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