c10490abeecfe4ce67953a7066516c7783dde2f6
[folly.git] / folly / FBString.h
1 /*
2  * Copyright 2017 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 // @author: Andrei Alexandrescu (aalexandre)
18 // String type.
19
20 #pragma once
21
22 #include <atomic>
23 #include <cstddef>
24 #include <iosfwd>
25 #include <limits>
26 #include <type_traits>
27
28 // This file appears in two locations: inside fbcode and in the
29 // libstdc++ source code (when embedding fbstring as std::string).
30 // To aid in this schizophrenic use, _LIBSTDCXX_FBSTRING is defined in
31 // libstdc++'s c++config.h, to gate use inside fbcode v. libstdc++.
32 #ifdef _LIBSTDCXX_FBSTRING
33
34 #pragma GCC system_header
35
36 #include "basic_fbstring_malloc.h"
37
38 // When used as std::string replacement always disable assertions.
39 #define FBSTRING_ASSERT(expr) /* empty */
40
41 #else // !_LIBSTDCXX_FBSTRING
42
43 #include <folly/Portability.h>
44
45 // libc++ doesn't provide this header, nor does msvc
46 #ifdef FOLLY_HAVE_BITS_CXXCONFIG_H
47 #include <bits/c++config.h>
48 #endif
49
50 #include <algorithm>
51 #include <cassert>
52 #include <cstring>
53 #include <string>
54 #include <utility>
55
56 #include <folly/Hash.h>
57 #include <folly/Malloc.h>
58 #include <folly/Traits.h>
59
60 #if FOLLY_HAVE_DEPRECATED_ASSOC
61 #ifdef _GLIBCXX_SYMVER
62 #include <ext/hash_set>
63 #include <ext/hash_map>
64 #endif
65 #endif
66
67 // When used in folly, assertions are not disabled.
68 #define FBSTRING_ASSERT(expr) assert(expr)
69
70 #endif
71
72 // We defined these here rather than including Likely.h to avoid
73 // redefinition errors when fbstring is imported into libstdc++.
74 #if defined(__GNUC__) && __GNUC__ >= 4
75 #define FBSTRING_LIKELY(x)   (__builtin_expect((x), 1))
76 #define FBSTRING_UNLIKELY(x) (__builtin_expect((x), 0))
77 #else
78 #define FBSTRING_LIKELY(x)   (x)
79 #define FBSTRING_UNLIKELY(x) (x)
80 #endif
81
82 #pragma GCC diagnostic push
83 // Ignore shadowing warnings within this file, so includers can use -Wshadow.
84 #pragma GCC diagnostic ignored "-Wshadow"
85 // GCC 4.9 has a false positive in setSmallSize (probably
86 // https://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=59124), disable
87 // compile-time array bound checking.
88 #pragma GCC diagnostic ignored "-Warray-bounds"
89
90 // FBString cannot use throw when replacing std::string, though it may still
91 // use std::__throw_*
92 // nolint
93 #define throw FOLLY_FBSTRING_MAY_NOT_USE_THROW
94
95 #ifdef _LIBSTDCXX_FBSTRING
96 namespace std _GLIBCXX_VISIBILITY(default) {
97 _GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE_VERSION
98 #else
99 namespace folly {
100 #endif
101
102 #if defined(__clang__)
103 # if __has_feature(address_sanitizer)
104 #  define FBSTRING_SANITIZE_ADDRESS
105 # endif
106 #elif defined (__GNUC__) && \
107       (((__GNUC__ == 4) && (__GNUC_MINOR__ >= 8)) || (__GNUC__ >= 5)) && \
108       __SANITIZE_ADDRESS__
109 # define FBSTRING_SANITIZE_ADDRESS
110 #endif
111
112 // When compiling with ASan, always heap-allocate the string even if
113 // it would fit in-situ, so that ASan can detect access to the string
114 // buffer after it has been invalidated (destroyed, resized, etc.).
115 // Note that this flag doesn't remove support for in-situ strings, as
116 // that would break ABI-compatibility and wouldn't allow linking code
117 // compiled with this flag with code compiled without.
118 #ifdef FBSTRING_SANITIZE_ADDRESS
119 # define FBSTRING_DISABLE_SSO true
120 #else
121 # define FBSTRING_DISABLE_SSO false
122 #endif
123
124 namespace fbstring_detail {
125
126 template <class InIt, class OutIt>
127 inline std::pair<InIt, OutIt> copy_n(
128     InIt b,
129     typename std::iterator_traits<InIt>::difference_type n,
130     OutIt d) {
131   for (; n != 0; --n, ++b, ++d) {
132     *d = *b;
133   }
134   return std::make_pair(b, d);
135 }
136
137 template <class Pod, class T>
138 inline void podFill(Pod* b, Pod* e, T c) {
139   FBSTRING_ASSERT(b && e && b <= e);
140   constexpr auto kUseMemset = sizeof(T) == 1;
141   /* static */ if (kUseMemset) {
142     memset(b, c, size_t(e - b));
143   } else {
144     auto const ee = b + ((e - b) & ~7u);
145     for (; b != ee; b += 8) {
146       b[0] = c;
147       b[1] = c;
148       b[2] = c;
149       b[3] = c;
150       b[4] = c;
151       b[5] = c;
152       b[6] = c;
153       b[7] = c;
154     }
155     // Leftovers
156     for (; b != e; ++b) {
157       *b = c;
158     }
159   }
160 }
161
162 /*
163  * Lightly structured memcpy, simplifies copying PODs and introduces
164  * some asserts. Unfortunately using this function may cause
165  * measurable overhead (presumably because it adjusts from a begin/end
166  * convention to a pointer/size convention, so it does some extra
167  * arithmetic even though the caller might have done the inverse
168  * adaptation outside).
169  */
170 template <class Pod>
171 inline void podCopy(const Pod* b, const Pod* e, Pod* d) {
172   FBSTRING_ASSERT(b != nullptr);
173   FBSTRING_ASSERT(e != nullptr);
174   FBSTRING_ASSERT(d != nullptr);
175   FBSTRING_ASSERT(e >= b);
176   FBSTRING_ASSERT(d >= e || d + (e - b) <= b);
177   memcpy(d, b, (e - b) * sizeof(Pod));
178 }
179
180 /*
181  * Lightly structured memmove, simplifies copying PODs and introduces
182  * some asserts
183  */
184 template <class Pod>
185 inline void podMove(const Pod* b, const Pod* e, Pod* d) {
186   FBSTRING_ASSERT(e >= b);
187   memmove(d, b, (e - b) * sizeof(*b));
188 }
189
190 // always inline
191 #if defined(__GNUC__) // Clang also defines __GNUC__
192 # define FBSTRING_ALWAYS_INLINE inline __attribute__((__always_inline__))
193 #elif defined(_MSC_VER)
194 # define FBSTRING_ALWAYS_INLINE __forceinline
195 #else
196 # define FBSTRING_ALWAYS_INLINE inline
197 #endif
198
199 [[noreturn]] FBSTRING_ALWAYS_INLINE void assume_unreachable() {
200 #if defined(__GNUC__) // Clang also defines __GNUC__
201   __builtin_unreachable();
202 #elif defined(_MSC_VER)
203   __assume(0);
204 #else
205   // Well, it's better than nothing.
206   std::abort();
207 #endif
208 }
209
210 } // namespace fbstring_detail
211
212 /**
213  * Defines a special acquisition method for constructing fbstring
214  * objects. AcquireMallocatedString means that the user passes a
215  * pointer to a malloc-allocated string that the fbstring object will
216  * take into custody.
217  */
218 enum class AcquireMallocatedString {};
219
220 /*
221  * fbstring_core_model is a mock-up type that defines all required
222  * signatures of a fbstring core. The fbstring class itself uses such
223  * a core object to implement all of the numerous member functions
224  * required by the standard.
225  *
226  * If you want to define a new core, copy the definition below and
227  * implement the primitives. Then plug the core into basic_fbstring as
228  * a template argument.
229
230 template <class Char>
231 class fbstring_core_model {
232 public:
233   fbstring_core_model();
234   fbstring_core_model(const fbstring_core_model &);
235   ~fbstring_core_model();
236   // Returns a pointer to string's buffer (currently only contiguous
237   // strings are supported). The pointer is guaranteed to be valid
238   // until the next call to a non-const member function.
239   const Char * data() const;
240   // Much like data(), except the string is prepared to support
241   // character-level changes. This call is a signal for
242   // e.g. reference-counted implementation to fork the data. The
243   // pointer is guaranteed to be valid until the next call to a
244   // non-const member function.
245   Char* mutableData();
246   // Returns a pointer to string's buffer and guarantees that a
247   // readable '\0' lies right after the buffer. The pointer is
248   // guaranteed to be valid until the next call to a non-const member
249   // function.
250   const Char * c_str() const;
251   // Shrinks the string by delta characters. Asserts that delta <=
252   // size().
253   void shrink(size_t delta);
254   // Expands the string by delta characters (i.e. after this call
255   // size() will report the old size() plus delta) but without
256   // initializing the expanded region. The expanded region is
257   // zero-terminated. Returns a pointer to the memory to be
258   // initialized (the beginning of the expanded portion). The caller
259   // is expected to fill the expanded area appropriately.
260   // If expGrowth is true, exponential growth is guaranteed.
261   // It is not guaranteed not to reallocate even if size() + delta <
262   // capacity(), so all references to the buffer are invalidated.
263   Char* expandNoinit(size_t delta, bool expGrowth);
264   // Expands the string by one character and sets the last character
265   // to c.
266   void push_back(Char c);
267   // Returns the string's size.
268   size_t size() const;
269   // Returns the string's capacity, i.e. maximum size that the string
270   // can grow to without reallocation. Note that for reference counted
271   // strings that's technically a lie - even assigning characters
272   // within the existing size would cause a reallocation.
273   size_t capacity() const;
274   // Returns true if the data underlying the string is actually shared
275   // across multiple strings (in a refcounted fashion).
276   bool isShared() const;
277   // Makes sure that at least minCapacity characters are available for
278   // the string without reallocation. For reference-counted strings,
279   // it should fork the data even if minCapacity < size().
280   void reserve(size_t minCapacity);
281 private:
282   // Do not implement
283   fbstring_core_model& operator=(const fbstring_core_model &);
284 };
285 */
286
287 /**
288  * This is the core of the string. The code should work on 32- and
289  * 64-bit and both big- and little-endianan architectures with any
290  * Char size.
291  *
292  * The storage is selected as follows (assuming we store one-byte
293  * characters on a 64-bit machine): (a) "small" strings between 0 and
294  * 23 chars are stored in-situ without allocation (the rightmost byte
295  * stores the size); (b) "medium" strings from 24 through 254 chars
296  * are stored in malloc-allocated memory that is copied eagerly; (c)
297  * "large" strings of 255 chars and above are stored in a similar
298  * structure as medium arrays, except that the string is
299  * reference-counted and copied lazily. the reference count is
300  * allocated right before the character array.
301  *
302  * The discriminator between these three strategies sits in two
303  * bits of the rightmost char of the storage. If neither is set, then the
304  * string is small (and its length sits in the lower-order bits on
305  * little-endian or the high-order bits on big-endian of that
306  * rightmost character). If the MSb is set, the string is medium width.
307  * If the second MSb is set, then the string is large. On little-endian,
308  * these 2 bits are the 2 MSbs of MediumLarge::capacity_, while on
309  * big-endian, these 2 bits are the 2 LSbs. This keeps both little-endian
310  * and big-endian fbstring_core equivalent with merely different ops used
311  * to extract capacity/category.
312  */
313 template <class Char> class fbstring_core {
314 protected:
315 // It's MSVC, so we just have to guess ... and allow an override
316 #ifdef _MSC_VER
317 # ifdef FOLLY_ENDIAN_BE
318   static constexpr auto kIsLittleEndian = false;
319 # else
320   static constexpr auto kIsLittleEndian = true;
321 # endif
322 #else
323   static constexpr auto kIsLittleEndian =
324       __BYTE_ORDER__ == __ORDER_LITTLE_ENDIAN__;
325 #endif
326 public:
327   fbstring_core() noexcept { reset(); }
328
329   fbstring_core(const fbstring_core & rhs) {
330     FBSTRING_ASSERT(&rhs != this);
331     switch (rhs.category()) {
332       case Category::isSmall:
333         copySmall(rhs);
334         break;
335       case Category::isMedium:
336         copyMedium(rhs);
337         break;
338       case Category::isLarge:
339         copyLarge(rhs);
340         break;
341       default:
342         fbstring_detail::assume_unreachable();
343     }
344     FBSTRING_ASSERT(size() == rhs.size());
345     FBSTRING_ASSERT(memcmp(data(), rhs.data(), size() * sizeof(Char)) == 0);
346   }
347
348   fbstring_core(fbstring_core&& goner) noexcept {
349     // Take goner's guts
350     ml_ = goner.ml_;
351     // Clean goner's carcass
352     goner.reset();
353   }
354
355   fbstring_core(const Char *const data,
356                 const size_t size,
357                 bool disableSSO = FBSTRING_DISABLE_SSO) {
358     if (!disableSSO && size <= maxSmallSize) {
359       initSmall(data, size);
360     } else if (size <= maxMediumSize) {
361       initMedium(data, size);
362     } else {
363       initLarge(data, size);
364     }
365     FBSTRING_ASSERT(this->size() == size);
366     FBSTRING_ASSERT(
367         size == 0 || memcmp(this->data(), data, size * sizeof(Char)) == 0);
368   }
369
370   ~fbstring_core() noexcept {
371     if (category() == Category::isSmall) {
372       return;
373     }
374     destroyMediumLarge();
375   }
376
377   // Snatches a previously mallocated string. The parameter "size"
378   // is the size of the string, and the parameter "allocatedSize"
379   // is the size of the mallocated block.  The string must be
380   // \0-terminated, so allocatedSize >= size + 1 and data[size] == '\0'.
381   //
382   // So if you want a 2-character string, pass malloc(3) as "data",
383   // pass 2 as "size", and pass 3 as "allocatedSize".
384   fbstring_core(Char * const data,
385                 const size_t size,
386                 const size_t allocatedSize,
387                 AcquireMallocatedString) {
388     if (size > 0) {
389       FBSTRING_ASSERT(allocatedSize >= size + 1);
390       FBSTRING_ASSERT(data[size] == '\0');
391       // Use the medium string storage
392       ml_.data_ = data;
393       ml_.size_ = size;
394       // Don't forget about null terminator
395       ml_.setCapacity(allocatedSize - 1, Category::isMedium);
396     } else {
397       // No need for the memory
398       free(data);
399       reset();
400     }
401   }
402
403   // swap below doesn't test whether &rhs == this (and instead
404   // potentially does extra work) on the premise that the rarity of
405   // that situation actually makes the check more expensive than is
406   // worth.
407   void swap(fbstring_core & rhs) {
408     auto const t = ml_;
409     ml_ = rhs.ml_;
410     rhs.ml_ = t;
411   }
412
413   // In C++11 data() and c_str() are 100% equivalent.
414   const Char * data() const {
415     return c_str();
416   }
417
418   Char* mutableData() {
419     switch (category()) {
420     case Category::isSmall:
421       return small_;
422     case Category::isMedium:
423       return ml_.data_;
424     case Category::isLarge:
425       return mutableDataLarge();
426     }
427     fbstring_detail::assume_unreachable();
428   }
429
430   const Char* c_str() const {
431     const Char* ptr = ml_.data_;
432     // With this syntax, GCC and Clang generate a CMOV instead of a branch.
433     ptr = (category() == Category::isSmall) ? small_ : ptr;
434     return ptr;
435   }
436
437   void shrink(const size_t delta) {
438     if (category() == Category::isSmall) {
439       shrinkSmall(delta);
440     } else if (category() == Category::isMedium ||
441                RefCounted::refs(ml_.data_) == 1) {
442       shrinkMedium(delta);
443     } else {
444       shrinkLarge(delta);
445     }
446   }
447
448   FOLLY_MALLOC_NOINLINE
449   void reserve(size_t minCapacity, bool disableSSO = FBSTRING_DISABLE_SSO) {
450     switch (category()) {
451       case Category::isSmall:
452         reserveSmall(minCapacity, disableSSO);
453         break;
454       case Category::isMedium:
455         reserveMedium(minCapacity);
456         break;
457       case Category::isLarge:
458         reserveLarge(minCapacity);
459         break;
460       default:
461         fbstring_detail::assume_unreachable();
462     }
463     FBSTRING_ASSERT(capacity() >= minCapacity);
464   }
465
466   Char* expandNoinit(
467       const size_t delta,
468       bool expGrowth = false,
469       bool disableSSO = FBSTRING_DISABLE_SSO);
470
471   void push_back(Char c) {
472     *expandNoinit(1, /* expGrowth = */ true) = c;
473   }
474
475   size_t size() const {
476     size_t ret = ml_.size_;
477     /* static */ if (kIsLittleEndian) {
478       // We can save a couple instructions, because the category is
479       // small iff the last char, as unsigned, is <= maxSmallSize.
480       typedef typename std::make_unsigned<Char>::type UChar;
481       auto maybeSmallSize = size_t(maxSmallSize) -
482           size_t(static_cast<UChar>(small_[maxSmallSize]));
483       // With this syntax, GCC and Clang generate a CMOV instead of a branch.
484       ret = (static_cast<ssize_t>(maybeSmallSize) >= 0) ? maybeSmallSize : ret;
485     } else {
486       ret = (category() == Category::isSmall) ? smallSize() : ret;
487     }
488     return ret;
489   }
490
491   size_t capacity() const {
492     switch (category()) {
493       case Category::isSmall:
494         return maxSmallSize;
495       case Category::isLarge:
496         // For large-sized strings, a multi-referenced chunk has no
497         // available capacity. This is because any attempt to append
498         // data would trigger a new allocation.
499         if (RefCounted::refs(ml_.data_) > 1) {
500           return ml_.size_;
501         }
502       default: {}
503     }
504     return ml_.capacity();
505   }
506
507   bool isShared() const {
508     return category() == Category::isLarge && RefCounted::refs(ml_.data_) > 1;
509   }
510
511 private:
512   // Disabled
513   fbstring_core & operator=(const fbstring_core & rhs);
514
515   void reset() {
516     setSmallSize(0);
517   }
518
519   FOLLY_MALLOC_NOINLINE void destroyMediumLarge() noexcept {
520     auto const c = category();
521     FBSTRING_ASSERT(c != Category::isSmall);
522     if (c == Category::isMedium) {
523       free(ml_.data_);
524     } else {
525       RefCounted::decrementRefs(ml_.data_);
526     }
527   }
528
529   struct RefCounted {
530     std::atomic<size_t> refCount_;
531     Char data_[1];
532
533     constexpr static size_t getDataOffset() {
534       return offsetof(RefCounted, data_);
535     }
536
537     static RefCounted * fromData(Char * p) {
538       return static_cast<RefCounted*>(static_cast<void*>(
539           static_cast<unsigned char*>(static_cast<void*>(p)) -
540           getDataOffset()));
541     }
542
543     static size_t refs(Char * p) {
544       return fromData(p)->refCount_.load(std::memory_order_acquire);
545     }
546
547     static void incrementRefs(Char * p) {
548       fromData(p)->refCount_.fetch_add(1, std::memory_order_acq_rel);
549     }
550
551     static void decrementRefs(Char * p) {
552       auto const dis = fromData(p);
553       size_t oldcnt = dis->refCount_.fetch_sub(1, std::memory_order_acq_rel);
554       FBSTRING_ASSERT(oldcnt > 0);
555       if (oldcnt == 1) {
556         free(dis);
557       }
558     }
559
560     static RefCounted * create(size_t * size) {
561       const size_t allocSize =
562           goodMallocSize(getDataOffset() + (*size + 1) * sizeof(Char));
563       auto result = static_cast<RefCounted*>(checkedMalloc(allocSize));
564       result->refCount_.store(1, std::memory_order_release);
565       *size = (allocSize - getDataOffset()) / sizeof(Char) - 1;
566       return result;
567     }
568
569     static RefCounted * create(const Char * data, size_t * size) {
570       const size_t effectiveSize = *size;
571       auto result = create(size);
572       if (FBSTRING_LIKELY(effectiveSize > 0)) {
573         fbstring_detail::podCopy(data, data + effectiveSize, result->data_);
574       }
575       return result;
576     }
577
578     static RefCounted * reallocate(Char *const data,
579                                    const size_t currentSize,
580                                    const size_t currentCapacity,
581                                    size_t * newCapacity) {
582       FBSTRING_ASSERT(*newCapacity > 0 && *newCapacity > currentSize);
583       const size_t allocNewCapacity =
584           goodMallocSize(getDataOffset() + (*newCapacity + 1) * sizeof(Char));
585       auto const dis = fromData(data);
586       FBSTRING_ASSERT(dis->refCount_.load(std::memory_order_acquire) == 1);
587       auto result = static_cast<RefCounted*>(smartRealloc(
588           dis,
589           getDataOffset() + (currentSize + 1) * sizeof(Char),
590           getDataOffset() + (currentCapacity + 1) * sizeof(Char),
591           allocNewCapacity));
592       FBSTRING_ASSERT(result->refCount_.load(std::memory_order_acquire) == 1);
593       *newCapacity = (allocNewCapacity - getDataOffset()) / sizeof(Char) - 1;
594       return result;
595     }
596   };
597
598   typedef uint8_t category_type;
599
600   enum class Category : category_type {
601     isSmall = 0,
602     isMedium = kIsLittleEndian ? 0x80 : 0x2,
603     isLarge = kIsLittleEndian ? 0x40 : 0x1,
604   };
605
606   Category category() const {
607     // works for both big-endian and little-endian
608     return static_cast<Category>(bytes_[lastChar] & categoryExtractMask);
609   }
610
611   struct MediumLarge {
612     Char * data_;
613     size_t size_;
614     size_t capacity_;
615
616     size_t capacity() const {
617       return kIsLittleEndian
618         ? capacity_ & capacityExtractMask
619         : capacity_ >> 2;
620     }
621
622     void setCapacity(size_t cap, Category cat) {
623       capacity_ = kIsLittleEndian
624           ? cap | (static_cast<size_t>(cat) << kCategoryShift)
625           : (cap << 2) | static_cast<size_t>(cat);
626     }
627   };
628
629   union {
630     uint8_t bytes_[sizeof(MediumLarge)]; // For accessing the last byte.
631     Char small_[sizeof(MediumLarge) / sizeof(Char)];
632     MediumLarge ml_;
633   };
634
635   constexpr static size_t lastChar = sizeof(MediumLarge) - 1;
636   constexpr static size_t maxSmallSize = lastChar / sizeof(Char);
637   constexpr static size_t maxMediumSize = 254 / sizeof(Char);
638   constexpr static uint8_t categoryExtractMask = kIsLittleEndian ? 0xC0 : 0x3;
639   constexpr static size_t kCategoryShift = (sizeof(size_t) - 1) * 8;
640   constexpr static size_t capacityExtractMask = kIsLittleEndian
641       ? ~(size_t(categoryExtractMask) << kCategoryShift)
642       : 0x0 /* unused */;
643
644   static_assert(!(sizeof(MediumLarge) % sizeof(Char)),
645                 "Corrupt memory layout for fbstring.");
646
647   size_t smallSize() const {
648     FBSTRING_ASSERT(category() == Category::isSmall);
649     constexpr auto shift = kIsLittleEndian ? 0 : 2;
650     auto smallShifted = static_cast<size_t>(small_[maxSmallSize]) >> shift;
651     FBSTRING_ASSERT(static_cast<size_t>(maxSmallSize) >= smallShifted);
652     return static_cast<size_t>(maxSmallSize) - smallShifted;
653   }
654
655   void setSmallSize(size_t s) {
656     // Warning: this should work with uninitialized strings too,
657     // so don't assume anything about the previous value of
658     // small_[maxSmallSize].
659     FBSTRING_ASSERT(s <= maxSmallSize);
660     constexpr auto shift = kIsLittleEndian ? 0 : 2;
661     small_[maxSmallSize] = char((maxSmallSize - s) << shift);
662     small_[s] = '\0';
663     FBSTRING_ASSERT(category() == Category::isSmall && size() == s);
664   }
665
666   void copySmall(const fbstring_core&);
667   void copyMedium(const fbstring_core&);
668   void copyLarge(const fbstring_core&);
669
670   void initSmall(const Char* data, size_t size);
671   void initMedium(const Char* data, size_t size);
672   void initLarge(const Char* data, size_t size);
673
674   void reserveSmall(size_t minCapacity, bool disableSSO);
675   void reserveMedium(size_t minCapacity);
676   void reserveLarge(size_t minCapacity);
677
678   void shrinkSmall(size_t delta);
679   void shrinkMedium(size_t delta);
680   void shrinkLarge(size_t delta);
681
682   void unshare(size_t minCapacity = 0);
683   Char* mutableDataLarge();
684 };
685
686 template <class Char>
687 inline void fbstring_core<Char>::copySmall(const fbstring_core& rhs) {
688   static_assert(offsetof(MediumLarge, data_) == 0, "fbstring layout failure");
689   static_assert(
690       offsetof(MediumLarge, size_) == sizeof(ml_.data_),
691       "fbstring layout failure");
692   static_assert(
693       offsetof(MediumLarge, capacity_) == 2 * sizeof(ml_.data_),
694       "fbstring layout failure");
695   // Just write the whole thing, don't look at details. In
696   // particular we need to copy capacity anyway because we want
697   // to set the size (don't forget that the last character,
698   // which stores a short string's length, is shared with the
699   // ml_.capacity field).
700   ml_ = rhs.ml_;
701   FBSTRING_ASSERT(
702       category() == Category::isSmall && this->size() == rhs.size());
703 }
704
705 template <class Char>
706 FOLLY_MALLOC_NOINLINE inline void fbstring_core<Char>::copyMedium(
707     const fbstring_core& rhs) {
708   // Medium strings are copied eagerly. Don't forget to allocate
709   // one extra Char for the null terminator.
710   auto const allocSize = goodMallocSize((1 + rhs.ml_.size_) * sizeof(Char));
711   ml_.data_ = static_cast<Char*>(checkedMalloc(allocSize));
712   // Also copies terminator.
713   fbstring_detail::podCopy(
714       rhs.ml_.data_, rhs.ml_.data_ + rhs.ml_.size_ + 1, ml_.data_);
715   ml_.size_ = rhs.ml_.size_;
716   ml_.setCapacity(allocSize / sizeof(Char) - 1, Category::isMedium);
717   FBSTRING_ASSERT(category() == Category::isMedium);
718 }
719
720 template <class Char>
721 FOLLY_MALLOC_NOINLINE inline void fbstring_core<Char>::copyLarge(
722     const fbstring_core& rhs) {
723   // Large strings are just refcounted
724   ml_ = rhs.ml_;
725   RefCounted::incrementRefs(ml_.data_);
726   FBSTRING_ASSERT(category() == Category::isLarge && size() == rhs.size());
727 }
728
729 // Small strings are bitblitted
730 template <class Char>
731 inline void fbstring_core<Char>::initSmall(
732     const Char* const data, const size_t size) {
733   // Layout is: Char* data_, size_t size_, size_t capacity_
734   static_assert(
735       sizeof(*this) == sizeof(Char*) + 2 * sizeof(size_t),
736       "fbstring has unexpected size");
737   static_assert(
738       sizeof(Char*) == sizeof(size_t), "fbstring size assumption violation");
739   // sizeof(size_t) must be a power of 2
740   static_assert(
741       (sizeof(size_t) & (sizeof(size_t) - 1)) == 0,
742       "fbstring size assumption violation");
743
744 // If data is aligned, use fast word-wise copying. Otherwise,
745 // use conservative memcpy.
746 // The word-wise path reads bytes which are outside the range of
747 // the string, and makes ASan unhappy, so we disable it when
748 // compiling with ASan.
749 #ifndef FBSTRING_SANITIZE_ADDRESS
750   if ((reinterpret_cast<size_t>(data) & (sizeof(size_t) - 1)) == 0) {
751     const size_t byteSize = size * sizeof(Char);
752     constexpr size_t wordWidth = sizeof(size_t);
753     switch ((byteSize + wordWidth - 1) / wordWidth) { // Number of words.
754       case 3:
755         ml_.capacity_ = reinterpret_cast<const size_t*>(data)[2];
756       case 2:
757         ml_.size_ = reinterpret_cast<const size_t*>(data)[1];
758       case 1:
759         ml_.data_ = *reinterpret_cast<Char**>(const_cast<Char*>(data));
760       case 0:
761         break;
762     }
763   } else
764 #endif
765   {
766     if (size != 0) {
767       fbstring_detail::podCopy(data, data + size, small_);
768     }
769   }
770   setSmallSize(size);
771 }
772
773 template <class Char>
774 FOLLY_MALLOC_NOINLINE inline void fbstring_core<Char>::initMedium(
775     const Char* const data, const size_t size) {
776   // Medium strings are allocated normally. Don't forget to
777   // allocate one extra Char for the terminating null.
778   auto const allocSize = goodMallocSize((1 + size) * sizeof(Char));
779   ml_.data_ = static_cast<Char*>(checkedMalloc(allocSize));
780   if (FBSTRING_LIKELY(size > 0)) {
781     fbstring_detail::podCopy(data, data + size, ml_.data_);
782   }
783   ml_.size_ = size;
784   ml_.setCapacity(allocSize / sizeof(Char) - 1, Category::isMedium);
785   ml_.data_[size] = '\0';
786 }
787
788 template <class Char>
789 FOLLY_MALLOC_NOINLINE inline void fbstring_core<Char>::initLarge(
790     const Char* const data, const size_t size) {
791   // Large strings are allocated differently
792   size_t effectiveCapacity = size;
793   auto const newRC = RefCounted::create(data, &effectiveCapacity);
794   ml_.data_ = newRC->data_;
795   ml_.size_ = size;
796   ml_.setCapacity(effectiveCapacity, Category::isLarge);
797   ml_.data_[size] = '\0';
798 }
799
800 template <class Char>
801 FOLLY_MALLOC_NOINLINE inline void fbstring_core<Char>::unshare(
802     size_t minCapacity) {
803   FBSTRING_ASSERT(category() == Category::isLarge);
804   size_t effectiveCapacity = std::max(minCapacity, ml_.capacity());
805   auto const newRC = RefCounted::create(&effectiveCapacity);
806   // If this fails, someone placed the wrong capacity in an
807   // fbstring.
808   FBSTRING_ASSERT(effectiveCapacity >= ml_.capacity());
809   // Also copies terminator.
810   fbstring_detail::podCopy(ml_.data_, ml_.data_ + ml_.size_ + 1, newRC->data_);
811   RefCounted::decrementRefs(ml_.data_);
812   ml_.data_ = newRC->data_;
813   ml_.setCapacity(effectiveCapacity, Category::isLarge);
814   // size_ remains unchanged.
815 }
816
817 template <class Char>
818 inline Char* fbstring_core<Char>::mutableDataLarge() {
819   FBSTRING_ASSERT(category() == Category::isLarge);
820   if (RefCounted::refs(ml_.data_) > 1) { // Ensure unique.
821     unshare();
822   }
823   return ml_.data_;
824 }
825
826 template <class Char>
827 FOLLY_MALLOC_NOINLINE inline void fbstring_core<Char>::reserveLarge(
828     size_t minCapacity) {
829   FBSTRING_ASSERT(category() == Category::isLarge);
830   if (RefCounted::refs(ml_.data_) > 1) { // Ensure unique
831     // We must make it unique regardless; in-place reallocation is
832     // useless if the string is shared. In order to not surprise
833     // people, reserve the new block at current capacity or
834     // more. That way, a string's capacity never shrinks after a
835     // call to reserve.
836     unshare(minCapacity);
837   } else {
838     // String is not shared, so let's try to realloc (if needed)
839     if (minCapacity > ml_.capacity()) {
840       // Asking for more memory
841       auto const newRC = RefCounted::reallocate(
842           ml_.data_, ml_.size_, ml_.capacity(), &minCapacity);
843       ml_.data_ = newRC->data_;
844       ml_.setCapacity(minCapacity, Category::isLarge);
845     }
846     FBSTRING_ASSERT(capacity() >= minCapacity);
847   }
848 }
849
850 template <class Char>
851 FOLLY_MALLOC_NOINLINE inline void fbstring_core<Char>::reserveMedium(
852     const size_t minCapacity) {
853   FBSTRING_ASSERT(category() == Category::isMedium);
854   // String is not shared
855   if (minCapacity <= ml_.capacity()) {
856     return; // nothing to do, there's enough room
857   }
858   if (minCapacity <= maxMediumSize) {
859     // Keep the string at medium size. Don't forget to allocate
860     // one extra Char for the terminating null.
861     size_t capacityBytes = goodMallocSize((1 + minCapacity) * sizeof(Char));
862     // Also copies terminator.
863     ml_.data_ = static_cast<Char*>(smartRealloc(
864         ml_.data_,
865         (ml_.size_ + 1) * sizeof(Char),
866         (ml_.capacity() + 1) * sizeof(Char),
867         capacityBytes));
868     ml_.setCapacity(capacityBytes / sizeof(Char) - 1, Category::isMedium);
869   } else {
870     // Conversion from medium to large string
871     fbstring_core nascent;
872     // Will recurse to another branch of this function
873     nascent.reserve(minCapacity);
874     nascent.ml_.size_ = ml_.size_;
875     // Also copies terminator.
876     fbstring_detail::podCopy(
877         ml_.data_, ml_.data_ + ml_.size_ + 1, nascent.ml_.data_);
878     nascent.swap(*this);
879     FBSTRING_ASSERT(capacity() >= minCapacity);
880   }
881 }
882
883 template <class Char>
884 FOLLY_MALLOC_NOINLINE inline void fbstring_core<Char>::reserveSmall(
885     size_t minCapacity, const bool disableSSO) {
886   FBSTRING_ASSERT(category() == Category::isSmall);
887   if (!disableSSO && minCapacity <= maxSmallSize) {
888     // small
889     // Nothing to do, everything stays put
890   } else if (minCapacity <= maxMediumSize) {
891     // medium
892     // Don't forget to allocate one extra Char for the terminating null
893     auto const allocSizeBytes =
894         goodMallocSize((1 + minCapacity) * sizeof(Char));
895     auto const pData = static_cast<Char*>(checkedMalloc(allocSizeBytes));
896     auto const size = smallSize();
897     // Also copies terminator.
898     fbstring_detail::podCopy(small_, small_ + size + 1, pData);
899     ml_.data_ = pData;
900     ml_.size_ = size;
901     ml_.setCapacity(allocSizeBytes / sizeof(Char) - 1, Category::isMedium);
902   } else {
903     // large
904     auto const newRC = RefCounted::create(&minCapacity);
905     auto const size = smallSize();
906     // Also copies terminator.
907     fbstring_detail::podCopy(small_, small_ + size + 1, newRC->data_);
908     ml_.data_ = newRC->data_;
909     ml_.size_ = size;
910     ml_.setCapacity(minCapacity, Category::isLarge);
911     FBSTRING_ASSERT(capacity() >= minCapacity);
912   }
913 }
914
915 template <class Char>
916 inline Char* fbstring_core<Char>::expandNoinit(
917     const size_t delta,
918     bool expGrowth, /* = false */
919     bool disableSSO /* = FBSTRING_DISABLE_SSO */) {
920   // Strategy is simple: make room, then change size
921   FBSTRING_ASSERT(capacity() >= size());
922   size_t sz, newSz;
923   if (category() == Category::isSmall) {
924     sz = smallSize();
925     newSz = sz + delta;
926     if (!disableSSO && FBSTRING_LIKELY(newSz <= maxSmallSize)) {
927       setSmallSize(newSz);
928       return small_ + sz;
929     }
930     reserveSmall(
931         expGrowth ? std::max(newSz, 2 * maxSmallSize) : newSz, disableSSO);
932   } else {
933     sz = ml_.size_;
934     newSz = sz + delta;
935     if (FBSTRING_UNLIKELY(newSz > capacity())) {
936       // ensures not shared
937       reserve(expGrowth ? std::max(newSz, 1 + capacity() * 3 / 2) : newSz);
938     }
939   }
940   FBSTRING_ASSERT(capacity() >= newSz);
941   // Category can't be small - we took care of that above
942   FBSTRING_ASSERT(
943       category() == Category::isMedium || category() == Category::isLarge);
944   ml_.size_ = newSz;
945   ml_.data_[newSz] = '\0';
946   FBSTRING_ASSERT(size() == newSz);
947   return ml_.data_ + sz;
948 }
949
950 template <class Char>
951 inline void fbstring_core<Char>::shrinkSmall(const size_t delta) {
952   // Check for underflow
953   FBSTRING_ASSERT(delta <= smallSize());
954   setSmallSize(smallSize() - delta);
955 }
956
957 template <class Char>
958 inline void fbstring_core<Char>::shrinkMedium(const size_t delta) {
959   // Medium strings and unique large strings need no special
960   // handling.
961   FBSTRING_ASSERT(ml_.size_ >= delta);
962   ml_.size_ -= delta;
963   ml_.data_[ml_.size_] = '\0';
964 }
965
966 template <class Char>
967 inline void fbstring_core<Char>::shrinkLarge(const size_t delta) {
968   FBSTRING_ASSERT(ml_.size_ >= delta);
969   // Shared large string, must make unique. This is because of the
970   // durn terminator must be written, which may trample the shared
971   // data.
972   if (delta) {
973     fbstring_core(ml_.data_, ml_.size_ - delta).swap(*this);
974   }
975   // No need to write the terminator.
976 }
977
978 #ifndef _LIBSTDCXX_FBSTRING
979 /**
980  * Dummy fbstring core that uses an actual std::string. This doesn't
981  * make any sense - it's just for testing purposes.
982  */
983 template <class Char>
984 class dummy_fbstring_core {
985 public:
986   dummy_fbstring_core() {
987   }
988   dummy_fbstring_core(const dummy_fbstring_core& another)
989       : backend_(another.backend_) {
990   }
991   dummy_fbstring_core(const Char * s, size_t n)
992       : backend_(s, n) {
993   }
994   void swap(dummy_fbstring_core & rhs) {
995     backend_.swap(rhs.backend_);
996   }
997   const Char * data() const {
998     return backend_.data();
999   }
1000   Char* mutableData() {
1001     return const_cast<Char*>(backend_.data());
1002   }
1003   void shrink(size_t delta) {
1004     FBSTRING_ASSERT(delta <= size());
1005     backend_.resize(size() - delta);
1006   }
1007   Char* expandNoinit(size_t delta) {
1008     auto const sz = size();
1009     backend_.resize(size() + delta);
1010     return backend_.data() + sz;
1011   }
1012   void push_back(Char c) {
1013     backend_.push_back(c);
1014   }
1015   size_t size() const {
1016     return backend_.size();
1017   }
1018   size_t capacity() const {
1019     return backend_.capacity();
1020   }
1021   bool isShared() const {
1022     return false;
1023   }
1024   void reserve(size_t minCapacity) {
1025     backend_.reserve(minCapacity);
1026   }
1027
1028 private:
1029   std::basic_string<Char> backend_;
1030 };
1031 #endif // !_LIBSTDCXX_FBSTRING
1032
1033 /**
1034  * This is the basic_string replacement. For conformity,
1035  * basic_fbstring takes the same template parameters, plus the last
1036  * one which is the core.
1037  */
1038 #ifdef _LIBSTDCXX_FBSTRING
1039 template <typename E, class T, class A, class Storage>
1040 #else
1041 template <typename E,
1042           class T = std::char_traits<E>,
1043           class A = std::allocator<E>,
1044           class Storage = fbstring_core<E> >
1045 #endif
1046 class basic_fbstring {
1047   static void enforce(
1048       bool condition,
1049       void (*throw_exc)(const char*),
1050       const char* msg) {
1051     if (!condition) {
1052       throw_exc(msg);
1053     }
1054   }
1055
1056   bool isSane() const {
1057     return
1058       begin() <= end() &&
1059       empty() == (size() == 0) &&
1060       empty() == (begin() == end()) &&
1061       size() <= max_size() &&
1062       capacity() <= max_size() &&
1063       size() <= capacity() &&
1064       begin()[size()] == '\0';
1065   }
1066
1067   struct Invariant {
1068     Invariant& operator=(const Invariant&) = delete;
1069     explicit Invariant(const basic_fbstring& s) noexcept : s_(s) {
1070       FBSTRING_ASSERT(s_.isSane());
1071     }
1072     ~Invariant() noexcept {
1073       FBSTRING_ASSERT(s_.isSane());
1074     }
1075
1076    private:
1077     const basic_fbstring& s_;
1078   };
1079
1080  public:
1081   // types
1082   typedef T traits_type;
1083   typedef typename traits_type::char_type value_type;
1084   typedef A allocator_type;
1085   typedef typename A::size_type size_type;
1086   typedef typename A::difference_type difference_type;
1087
1088   typedef typename A::reference reference;
1089   typedef typename A::const_reference const_reference;
1090   typedef typename A::pointer pointer;
1091   typedef typename A::const_pointer const_pointer;
1092
1093   typedef E* iterator;
1094   typedef const E* const_iterator;
1095   typedef std::reverse_iterator<iterator
1096 #ifdef NO_ITERATOR_TRAITS
1097                                 , value_type
1098 #endif
1099                                 > reverse_iterator;
1100   typedef std::reverse_iterator<const_iterator
1101 #ifdef NO_ITERATOR_TRAITS
1102                                 , const value_type
1103 #endif
1104                                 > const_reverse_iterator;
1105
1106   static constexpr size_type npos = size_type(-1);
1107   typedef std::true_type IsRelocatable;
1108
1109 private:
1110   static void procrustes(size_type& n, size_type nmax) {
1111     if (n > nmax) {
1112       n = nmax;
1113     }
1114   }
1115
1116   static size_type traitsLength(const value_type* s);
1117
1118 public:
1119   // C++11 21.4.2 construct/copy/destroy
1120
1121   // Note: while the following two constructors can be (and previously were)
1122   // collapsed into one constructor written this way:
1123   //
1124   //   explicit basic_fbstring(const A& a = A()) noexcept { }
1125   //
1126   // This can cause Clang (at least version 3.7) to fail with the error:
1127   //   "chosen constructor is explicit in copy-initialization ...
1128   //   in implicit initialization of field '(x)' with omitted initializer"
1129   //
1130   // if used in a struct which is default-initialized.  Hence the split into
1131   // these two separate constructors.
1132
1133   basic_fbstring() noexcept : basic_fbstring(A()) {
1134   }
1135
1136   explicit basic_fbstring(const A&) noexcept {
1137   }
1138
1139   basic_fbstring(const basic_fbstring& str)
1140       : store_(str.store_) {
1141   }
1142
1143   // Move constructor
1144   basic_fbstring(basic_fbstring&& goner) noexcept
1145       : store_(std::move(goner.store_)) {
1146   }
1147
1148 #ifndef _LIBSTDCXX_FBSTRING
1149   // This is defined for compatibility with std::string
1150   /* implicit */ basic_fbstring(const std::string& str)
1151       : store_(str.data(), str.size()) {
1152   }
1153 #endif
1154
1155   basic_fbstring(const basic_fbstring& str,
1156                  size_type pos,
1157                  size_type n = npos,
1158                  const A& /* a */ = A()) {
1159     assign(str, pos, n);
1160   }
1161
1162   FOLLY_MALLOC_NOINLINE
1163   /* implicit */ basic_fbstring(const value_type* s, const A& /*a*/ = A())
1164       : store_(s, traitsLength(s)) {}
1165
1166   FOLLY_MALLOC_NOINLINE
1167   basic_fbstring(const value_type* s, size_type n, const A& /*a*/ = A())
1168       : store_(s, n) {
1169   }
1170
1171   FOLLY_MALLOC_NOINLINE
1172   basic_fbstring(size_type n, value_type c, const A& /*a*/ = A()) {
1173     auto const pData = store_.expandNoinit(n);
1174     fbstring_detail::podFill(pData, pData + n, c);
1175   }
1176
1177   template <class InIt>
1178   FOLLY_MALLOC_NOINLINE basic_fbstring(
1179       InIt begin,
1180       InIt end,
1181       typename std::enable_if<
1182           !std::is_same<InIt, value_type*>::value,
1183           const A>::type& /*a*/ = A()) {
1184     assign(begin, end);
1185   }
1186
1187   // Specialization for const char*, const char*
1188   FOLLY_MALLOC_NOINLINE
1189   basic_fbstring(const value_type* b, const value_type* e, const A& /*a*/ = A())
1190       : store_(b, size_type(e - b)) {
1191   }
1192
1193   // Nonstandard constructor
1194   basic_fbstring(value_type *s, size_type n, size_type c,
1195                  AcquireMallocatedString a)
1196       : store_(s, n, c, a) {
1197   }
1198
1199   // Construction from initialization list
1200   FOLLY_MALLOC_NOINLINE
1201   basic_fbstring(std::initializer_list<value_type> il) {
1202     assign(il.begin(), il.end());
1203   }
1204
1205   ~basic_fbstring() noexcept {}
1206
1207   basic_fbstring& operator=(const basic_fbstring& lhs);
1208
1209   // Move assignment
1210   basic_fbstring& operator=(basic_fbstring&& goner) noexcept;
1211
1212 #ifndef _LIBSTDCXX_FBSTRING
1213   // Compatibility with std::string
1214   basic_fbstring & operator=(const std::string & rhs) {
1215     return assign(rhs.data(), rhs.size());
1216   }
1217
1218   // Compatibility with std::string
1219   std::string toStdString() const {
1220     return std::string(data(), size());
1221   }
1222 #else
1223   // A lot of code in fbcode still uses this method, so keep it here for now.
1224   const basic_fbstring& toStdString() const {
1225     return *this;
1226   }
1227 #endif
1228
1229   basic_fbstring& operator=(const value_type* s) {
1230     return assign(s);
1231   }
1232
1233   // This actually goes directly against the C++ spec, but the
1234   // value_type overload is dangerous, so we're explicitly deleting
1235   // any overloads of operator= that could implicitly convert to
1236   // value_type.
1237   // Note that we do need to explicitly specify the template types because
1238   // otherwise MSVC 2017 will aggressively pre-resolve value_type to
1239   // traits_type::char_type, which won't compare as equal when determining
1240   // which overload the implementation is referring to.
1241   template <typename TP>
1242   typename std::enable_if<
1243       std::is_same<
1244           typename std::decay<TP>::type,
1245           typename basic_fbstring<E, T, A, Storage>::value_type>::value,
1246       basic_fbstring<E, T, A, Storage>&>::type
1247   operator=(TP c);
1248
1249   basic_fbstring& operator=(std::initializer_list<value_type> il) {
1250     return assign(il.begin(), il.end());
1251   }
1252
1253   // C++11 21.4.3 iterators:
1254   iterator begin() {
1255     return store_.mutableData();
1256   }
1257
1258   const_iterator begin() const {
1259     return store_.data();
1260   }
1261
1262   const_iterator cbegin() const {
1263     return begin();
1264   }
1265
1266   iterator end() {
1267     return store_.mutableData() + store_.size();
1268   }
1269
1270   const_iterator end() const {
1271     return store_.data() + store_.size();
1272   }
1273
1274   const_iterator cend() const { return end(); }
1275
1276   reverse_iterator rbegin() {
1277     return reverse_iterator(end());
1278   }
1279
1280   const_reverse_iterator rbegin() const {
1281     return const_reverse_iterator(end());
1282   }
1283
1284   const_reverse_iterator crbegin() const { return rbegin(); }
1285
1286   reverse_iterator rend() {
1287     return reverse_iterator(begin());
1288   }
1289
1290   const_reverse_iterator rend() const {
1291     return const_reverse_iterator(begin());
1292   }
1293
1294   const_reverse_iterator crend() const { return rend(); }
1295
1296   // Added by C++11
1297   // C++11 21.4.5, element access:
1298   const value_type& front() const { return *begin(); }
1299   const value_type& back() const {
1300     FBSTRING_ASSERT(!empty());
1301     // Should be begin()[size() - 1], but that branches twice
1302     return *(end() - 1);
1303   }
1304   value_type& front() { return *begin(); }
1305   value_type& back() {
1306     FBSTRING_ASSERT(!empty());
1307     // Should be begin()[size() - 1], but that branches twice
1308     return *(end() - 1);
1309   }
1310   void pop_back() {
1311     FBSTRING_ASSERT(!empty());
1312     store_.shrink(1);
1313   }
1314
1315   // C++11 21.4.4 capacity:
1316   size_type size() const { return store_.size(); }
1317
1318   size_type length() const { return size(); }
1319
1320   size_type max_size() const {
1321     return std::numeric_limits<size_type>::max();
1322   }
1323
1324   void resize(size_type n, value_type c = value_type());
1325
1326   size_type capacity() const { return store_.capacity(); }
1327
1328   void reserve(size_type res_arg = 0) {
1329     enforce(res_arg <= max_size(), std::__throw_length_error, "");
1330     store_.reserve(res_arg);
1331   }
1332
1333   void shrink_to_fit() {
1334     // Shrink only if slack memory is sufficiently large
1335     if (capacity() < size() * 3 / 2) {
1336       return;
1337     }
1338     basic_fbstring(cbegin(), cend()).swap(*this);
1339   }
1340
1341   void clear() { resize(0); }
1342
1343   bool empty() const { return size() == 0; }
1344
1345   // C++11 21.4.5 element access:
1346   const_reference operator[](size_type pos) const {
1347     return *(begin() + pos);
1348   }
1349
1350   reference operator[](size_type pos) {
1351     return *(begin() + pos);
1352   }
1353
1354   const_reference at(size_type n) const {
1355     enforce(n <= size(), std::__throw_out_of_range, "");
1356     return (*this)[n];
1357   }
1358
1359   reference at(size_type n) {
1360     enforce(n < size(), std::__throw_out_of_range, "");
1361     return (*this)[n];
1362   }
1363
1364   // C++11 21.4.6 modifiers:
1365   basic_fbstring& operator+=(const basic_fbstring& str) {
1366     return append(str);
1367   }
1368
1369   basic_fbstring& operator+=(const value_type* s) {
1370     return append(s);
1371   }
1372
1373   basic_fbstring& operator+=(const value_type c) {
1374     push_back(c);
1375     return *this;
1376   }
1377
1378   basic_fbstring& operator+=(std::initializer_list<value_type> il) {
1379     append(il);
1380     return *this;
1381   }
1382
1383   basic_fbstring& append(const basic_fbstring& str);
1384
1385   basic_fbstring&
1386   append(const basic_fbstring& str, const size_type pos, size_type n);
1387
1388   basic_fbstring& append(const value_type* s, size_type n);
1389
1390   basic_fbstring& append(const value_type* s) {
1391     return append(s, traitsLength(s));
1392   }
1393
1394   basic_fbstring& append(size_type n, value_type c);
1395
1396   template<class InputIterator>
1397   basic_fbstring& append(InputIterator first, InputIterator last) {
1398     insert(end(), first, last);
1399     return *this;
1400   }
1401
1402   basic_fbstring& append(std::initializer_list<value_type> il) {
1403     return append(il.begin(), il.end());
1404   }
1405
1406   void push_back(const value_type c) {             // primitive
1407     store_.push_back(c);
1408   }
1409
1410   basic_fbstring& assign(const basic_fbstring& str) {
1411     if (&str == this) return *this;
1412     return assign(str.data(), str.size());
1413   }
1414
1415   basic_fbstring& assign(basic_fbstring&& str) {
1416     return *this = std::move(str);
1417   }
1418
1419   basic_fbstring&
1420   assign(const basic_fbstring& str, const size_type pos, size_type n);
1421
1422   basic_fbstring& assign(const value_type* s, const size_type n);
1423
1424   basic_fbstring& assign(const value_type* s) {
1425     return assign(s, traitsLength(s));
1426   }
1427
1428   basic_fbstring& assign(std::initializer_list<value_type> il) {
1429     return assign(il.begin(), il.end());
1430   }
1431
1432   template <class ItOrLength, class ItOrChar>
1433   basic_fbstring& assign(ItOrLength first_or_n, ItOrChar last_or_c) {
1434     return replace(begin(), end(), first_or_n, last_or_c);
1435   }
1436
1437   basic_fbstring& insert(size_type pos1, const basic_fbstring& str) {
1438     return insert(pos1, str.data(), str.size());
1439   }
1440
1441   basic_fbstring& insert(size_type pos1, const basic_fbstring& str,
1442                          size_type pos2, size_type n) {
1443     enforce(pos2 <= str.length(), std::__throw_out_of_range, "");
1444     procrustes(n, str.length() - pos2);
1445     return insert(pos1, str.data() + pos2, n);
1446   }
1447
1448   basic_fbstring& insert(size_type pos, const value_type* s, size_type n) {
1449     enforce(pos <= length(), std::__throw_out_of_range, "");
1450     insert(begin() + pos, s, s + n);
1451     return *this;
1452   }
1453
1454   basic_fbstring& insert(size_type pos, const value_type* s) {
1455     return insert(pos, s, traitsLength(s));
1456   }
1457
1458   basic_fbstring& insert(size_type pos, size_type n, value_type c) {
1459     enforce(pos <= length(), std::__throw_out_of_range, "");
1460     insert(begin() + pos, n, c);
1461     return *this;
1462   }
1463
1464   iterator insert(const_iterator p, const value_type c) {
1465     const size_type pos = p - cbegin();
1466     insert(p, 1, c);
1467     return begin() + pos;
1468   }
1469
1470 #ifndef _LIBSTDCXX_FBSTRING
1471  private:
1472   typedef std::basic_istream<value_type, traits_type> istream_type;
1473   istream_type& getlineImpl(istream_type& is, value_type delim);
1474
1475  public:
1476   friend inline istream_type& getline(istream_type& is,
1477                                       basic_fbstring& str,
1478                                       value_type delim) {
1479     return str.getlineImpl(is, delim);
1480   }
1481
1482   friend inline istream_type& getline(istream_type& is, basic_fbstring& str) {
1483     return getline(is, str, '\n');
1484   }
1485 #endif
1486
1487 private:
1488  iterator
1489  insertImplDiscr(const_iterator i, size_type n, value_type c, std::true_type);
1490
1491  template <class InputIter>
1492  iterator
1493  insertImplDiscr(const_iterator i, InputIter b, InputIter e, std::false_type);
1494
1495  template <class FwdIterator>
1496  iterator insertImpl(
1497      const_iterator i,
1498      FwdIterator s1,
1499      FwdIterator s2,
1500      std::forward_iterator_tag);
1501
1502  template <class InputIterator>
1503  iterator insertImpl(
1504      const_iterator i,
1505      InputIterator b,
1506      InputIterator e,
1507      std::input_iterator_tag);
1508
1509 public:
1510   template <class ItOrLength, class ItOrChar>
1511   iterator insert(const_iterator p, ItOrLength first_or_n, ItOrChar last_or_c) {
1512     using Sel = std::integral_constant<
1513         bool,
1514         std::numeric_limits<ItOrLength>::is_specialized>;
1515     return insertImplDiscr(p, first_or_n, last_or_c, Sel());
1516   }
1517
1518   iterator insert(const_iterator p, std::initializer_list<value_type> il) {
1519     return insert(p, il.begin(), il.end());
1520   }
1521
1522   basic_fbstring& erase(size_type pos = 0, size_type n = npos) {
1523     Invariant checker(*this);
1524
1525     enforce(pos <= length(), std::__throw_out_of_range, "");
1526     procrustes(n, length() - pos);
1527     std::copy(begin() + pos + n, end(), begin() + pos);
1528     resize(length() - n);
1529     return *this;
1530   }
1531
1532   iterator erase(iterator position) {
1533     const size_type pos(position - begin());
1534     enforce(pos <= size(), std::__throw_out_of_range, "");
1535     erase(pos, 1);
1536     return begin() + pos;
1537   }
1538
1539   iterator erase(iterator first, iterator last) {
1540     const size_type pos(first - begin());
1541     erase(pos, last - first);
1542     return begin() + pos;
1543   }
1544
1545   // Replaces at most n1 chars of *this, starting with pos1 with the
1546   // content of str
1547   basic_fbstring& replace(size_type pos1, size_type n1,
1548                           const basic_fbstring& str) {
1549     return replace(pos1, n1, str.data(), str.size());
1550   }
1551
1552   // Replaces at most n1 chars of *this, starting with pos1,
1553   // with at most n2 chars of str starting with pos2
1554   basic_fbstring& replace(size_type pos1, size_type n1,
1555                           const basic_fbstring& str,
1556                           size_type pos2, size_type n2) {
1557     enforce(pos2 <= str.length(), std::__throw_out_of_range, "");
1558     return replace(pos1, n1, str.data() + pos2,
1559                    std::min(n2, str.size() - pos2));
1560   }
1561
1562   // Replaces at most n1 chars of *this, starting with pos, with chars from s
1563   basic_fbstring& replace(size_type pos, size_type n1, const value_type* s) {
1564     return replace(pos, n1, s, traitsLength(s));
1565   }
1566
1567   // Replaces at most n1 chars of *this, starting with pos, with n2
1568   // occurrences of c
1569   //
1570   // consolidated with
1571   //
1572   // Replaces at most n1 chars of *this, starting with pos, with at
1573   // most n2 chars of str.  str must have at least n2 chars.
1574   template <class StrOrLength, class NumOrChar>
1575   basic_fbstring& replace(size_type pos, size_type n1,
1576                           StrOrLength s_or_n2, NumOrChar n_or_c) {
1577     Invariant checker(*this);
1578
1579     enforce(pos <= size(), std::__throw_out_of_range, "");
1580     procrustes(n1, length() - pos);
1581     const iterator b = begin() + pos;
1582     return replace(b, b + n1, s_or_n2, n_or_c);
1583   }
1584
1585   basic_fbstring& replace(iterator i1, iterator i2, const basic_fbstring& str) {
1586     return replace(i1, i2, str.data(), str.length());
1587   }
1588
1589   basic_fbstring& replace(iterator i1, iterator i2, const value_type* s) {
1590     return replace(i1, i2, s, traitsLength(s));
1591   }
1592
1593 private:
1594  basic_fbstring& replaceImplDiscr(
1595      iterator i1,
1596      iterator i2,
1597      const value_type* s,
1598      size_type n,
1599      std::integral_constant<int, 2>);
1600
1601  basic_fbstring& replaceImplDiscr(
1602      iterator i1,
1603      iterator i2,
1604      size_type n2,
1605      value_type c,
1606      std::integral_constant<int, 1>);
1607
1608  template <class InputIter>
1609  basic_fbstring& replaceImplDiscr(
1610      iterator i1,
1611      iterator i2,
1612      InputIter b,
1613      InputIter e,
1614      std::integral_constant<int, 0>);
1615
1616 private:
1617  template <class FwdIterator>
1618  bool replaceAliased(iterator /* i1 */,
1619                      iterator /* i2 */,
1620                      FwdIterator /* s1 */,
1621                      FwdIterator /* s2 */,
1622                      std::false_type) {
1623     return false;
1624   }
1625
1626   template <class FwdIterator>
1627   bool replaceAliased(
1628       iterator i1,
1629       iterator i2,
1630       FwdIterator s1,
1631       FwdIterator s2,
1632       std::true_type);
1633
1634   template <class FwdIterator>
1635   void replaceImpl(
1636       iterator i1,
1637       iterator i2,
1638       FwdIterator s1,
1639       FwdIterator s2,
1640       std::forward_iterator_tag);
1641
1642   template <class InputIterator>
1643   void replaceImpl(
1644       iterator i1,
1645       iterator i2,
1646       InputIterator b,
1647       InputIterator e,
1648       std::input_iterator_tag);
1649
1650  public:
1651   template <class T1, class T2>
1652   basic_fbstring& replace(iterator i1, iterator i2,
1653                           T1 first_or_n_or_s, T2 last_or_c_or_n) {
1654     constexpr bool num1 = std::numeric_limits<T1>::is_specialized,
1655                    num2 = std::numeric_limits<T2>::is_specialized;
1656     using Sel =
1657         std::integral_constant<int, num1 ? (num2 ? 1 : -1) : (num2 ? 2 : 0)>;
1658     return replaceImplDiscr(i1, i2, first_or_n_or_s, last_or_c_or_n, Sel());
1659   }
1660
1661   size_type copy(value_type* s, size_type n, size_type pos = 0) const {
1662     enforce(pos <= size(), std::__throw_out_of_range, "");
1663     procrustes(n, size() - pos);
1664
1665     if (n != 0) {
1666       fbstring_detail::podCopy(data() + pos, data() + pos + n, s);
1667     }
1668     return n;
1669   }
1670
1671   void swap(basic_fbstring& rhs) {
1672     store_.swap(rhs.store_);
1673   }
1674
1675   const value_type* c_str() const {
1676     return store_.c_str();
1677   }
1678
1679   const value_type* data() const { return c_str(); }
1680
1681   allocator_type get_allocator() const {
1682     return allocator_type();
1683   }
1684
1685   size_type find(const basic_fbstring& str, size_type pos = 0) const {
1686     return find(str.data(), pos, str.length());
1687   }
1688
1689   size_type find(const value_type* needle, size_type pos, size_type nsize)
1690       const;
1691
1692   size_type find(const value_type* s, size_type pos = 0) const {
1693     return find(s, pos, traitsLength(s));
1694   }
1695
1696   size_type find (value_type c, size_type pos = 0) const {
1697     return find(&c, pos, 1);
1698   }
1699
1700   size_type rfind(const basic_fbstring& str, size_type pos = npos) const {
1701     return rfind(str.data(), pos, str.length());
1702   }
1703
1704   size_type rfind(const value_type* s, size_type pos, size_type n) const;
1705
1706   size_type rfind(const value_type* s, size_type pos = npos) const {
1707     return rfind(s, pos, traitsLength(s));
1708   }
1709
1710   size_type rfind(value_type c, size_type pos = npos) const {
1711     return rfind(&c, pos, 1);
1712   }
1713
1714   size_type find_first_of(const basic_fbstring& str, size_type pos = 0) const {
1715     return find_first_of(str.data(), pos, str.length());
1716   }
1717
1718   size_type find_first_of(const value_type* s, size_type pos, size_type n)
1719       const;
1720
1721   size_type find_first_of(const value_type* s, size_type pos = 0) const {
1722     return find_first_of(s, pos, traitsLength(s));
1723   }
1724
1725   size_type find_first_of(value_type c, size_type pos = 0) const {
1726     return find_first_of(&c, pos, 1);
1727   }
1728
1729   size_type find_last_of(const basic_fbstring& str, size_type pos = npos)
1730       const {
1731     return find_last_of(str.data(), pos, str.length());
1732   }
1733
1734   size_type find_last_of(const value_type* s, size_type pos, size_type n) const;
1735
1736   size_type find_last_of (const value_type* s,
1737                           size_type pos = npos) const {
1738     return find_last_of(s, pos, traitsLength(s));
1739   }
1740
1741   size_type find_last_of (value_type c, size_type pos = npos) const {
1742     return find_last_of(&c, pos, 1);
1743   }
1744
1745   size_type find_first_not_of(const basic_fbstring& str,
1746                               size_type pos = 0) const {
1747     return find_first_not_of(str.data(), pos, str.size());
1748   }
1749
1750   size_type find_first_not_of(const value_type* s, size_type pos, size_type n)
1751       const;
1752
1753   size_type find_first_not_of(const value_type* s,
1754                               size_type pos = 0) const {
1755     return find_first_not_of(s, pos, traitsLength(s));
1756   }
1757
1758   size_type find_first_not_of(value_type c, size_type pos = 0) const {
1759     return find_first_not_of(&c, pos, 1);
1760   }
1761
1762   size_type find_last_not_of(const basic_fbstring& str,
1763                              size_type pos = npos) const {
1764     return find_last_not_of(str.data(), pos, str.length());
1765   }
1766
1767   size_type find_last_not_of(const value_type* s, size_type pos, size_type n)
1768       const;
1769
1770   size_type find_last_not_of(const value_type* s,
1771                              size_type pos = npos) const {
1772     return find_last_not_of(s, pos, traitsLength(s));
1773   }
1774
1775   size_type find_last_not_of (value_type c, size_type pos = npos) const {
1776     return find_last_not_of(&c, pos, 1);
1777   }
1778
1779   basic_fbstring substr(size_type pos = 0, size_type n = npos) const& {
1780     enforce(pos <= size(), std::__throw_out_of_range, "");
1781     return basic_fbstring(data() + pos, std::min(n, size() - pos));
1782   }
1783
1784   basic_fbstring substr(size_type pos = 0, size_type n = npos) && {
1785     enforce(pos <= size(), std::__throw_out_of_range, "");
1786     erase(0, pos);
1787     if (n < size()) {
1788       resize(n);
1789     }
1790     return std::move(*this);
1791   }
1792
1793   int compare(const basic_fbstring& str) const {
1794     // FIX due to Goncalo N M de Carvalho July 18, 2005
1795     return compare(0, size(), str);
1796   }
1797
1798   int compare(size_type pos1, size_type n1,
1799               const basic_fbstring& str) const {
1800     return compare(pos1, n1, str.data(), str.size());
1801   }
1802
1803   int compare(size_type pos1, size_type n1,
1804               const value_type* s) const {
1805     return compare(pos1, n1, s, traitsLength(s));
1806   }
1807
1808   int compare(size_type pos1, size_type n1,
1809               const value_type* s, size_type n2) const {
1810     enforce(pos1 <= size(), std::__throw_out_of_range, "");
1811     procrustes(n1, size() - pos1);
1812     // The line below fixed by Jean-Francois Bastien, 04-23-2007. Thanks!
1813     const int r = traits_type::compare(pos1 + data(), s, std::min(n1, n2));
1814     return r != 0 ? r : n1 > n2 ? 1 : n1 < n2 ? -1 : 0;
1815   }
1816
1817   int compare(size_type pos1, size_type n1,
1818               const basic_fbstring& str,
1819               size_type pos2, size_type n2) const {
1820     enforce(pos2 <= str.size(), std::__throw_out_of_range, "");
1821     return compare(pos1, n1, str.data() + pos2,
1822                    std::min(n2, str.size() - pos2));
1823   }
1824
1825   // Code from Jean-Francois Bastien (03/26/2007)
1826   int compare(const value_type* s) const {
1827     // Could forward to compare(0, size(), s, traitsLength(s))
1828     // but that does two extra checks
1829     const size_type n1(size()), n2(traitsLength(s));
1830     const int r = traits_type::compare(data(), s, std::min(n1, n2));
1831     return r != 0 ? r : n1 > n2 ? 1 : n1 < n2 ? -1 : 0;
1832   }
1833
1834 private:
1835   // Data
1836   Storage store_;
1837 };
1838
1839 template <typename E, class T, class A, class S>
1840 FOLLY_MALLOC_NOINLINE inline typename basic_fbstring<E, T, A, S>::size_type
1841 basic_fbstring<E, T, A, S>::traitsLength(const value_type* s) {
1842   return s ? traits_type::length(s)
1843            : (std::__throw_logic_error(
1844                   "basic_fbstring: null pointer initializer not valid"),
1845               0);
1846 }
1847
1848 template <typename E, class T, class A, class S>
1849 inline basic_fbstring<E, T, A, S>& basic_fbstring<E, T, A, S>::operator=(
1850     const basic_fbstring& lhs) {
1851   Invariant checker(*this);
1852
1853   if (FBSTRING_UNLIKELY(&lhs == this)) {
1854     return *this;
1855   }
1856
1857   return assign(lhs.data(), lhs.size());
1858 }
1859
1860 // Move assignment
1861 template <typename E, class T, class A, class S>
1862 inline basic_fbstring<E, T, A, S>& basic_fbstring<E, T, A, S>::operator=(
1863     basic_fbstring&& goner) noexcept {
1864   if (FBSTRING_UNLIKELY(&goner == this)) {
1865     // Compatibility with std::basic_string<>,
1866     // C++11 21.4.2 [string.cons] / 23 requires self-move-assignment support.
1867     return *this;
1868   }
1869   // No need of this anymore
1870   this->~basic_fbstring();
1871   // Move the goner into this
1872   new (&store_) S(std::move(goner.store_));
1873   return *this;
1874 }
1875
1876 template <typename E, class T, class A, class S>
1877 template <typename TP>
1878 inline typename std::enable_if<
1879     std::is_same<
1880         typename std::decay<TP>::type,
1881         typename basic_fbstring<E, T, A, S>::value_type>::value,
1882     basic_fbstring<E, T, A, S>&>::type
1883 basic_fbstring<E, T, A, S>::operator=(TP c) {
1884   Invariant checker(*this);
1885
1886   if (empty()) {
1887     store_.expandNoinit(1);
1888   } else if (store_.isShared()) {
1889     basic_fbstring(1, c).swap(*this);
1890     return *this;
1891   } else {
1892     store_.shrink(size() - 1);
1893   }
1894   front() = c;
1895   return *this;
1896 }
1897
1898 template <typename E, class T, class A, class S>
1899 inline void basic_fbstring<E, T, A, S>::resize(
1900     const size_type n, const value_type c /*= value_type()*/) {
1901   Invariant checker(*this);
1902
1903   auto size = this->size();
1904   if (n <= size) {
1905     store_.shrink(size - n);
1906   } else {
1907     auto const delta = n - size;
1908     auto pData = store_.expandNoinit(delta);
1909     fbstring_detail::podFill(pData, pData + delta, c);
1910   }
1911   FBSTRING_ASSERT(this->size() == n);
1912 }
1913
1914 template <typename E, class T, class A, class S>
1915 inline basic_fbstring<E, T, A, S>& basic_fbstring<E, T, A, S>::append(
1916     const basic_fbstring& str) {
1917 #ifndef NDEBUG
1918   auto desiredSize = size() + str.size();
1919 #endif
1920   append(str.data(), str.size());
1921   FBSTRING_ASSERT(size() == desiredSize);
1922   return *this;
1923 }
1924
1925 template <typename E, class T, class A, class S>
1926 inline basic_fbstring<E, T, A, S>& basic_fbstring<E, T, A, S>::append(
1927     const basic_fbstring& str, const size_type pos, size_type n) {
1928   const size_type sz = str.size();
1929   enforce(pos <= sz, std::__throw_out_of_range, "");
1930   procrustes(n, sz - pos);
1931   return append(str.data() + pos, n);
1932 }
1933
1934 template <typename E, class T, class A, class S>
1935 FOLLY_MALLOC_NOINLINE inline basic_fbstring<E, T, A, S>&
1936 basic_fbstring<E, T, A, S>::append(const value_type* s, size_type n) {
1937   Invariant checker(*this);
1938
1939   if (FBSTRING_UNLIKELY(!n)) {
1940     // Unlikely but must be done
1941     return *this;
1942   }
1943   auto const oldSize = size();
1944   auto const oldData = data();
1945   auto pData = store_.expandNoinit(n, /* expGrowth = */ true);
1946
1947   // Check for aliasing (rare). We could use "<=" here but in theory
1948   // those do not work for pointers unless the pointers point to
1949   // elements in the same array. For that reason we use
1950   // std::less_equal, which is guaranteed to offer a total order
1951   // over pointers. See discussion at http://goo.gl/Cy2ya for more
1952   // info.
1953   std::less_equal<const value_type*> le;
1954   if (FBSTRING_UNLIKELY(le(oldData, s) && !le(oldData + oldSize, s))) {
1955     FBSTRING_ASSERT(le(s + n, oldData + oldSize));
1956     // expandNoinit() could have moved the storage, restore the source.
1957     s = data() + (s - oldData);
1958     fbstring_detail::podMove(s, s + n, pData);
1959   } else {
1960     fbstring_detail::podCopy(s, s + n, pData);
1961   }
1962
1963   FBSTRING_ASSERT(size() == oldSize + n);
1964   return *this;
1965 }
1966
1967 template <typename E, class T, class A, class S>
1968 inline basic_fbstring<E, T, A, S>& basic_fbstring<E, T, A, S>::append(
1969     size_type n, value_type c) {
1970   Invariant checker(*this);
1971   auto pData = store_.expandNoinit(n, /* expGrowth = */ true);
1972   fbstring_detail::podFill(pData, pData + n, c);
1973   return *this;
1974 }
1975
1976 template <typename E, class T, class A, class S>
1977 inline basic_fbstring<E, T, A, S>& basic_fbstring<E, T, A, S>::assign(
1978     const basic_fbstring& str, const size_type pos, size_type n) {
1979   const size_type sz = str.size();
1980   enforce(pos <= sz, std::__throw_out_of_range, "");
1981   procrustes(n, sz - pos);
1982   return assign(str.data() + pos, n);
1983 }
1984
1985 template <typename E, class T, class A, class S>
1986 FOLLY_MALLOC_NOINLINE inline basic_fbstring<E, T, A, S>&
1987 basic_fbstring<E, T, A, S>::assign(const value_type* s, const size_type n) {
1988   Invariant checker(*this);
1989
1990   if (n == 0) {
1991     resize(0);
1992   } else if (size() >= n) {
1993     // s can alias this, we need to use podMove.
1994     fbstring_detail::podMove(s, s + n, store_.mutableData());
1995     store_.shrink(size() - n);
1996     FBSTRING_ASSERT(size() == n);
1997   } else {
1998     // If n is larger than size(), s cannot alias this string's
1999     // storage.
2000     resize(0);
2001     // Do not use exponential growth here: assign() should be tight,
2002     // to mirror the behavior of the equivalent constructor.
2003     fbstring_detail::podCopy(s, s + n, store_.expandNoinit(n));
2004   }
2005
2006   FBSTRING_ASSERT(size() == n);
2007   return *this;
2008 }
2009
2010 #ifndef _LIBSTDCXX_FBSTRING
2011 template <typename E, class T, class A, class S>
2012 inline typename basic_fbstring<E, T, A, S>::istream_type&
2013 basic_fbstring<E, T, A, S>::getlineImpl(istream_type & is, value_type delim) {
2014   Invariant checker(*this);
2015
2016   clear();
2017   size_t size = 0;
2018   while (true) {
2019     size_t avail = capacity() - size;
2020     // fbstring has 1 byte extra capacity for the null terminator,
2021     // and getline null-terminates the read string.
2022     is.getline(store_.expandNoinit(avail), avail + 1, delim);
2023     size += is.gcount();
2024
2025     if (is.bad() || is.eof() || !is.fail()) {
2026       // Done by either failure, end of file, or normal read.
2027       if (!is.bad() && !is.eof()) {
2028         --size; // gcount() also accounts for the delimiter.
2029       }
2030       resize(size);
2031       break;
2032     }
2033
2034     FBSTRING_ASSERT(size == this->size());
2035     FBSTRING_ASSERT(size == capacity());
2036     // Start at minimum allocation 63 + terminator = 64.
2037     reserve(std::max<size_t>(63, 3 * size / 2));
2038     // Clear the error so we can continue reading.
2039     is.clear();
2040   }
2041   return is;
2042 }
2043 #endif
2044
2045 template <typename E, class T, class A, class S>
2046 inline typename basic_fbstring<E, T, A, S>::size_type
2047 basic_fbstring<E, T, A, S>::find(
2048     const value_type* needle, const size_type pos, const size_type nsize)
2049     const {
2050   auto const size = this->size();
2051   // nsize + pos can overflow (eg pos == npos), guard against that by checking
2052   // that nsize + pos does not wrap around.
2053   if (nsize + pos > size || nsize + pos < pos) {
2054     return npos;
2055   }
2056
2057   if (nsize == 0) {
2058     return pos;
2059   }
2060   // Don't use std::search, use a Boyer-Moore-like trick by comparing
2061   // the last characters first
2062   auto const haystack = data();
2063   auto const nsize_1 = nsize - 1;
2064   auto const lastNeedle = needle[nsize_1];
2065
2066   // Boyer-Moore skip value for the last char in the needle. Zero is
2067   // not a valid value; skip will be computed the first time it's
2068   // needed.
2069   size_type skip = 0;
2070
2071   const E* i = haystack + pos;
2072   auto iEnd = haystack + size - nsize_1;
2073
2074   while (i < iEnd) {
2075     // Boyer-Moore: match the last element in the needle
2076     while (i[nsize_1] != lastNeedle) {
2077       if (++i == iEnd) {
2078         // not found
2079         return npos;
2080       }
2081     }
2082     // Here we know that the last char matches
2083     // Continue in pedestrian mode
2084     for (size_t j = 0;;) {
2085       FBSTRING_ASSERT(j < nsize);
2086       if (i[j] != needle[j]) {
2087         // Not found, we can skip
2088         // Compute the skip value lazily
2089         if (skip == 0) {
2090           skip = 1;
2091           while (skip <= nsize_1 && needle[nsize_1 - skip] != lastNeedle) {
2092             ++skip;
2093           }
2094         }
2095         i += skip;
2096         break;
2097       }
2098       // Check if done searching
2099       if (++j == nsize) {
2100         // Yay
2101         return i - haystack;
2102       }
2103     }
2104   }
2105   return npos;
2106 }
2107
2108 template <typename E, class T, class A, class S>
2109 inline typename basic_fbstring<E, T, A, S>::iterator
2110 basic_fbstring<E, T, A, S>::insertImplDiscr(
2111     const_iterator i, size_type n, value_type c, std::true_type) {
2112   Invariant checker(*this);
2113
2114   FBSTRING_ASSERT(i >= cbegin() && i <= cend());
2115   const size_type pos = i - cbegin();
2116
2117   auto oldSize = size();
2118   store_.expandNoinit(n, /* expGrowth = */ true);
2119   auto b = begin();
2120   fbstring_detail::podMove(b + pos, b + oldSize, b + pos + n);
2121   fbstring_detail::podFill(b + pos, b + pos + n, c);
2122
2123   return b + pos;
2124 }
2125
2126 template <typename E, class T, class A, class S>
2127 template <class InputIter>
2128 inline typename basic_fbstring<E, T, A, S>::iterator
2129 basic_fbstring<E, T, A, S>::insertImplDiscr(
2130     const_iterator i, InputIter b, InputIter e, std::false_type) {
2131   return insertImpl(
2132       i, b, e, typename std::iterator_traits<InputIter>::iterator_category());
2133 }
2134
2135 template <typename E, class T, class A, class S>
2136 template <class FwdIterator>
2137 inline typename basic_fbstring<E, T, A, S>::iterator
2138 basic_fbstring<E, T, A, S>::insertImpl(
2139     const_iterator i,
2140     FwdIterator s1,
2141     FwdIterator s2,
2142     std::forward_iterator_tag) {
2143   Invariant checker(*this);
2144
2145   FBSTRING_ASSERT(i >= cbegin() && i <= cend());
2146   const size_type pos = i - cbegin();
2147   auto n = std::distance(s1, s2);
2148   FBSTRING_ASSERT(n >= 0);
2149
2150   auto oldSize = size();
2151   store_.expandNoinit(n, /* expGrowth = */ true);
2152   auto b = begin();
2153   fbstring_detail::podMove(b + pos, b + oldSize, b + pos + n);
2154   std::copy(s1, s2, b + pos);
2155
2156   return b + pos;
2157 }
2158
2159 template <typename E, class T, class A, class S>
2160 template <class InputIterator>
2161 inline typename basic_fbstring<E, T, A, S>::iterator
2162 basic_fbstring<E, T, A, S>::insertImpl(
2163     const_iterator i,
2164     InputIterator b,
2165     InputIterator e,
2166     std::input_iterator_tag) {
2167   const auto pos = i - cbegin();
2168   basic_fbstring temp(cbegin(), i);
2169   for (; b != e; ++b) {
2170     temp.push_back(*b);
2171   }
2172   temp.append(i, cend());
2173   swap(temp);
2174   return begin() + pos;
2175 }
2176
2177 template <typename E, class T, class A, class S>
2178 inline basic_fbstring<E, T, A, S>& basic_fbstring<E, T, A, S>::replaceImplDiscr(
2179     iterator i1,
2180     iterator i2,
2181     const value_type* s,
2182     size_type n,
2183     std::integral_constant<int, 2>) {
2184   FBSTRING_ASSERT(i1 <= i2);
2185   FBSTRING_ASSERT(begin() <= i1 && i1 <= end());
2186   FBSTRING_ASSERT(begin() <= i2 && i2 <= end());
2187   return replace(i1, i2, s, s + n);
2188 }
2189
2190 template <typename E, class T, class A, class S>
2191 inline basic_fbstring<E, T, A, S>& basic_fbstring<E, T, A, S>::replaceImplDiscr(
2192     iterator i1,
2193     iterator i2,
2194     size_type n2,
2195     value_type c,
2196     std::integral_constant<int, 1>) {
2197   const size_type n1 = i2 - i1;
2198   if (n1 > n2) {
2199     std::fill(i1, i1 + n2, c);
2200     erase(i1 + n2, i2);
2201   } else {
2202     std::fill(i1, i2, c);
2203     insert(i2, n2 - n1, c);
2204   }
2205   FBSTRING_ASSERT(isSane());
2206   return *this;
2207 }
2208
2209 template <typename E, class T, class A, class S>
2210 template <class InputIter>
2211 inline basic_fbstring<E, T, A, S>& basic_fbstring<E, T, A, S>::replaceImplDiscr(
2212     iterator i1,
2213     iterator i2,
2214     InputIter b,
2215     InputIter e,
2216     std::integral_constant<int, 0>) {
2217   using Cat = typename std::iterator_traits<InputIter>::iterator_category;
2218   replaceImpl(i1, i2, b, e, Cat());
2219   return *this;
2220 }
2221
2222 template <typename E, class T, class A, class S>
2223 template <class FwdIterator>
2224 inline bool basic_fbstring<E, T, A, S>::replaceAliased(
2225     iterator i1, iterator i2, FwdIterator s1, FwdIterator s2, std::true_type) {
2226   std::less_equal<const value_type*> le{};
2227   const bool aliased = le(&*begin(), &*s1) && le(&*s1, &*end());
2228   if (!aliased) {
2229     return false;
2230   }
2231   // Aliased replace, copy to new string
2232   basic_fbstring temp;
2233   temp.reserve(size() - (i2 - i1) + std::distance(s1, s2));
2234   temp.append(begin(), i1).append(s1, s2).append(i2, end());
2235   swap(temp);
2236   return true;
2237 }
2238
2239 template <typename E, class T, class A, class S>
2240 template <class FwdIterator>
2241 inline void basic_fbstring<E, T, A, S>::replaceImpl(
2242     iterator i1,
2243     iterator i2,
2244     FwdIterator s1,
2245     FwdIterator s2,
2246     std::forward_iterator_tag) {
2247   Invariant checker(*this);
2248
2249   // Handle aliased replace
2250   using Sel = std::integral_constant<
2251       bool,
2252       std::is_same<FwdIterator, iterator>::value ||
2253           std::is_same<FwdIterator, const_iterator>::value>;
2254   if (replaceAliased(i1, i2, s1, s2, Sel())) {
2255     return;
2256   }
2257
2258   auto const n1 = i2 - i1;
2259   FBSTRING_ASSERT(n1 >= 0);
2260   auto const n2 = std::distance(s1, s2);
2261   FBSTRING_ASSERT(n2 >= 0);
2262
2263   if (n1 > n2) {
2264     // shrinks
2265     std::copy(s1, s2, i1);
2266     erase(i1 + n2, i2);
2267   } else {
2268     // grows
2269     s1 = fbstring_detail::copy_n(s1, n1, i1).first;
2270     insert(i2, s1, s2);
2271   }
2272   FBSTRING_ASSERT(isSane());
2273 }
2274
2275 template <typename E, class T, class A, class S>
2276 template <class InputIterator>
2277 inline void basic_fbstring<E, T, A, S>::replaceImpl(
2278     iterator i1,
2279     iterator i2,
2280     InputIterator b,
2281     InputIterator e,
2282     std::input_iterator_tag) {
2283   basic_fbstring temp(begin(), i1);
2284   temp.append(b, e).append(i2, end());
2285   swap(temp);
2286 }
2287
2288 template <typename E, class T, class A, class S>
2289 inline typename basic_fbstring<E, T, A, S>::size_type
2290 basic_fbstring<E, T, A, S>::rfind(
2291     const value_type* s, size_type pos, size_type n) const {
2292   if (n > length()) {
2293     return npos;
2294   }
2295   pos = std::min(pos, length() - n);
2296   if (n == 0) {
2297     return pos;
2298   }
2299
2300   const_iterator i(begin() + pos);
2301   for (;; --i) {
2302     if (traits_type::eq(*i, *s) && traits_type::compare(&*i, s, n) == 0) {
2303       return i - begin();
2304     }
2305     if (i == begin()) {
2306       break;
2307     }
2308   }
2309   return npos;
2310 }
2311
2312 template <typename E, class T, class A, class S>
2313 inline typename basic_fbstring<E, T, A, S>::size_type
2314 basic_fbstring<E, T, A, S>::find_first_of(
2315     const value_type* s, size_type pos, size_type n) const {
2316   if (pos > length() || n == 0) {
2317     return npos;
2318   }
2319   const_iterator i(begin() + pos), finish(end());
2320   for (; i != finish; ++i) {
2321     if (traits_type::find(s, n, *i) != 0) {
2322       return i - begin();
2323     }
2324   }
2325   return npos;
2326 }
2327
2328 template <typename E, class T, class A, class S>
2329 inline typename basic_fbstring<E, T, A, S>::size_type
2330 basic_fbstring<E, T, A, S>::find_last_of(
2331     const value_type* s, size_type pos, size_type n) const {
2332   if (!empty() && n > 0) {
2333     pos = std::min(pos, length() - 1);
2334     const_iterator i(begin() + pos);
2335     for (;; --i) {
2336       if (traits_type::find(s, n, *i) != 0) {
2337         return i - begin();
2338       }
2339       if (i == begin()) {
2340         break;
2341       }
2342     }
2343   }
2344   return npos;
2345 }
2346
2347 template <typename E, class T, class A, class S>
2348 inline typename basic_fbstring<E, T, A, S>::size_type
2349 basic_fbstring<E, T, A, S>::find_first_not_of(
2350     const value_type* s, size_type pos, size_type n) const {
2351   if (pos < length()) {
2352     const_iterator i(begin() + pos), finish(end());
2353     for (; i != finish; ++i) {
2354       if (traits_type::find(s, n, *i) == 0) {
2355         return i - begin();
2356       }
2357     }
2358   }
2359   return npos;
2360 }
2361
2362 template <typename E, class T, class A, class S>
2363 inline typename basic_fbstring<E, T, A, S>::size_type
2364 basic_fbstring<E, T, A, S>::find_last_not_of(
2365     const value_type* s, size_type pos, size_type n) const {
2366   if (!this->empty()) {
2367     pos = std::min(pos, size() - 1);
2368     const_iterator i(begin() + pos);
2369     for (;; --i) {
2370       if (traits_type::find(s, n, *i) == 0) {
2371         return i - begin();
2372       }
2373       if (i == begin()) {
2374         break;
2375       }
2376     }
2377   }
2378   return npos;
2379 }
2380
2381 // non-member functions
2382 // C++11 21.4.8.1/1
2383 template <typename E, class T, class A, class S>
2384 inline
2385 basic_fbstring<E, T, A, S> operator+(const basic_fbstring<E, T, A, S>& lhs,
2386                                      const basic_fbstring<E, T, A, S>& rhs) {
2387
2388   basic_fbstring<E, T, A, S> result;
2389   result.reserve(lhs.size() + rhs.size());
2390   result.append(lhs).append(rhs);
2391   return std::move(result);
2392 }
2393
2394 // C++11 21.4.8.1/2
2395 template <typename E, class T, class A, class S>
2396 inline
2397 basic_fbstring<E, T, A, S> operator+(basic_fbstring<E, T, A, S>&& lhs,
2398                                      const basic_fbstring<E, T, A, S>& rhs) {
2399   return std::move(lhs.append(rhs));
2400 }
2401
2402 // C++11 21.4.8.1/3
2403 template <typename E, class T, class A, class S>
2404 inline
2405 basic_fbstring<E, T, A, S> operator+(const basic_fbstring<E, T, A, S>& lhs,
2406                                      basic_fbstring<E, T, A, S>&& rhs) {
2407   if (rhs.capacity() >= lhs.size() + rhs.size()) {
2408     // Good, at least we don't need to reallocate
2409     return std::move(rhs.insert(0, lhs));
2410   }
2411   // Meh, no go. Forward to operator+(const&, const&).
2412   auto const& rhsC = rhs;
2413   return lhs + rhsC;
2414 }
2415
2416 // C++11 21.4.8.1/4
2417 template <typename E, class T, class A, class S>
2418 inline
2419 basic_fbstring<E, T, A, S> operator+(basic_fbstring<E, T, A, S>&& lhs,
2420                                      basic_fbstring<E, T, A, S>&& rhs) {
2421   return std::move(lhs.append(rhs));
2422 }
2423
2424 // C++11 21.4.8.1/5
2425 template <typename E, class T, class A, class S>
2426 inline
2427 basic_fbstring<E, T, A, S> operator+(
2428   const E* lhs,
2429   const basic_fbstring<E, T, A, S>& rhs) {
2430   //
2431   basic_fbstring<E, T, A, S> result;
2432   const auto len = basic_fbstring<E, T, A, S>::traits_type::length(lhs);
2433   result.reserve(len + rhs.size());
2434   result.append(lhs, len).append(rhs);
2435   return result;
2436 }
2437
2438 // C++11 21.4.8.1/6
2439 template <typename E, class T, class A, class S>
2440 inline
2441 basic_fbstring<E, T, A, S> operator+(
2442   const E* lhs,
2443   basic_fbstring<E, T, A, S>&& rhs) {
2444   //
2445   const auto len = basic_fbstring<E, T, A, S>::traits_type::length(lhs);
2446   if (rhs.capacity() >= len + rhs.size()) {
2447     // Good, at least we don't need to reallocate
2448     rhs.insert(rhs.begin(), lhs, lhs + len);
2449     return rhs;
2450   }
2451   // Meh, no go. Do it by hand since we have len already.
2452   basic_fbstring<E, T, A, S> result;
2453   result.reserve(len + rhs.size());
2454   result.append(lhs, len).append(rhs);
2455   return result;
2456 }
2457
2458 // C++11 21.4.8.1/7
2459 template <typename E, class T, class A, class S>
2460 inline
2461 basic_fbstring<E, T, A, S> operator+(
2462   E lhs,
2463   const basic_fbstring<E, T, A, S>& rhs) {
2464
2465   basic_fbstring<E, T, A, S> result;
2466   result.reserve(1 + rhs.size());
2467   result.push_back(lhs);
2468   result.append(rhs);
2469   return result;
2470 }
2471
2472 // C++11 21.4.8.1/8
2473 template <typename E, class T, class A, class S>
2474 inline
2475 basic_fbstring<E, T, A, S> operator+(
2476   E lhs,
2477   basic_fbstring<E, T, A, S>&& rhs) {
2478   //
2479   if (rhs.capacity() > rhs.size()) {
2480     // Good, at least we don't need to reallocate
2481     rhs.insert(rhs.begin(), lhs);
2482     return rhs;
2483   }
2484   // Meh, no go. Forward to operator+(E, const&).
2485   auto const& rhsC = rhs;
2486   return lhs + rhsC;
2487 }
2488
2489 // C++11 21.4.8.1/9
2490 template <typename E, class T, class A, class S>
2491 inline
2492 basic_fbstring<E, T, A, S> operator+(
2493   const basic_fbstring<E, T, A, S>& lhs,
2494   const E* rhs) {
2495
2496   typedef typename basic_fbstring<E, T, A, S>::size_type size_type;
2497   typedef typename basic_fbstring<E, T, A, S>::traits_type traits_type;
2498
2499   basic_fbstring<E, T, A, S> result;
2500   const size_type len = traits_type::length(rhs);
2501   result.reserve(lhs.size() + len);
2502   result.append(lhs).append(rhs, len);
2503   return result;
2504 }
2505
2506 // C++11 21.4.8.1/10
2507 template <typename E, class T, class A, class S>
2508 inline
2509 basic_fbstring<E, T, A, S> operator+(
2510   basic_fbstring<E, T, A, S>&& lhs,
2511   const E* rhs) {
2512   //
2513   return std::move(lhs += rhs);
2514 }
2515
2516 // C++11 21.4.8.1/11
2517 template <typename E, class T, class A, class S>
2518 inline
2519 basic_fbstring<E, T, A, S> operator+(
2520   const basic_fbstring<E, T, A, S>& lhs,
2521   E rhs) {
2522
2523   basic_fbstring<E, T, A, S> result;
2524   result.reserve(lhs.size() + 1);
2525   result.append(lhs);
2526   result.push_back(rhs);
2527   return result;
2528 }
2529
2530 // C++11 21.4.8.1/12
2531 template <typename E, class T, class A, class S>
2532 inline
2533 basic_fbstring<E, T, A, S> operator+(
2534   basic_fbstring<E, T, A, S>&& lhs,
2535   E rhs) {
2536   //
2537   return std::move(lhs += rhs);
2538 }
2539
2540 template <typename E, class T, class A, class S>
2541 inline
2542 bool operator==(const basic_fbstring<E, T, A, S>& lhs,
2543                 const basic_fbstring<E, T, A, S>& rhs) {
2544   return lhs.size() == rhs.size() && lhs.compare(rhs) == 0; }
2545
2546 template <typename E, class T, class A, class S>
2547 inline
2548 bool operator==(const typename basic_fbstring<E, T, A, S>::value_type* lhs,
2549                 const basic_fbstring<E, T, A, S>& rhs) {
2550   return rhs == lhs; }
2551
2552 template <typename E, class T, class A, class S>
2553 inline
2554 bool operator==(const basic_fbstring<E, T, A, S>& lhs,
2555                 const typename basic_fbstring<E, T, A, S>::value_type* rhs) {
2556   return lhs.compare(rhs) == 0; }
2557
2558 template <typename E, class T, class A, class S>
2559 inline
2560 bool operator!=(const basic_fbstring<E, T, A, S>& lhs,
2561                 const basic_fbstring<E, T, A, S>& rhs) {
2562   return !(lhs == rhs); }
2563
2564 template <typename E, class T, class A, class S>
2565 inline
2566 bool operator!=(const typename basic_fbstring<E, T, A, S>::value_type* lhs,
2567                 const basic_fbstring<E, T, A, S>& rhs) {
2568   return !(lhs == rhs); }
2569
2570 template <typename E, class T, class A, class S>
2571 inline
2572 bool operator!=(const basic_fbstring<E, T, A, S>& lhs,
2573                 const typename basic_fbstring<E, T, A, S>::value_type* rhs) {
2574   return !(lhs == rhs); }
2575
2576 template <typename E, class T, class A, class S>
2577 inline
2578 bool operator<(const basic_fbstring<E, T, A, S>& lhs,
2579                const basic_fbstring<E, T, A, S>& rhs) {
2580   return lhs.compare(rhs) < 0; }
2581
2582 template <typename E, class T, class A, class S>
2583 inline
2584 bool operator<(const basic_fbstring<E, T, A, S>& lhs,
2585                const typename basic_fbstring<E, T, A, S>::value_type* rhs) {
2586   return lhs.compare(rhs) < 0; }
2587
2588 template <typename E, class T, class A, class S>
2589 inline
2590 bool operator<(const typename basic_fbstring<E, T, A, S>::value_type* lhs,
2591                const basic_fbstring<E, T, A, S>& rhs) {
2592   return rhs.compare(lhs) > 0; }
2593
2594 template <typename E, class T, class A, class S>
2595 inline
2596 bool operator>(const basic_fbstring<E, T, A, S>& lhs,
2597                const basic_fbstring<E, T, A, S>& rhs) {
2598   return rhs < lhs; }
2599
2600 template <typename E, class T, class A, class S>
2601 inline
2602 bool operator>(const basic_fbstring<E, T, A, S>& lhs,
2603                const typename basic_fbstring<E, T, A, S>::value_type* rhs) {
2604   return rhs < lhs; }
2605
2606 template <typename E, class T, class A, class S>
2607 inline
2608 bool operator>(const typename basic_fbstring<E, T, A, S>::value_type* lhs,
2609                const basic_fbstring<E, T, A, S>& rhs) {
2610   return rhs < lhs; }
2611
2612 template <typename E, class T, class A, class S>
2613 inline
2614 bool operator<=(const basic_fbstring<E, T, A, S>& lhs,
2615                 const basic_fbstring<E, T, A, S>& rhs) {
2616   return !(rhs < lhs); }
2617
2618 template <typename E, class T, class A, class S>
2619 inline
2620 bool operator<=(const basic_fbstring<E, T, A, S>& lhs,
2621                 const typename basic_fbstring<E, T, A, S>::value_type* rhs) {
2622   return !(rhs < lhs); }
2623
2624 template <typename E, class T, class A, class S>
2625 inline
2626 bool operator<=(const typename basic_fbstring<E, T, A, S>::value_type* lhs,
2627                 const basic_fbstring<E, T, A, S>& rhs) {
2628   return !(rhs < lhs); }
2629
2630 template <typename E, class T, class A, class S>
2631 inline
2632 bool operator>=(const basic_fbstring<E, T, A, S>& lhs,
2633                 const basic_fbstring<E, T, A, S>& rhs) {
2634   return !(lhs < rhs); }
2635
2636 template <typename E, class T, class A, class S>
2637 inline
2638 bool operator>=(const basic_fbstring<E, T, A, S>& lhs,
2639                 const typename basic_fbstring<E, T, A, S>::value_type* rhs) {
2640   return !(lhs < rhs); }
2641
2642 template <typename E, class T, class A, class S>
2643 inline
2644 bool operator>=(const typename basic_fbstring<E, T, A, S>::value_type* lhs,
2645                 const basic_fbstring<E, T, A, S>& rhs) {
2646  return !(lhs < rhs);
2647 }
2648
2649 // C++11 21.4.8.8
2650 template <typename E, class T, class A, class S>
2651 void swap(basic_fbstring<E, T, A, S>& lhs, basic_fbstring<E, T, A, S>& rhs) {
2652   lhs.swap(rhs);
2653 }
2654
2655 // TODO: make this faster.
2656 template <typename E, class T, class A, class S>
2657 inline
2658 std::basic_istream<
2659   typename basic_fbstring<E, T, A, S>::value_type,
2660   typename basic_fbstring<E, T, A, S>::traits_type>&
2661   operator>>(
2662     std::basic_istream<typename basic_fbstring<E, T, A, S>::value_type,
2663     typename basic_fbstring<E, T, A, S>::traits_type>& is,
2664     basic_fbstring<E, T, A, S>& str) {
2665   typedef std::basic_istream<
2666       typename basic_fbstring<E, T, A, S>::value_type,
2667       typename basic_fbstring<E, T, A, S>::traits_type>
2668       _istream_type;
2669   typename _istream_type::sentry sentry(is);
2670   size_t extracted = 0;
2671   auto err = _istream_type::goodbit;
2672   if (sentry) {
2673     auto n = is.width();
2674     if (n <= 0) {
2675       n = str.max_size();
2676     }
2677     str.erase();
2678     for (auto got = is.rdbuf()->sgetc(); extracted != size_t(n); ++extracted) {
2679       if (got == T::eof()) {
2680         err |= _istream_type::eofbit;
2681         is.width(0);
2682         break;
2683       }
2684       if (isspace(got)) {
2685         break;
2686       }
2687       str.push_back(got);
2688       got = is.rdbuf()->snextc();
2689     }
2690   }
2691   if (!extracted) {
2692     err |= _istream_type::failbit;
2693   }
2694   if (err) {
2695     is.setstate(err);
2696   }
2697   return is;
2698 }
2699
2700 template <typename E, class T, class A, class S>
2701 inline
2702 std::basic_ostream<typename basic_fbstring<E, T, A, S>::value_type,
2703                    typename basic_fbstring<E, T, A, S>::traits_type>&
2704 operator<<(
2705   std::basic_ostream<typename basic_fbstring<E, T, A, S>::value_type,
2706   typename basic_fbstring<E, T, A, S>::traits_type>& os,
2707     const basic_fbstring<E, T, A, S>& str) {
2708 #if _LIBCPP_VERSION
2709   typedef std::basic_ostream<
2710       typename basic_fbstring<E, T, A, S>::value_type,
2711       typename basic_fbstring<E, T, A, S>::traits_type>
2712       _ostream_type;
2713   typename _ostream_type::sentry _s(os);
2714   if (_s) {
2715     typedef std::ostreambuf_iterator<
2716       typename basic_fbstring<E, T, A, S>::value_type,
2717       typename basic_fbstring<E, T, A, S>::traits_type> _Ip;
2718     size_t __len = str.size();
2719     bool __left =
2720         (os.flags() & _ostream_type::adjustfield) == _ostream_type::left;
2721     if (__pad_and_output(_Ip(os),
2722                          str.data(),
2723                          __left ? str.data() + __len : str.data(),
2724                          str.data() + __len,
2725                          os,
2726                          os.fill()).failed()) {
2727       os.setstate(_ostream_type::badbit | _ostream_type::failbit);
2728     }
2729   }
2730 #elif defined(_MSC_VER)
2731   typedef decltype(os.precision()) streamsize;
2732   // MSVC doesn't define __ostream_insert
2733   os.write(str.data(), static_cast<streamsize>(str.size()));
2734 #else
2735   std::__ostream_insert(os, str.data(), str.size());
2736 #endif
2737   return os;
2738 }
2739
2740 template <typename E1, class T, class A, class S>
2741 constexpr typename basic_fbstring<E1, T, A, S>::size_type
2742     basic_fbstring<E1, T, A, S>::npos;
2743
2744 #ifndef _LIBSTDCXX_FBSTRING
2745 // basic_string compatibility routines
2746
2747 template <typename E, class T, class A, class S, class A2>
2748 inline bool operator==(
2749     const basic_fbstring<E, T, A, S>& lhs,
2750     const std::basic_string<E, T, A2>& rhs) {
2751   return lhs.compare(0, lhs.size(), rhs.data(), rhs.size()) == 0;
2752 }
2753
2754 template <typename E, class T, class A, class S, class A2>
2755 inline bool operator==(
2756     const std::basic_string<E, T, A2>& lhs,
2757     const basic_fbstring<E, T, A, S>& rhs) {
2758   return rhs == lhs;
2759 }
2760
2761 template <typename E, class T, class A, class S, class A2>
2762 inline bool operator!=(
2763     const basic_fbstring<E, T, A, S>& lhs,
2764     const std::basic_string<E, T, A2>& rhs) {
2765   return !(lhs == rhs);
2766 }
2767
2768 template <typename E, class T, class A, class S, class A2>
2769 inline bool operator!=(
2770     const std::basic_string<E, T, A2>& lhs,
2771     const basic_fbstring<E, T, A, S>& rhs) {
2772   return !(lhs == rhs);
2773 }
2774
2775 template <typename E, class T, class A, class S, class A2>
2776 inline bool operator<(
2777     const basic_fbstring<E, T, A, S>& lhs,
2778     const std::basic_string<E, T, A2>& rhs) {
2779   return lhs.compare(0, lhs.size(), rhs.data(), rhs.size()) < 0;
2780 }
2781
2782 template <typename E, class T, class A, class S, class A2>
2783 inline bool operator>(
2784     const basic_fbstring<E, T, A, S>& lhs,
2785     const std::basic_string<E, T, A2>& rhs) {
2786   return lhs.compare(0, lhs.size(), rhs.data(), rhs.size()) > 0;
2787 }
2788
2789 template <typename E, class T, class A, class S, class A2>
2790 inline bool operator<(
2791     const std::basic_string<E, T, A2>& lhs,
2792     const basic_fbstring<E, T, A, S>& rhs) {
2793   return rhs > lhs;
2794 }
2795
2796 template <typename E, class T, class A, class S, class A2>
2797 inline bool operator>(
2798     const std::basic_string<E, T, A2>& lhs,
2799     const basic_fbstring<E, T, A, S>& rhs) {
2800   return rhs < lhs;
2801 }
2802
2803 template <typename E, class T, class A, class S, class A2>
2804 inline bool operator<=(
2805     const basic_fbstring<E, T, A, S>& lhs,
2806     const std::basic_string<E, T, A2>& rhs) {
2807   return !(lhs > rhs);
2808 }
2809
2810 template <typename E, class T, class A, class S, class A2>
2811 inline bool operator>=(
2812     const basic_fbstring<E, T, A, S>& lhs,
2813     const std::basic_string<E, T, A2>& rhs) {
2814   return !(lhs < rhs);
2815 }
2816
2817 template <typename E, class T, class A, class S, class A2>
2818 inline bool operator<=(
2819     const std::basic_string<E, T, A2>& lhs,
2820     const basic_fbstring<E, T, A, S>& rhs) {
2821   return !(lhs > rhs);
2822 }
2823
2824 template <typename E, class T, class A, class S, class A2>
2825 inline bool operator>=(
2826     const std::basic_string<E, T, A2>& lhs,
2827     const basic_fbstring<E, T, A, S>& rhs) {
2828   return !(lhs < rhs);
2829 }
2830
2831 #if !defined(_LIBSTDCXX_FBSTRING)
2832 typedef basic_fbstring<char> fbstring;
2833 #endif
2834
2835 // fbstring is relocatable
2836 template <class T, class R, class A, class S>
2837 FOLLY_ASSUME_RELOCATABLE(basic_fbstring<T, R, A, S>);
2838
2839 #else
2840 _GLIBCXX_END_NAMESPACE_VERSION
2841 #endif
2842
2843 } // namespace folly
2844
2845 #ifndef _LIBSTDCXX_FBSTRING
2846
2847 // Hash functions to make fbstring usable with e.g. hash_map
2848 //
2849 // Handle interaction with different C++ standard libraries, which
2850 // expect these types to be in different namespaces.
2851
2852 #define FOLLY_FBSTRING_HASH1(T)                                        \
2853   template <>                                                          \
2854   struct hash< ::folly::basic_fbstring<T>> {                           \
2855     size_t operator()(const ::folly::basic_fbstring<T>& s) const {     \
2856       return ::folly::hash::fnv32_buf(s.data(), s.size() * sizeof(T)); \
2857     }                                                                  \
2858   };
2859
2860 // The C++11 standard says that these four are defined
2861 #define FOLLY_FBSTRING_HASH \
2862   FOLLY_FBSTRING_HASH1(char) \
2863   FOLLY_FBSTRING_HASH1(char16_t) \
2864   FOLLY_FBSTRING_HASH1(char32_t) \
2865   FOLLY_FBSTRING_HASH1(wchar_t)
2866
2867 namespace std {
2868
2869 FOLLY_FBSTRING_HASH
2870
2871 }  // namespace std
2872
2873 #if FOLLY_HAVE_DEPRECATED_ASSOC
2874 #if defined(_GLIBCXX_SYMVER) && !defined(__BIONIC__)
2875 namespace __gnu_cxx {
2876
2877 FOLLY_FBSTRING_HASH
2878
2879 }  // namespace __gnu_cxx
2880 #endif // _GLIBCXX_SYMVER && !__BIONIC__
2881 #endif // FOLLY_HAVE_DEPRECATED_ASSOC
2882
2883 #undef FOLLY_FBSTRING_HASH
2884 #undef FOLLY_FBSTRING_HASH1
2885
2886 #endif // _LIBSTDCXX_FBSTRING
2887
2888 #pragma GCC diagnostic pop
2889
2890 #undef FBSTRING_DISABLE_SSO
2891 #undef FBSTRING_SANITIZE_ADDRESS
2892 #undef throw
2893 #undef FBSTRING_LIKELY
2894 #undef FBSTRING_UNLIKELY
2895 #undef FBSTRING_ASSERT