<unsigned long>(value));
1442     }
1443   }
1444 }
1445
1446 template <class Tgt, class Src>
1447 typename std::enable_if<
1448   std::is_enum<Tgt>::value && !std::is_same<Src, Tgt>::value, Tgt>::type
1449 to(const Src & value) {
1450   /* static */ if (Tgt(-1) < 0) {
1451     /* static */ if (sizeof(Tgt) <= sizeof(int)) {
1452       return static_cast<Tgt>(to<int>(value));
1453     } else {
1454       return static_cast<Tgt>(to<long>(value));
1455     }
1456   } else {
1457     /* static */ if (sizeof(Tgt) <= sizeof(int)) {
1458       return static_cast<Tgt>(to<unsigned int>(value));
1459     } else {
1460       return static_cast<Tgt>(to<unsigned long>(value));
1461     }
1462   }
1463 }
1464
1465 #endif // gcc 4.7 onwards
1466
1467 } // namespace folly
1468
1469 // FOLLY_CONV_INTERNAL is defined by Conv.cpp.  Keep the FOLLY_RANGE_CHECK
1470 // macro for use in Conv.cpp, but #undefine it everywhere else we are included,
1471 // to avoid defining this global macro name in other files that include Conv.h.
1472 #ifndef FOLLY_CONV_INTERNAL
1473 #undef FOLLY_RANGE_CHECK
1474 #undef FOLLY_RANGE_CHECK_STRINGIZE2
1475 #undef FOLLY_RANGE_CHECK_STRINGIZE
1476 #endif
1477
1478 #endif /* FOLLY_BASE_CONV_H_ */