include/llvm/ADT/ArrayRef.h

   1 //===--- ArrayRef.h - Array Reference Wrapper -------------------*- C++ -*-===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9
  10 #ifndef LLVM_ADT_ARRAYREF_H
  11 #define LLVM_ADT_ARRAYREF_H
  12
  13 #include "llvm/ADT/None.h"
  14 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  15 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  16 #include <vector>
  17
  18 namespace llvm {
  19
  20   /// ArrayRef - Represent a constant reference to an array (0 or more elements
  21   /// consecutively in memory), i.e. a start pointer and a length.  It allows
  22   /// various APIs to take consecutive elements easily and conveniently.
  23   ///
  24   /// This class does not own the underlying data, it is expected to be used in
  25   /// situations where the data resides in some other buffer, whose lifetime
  26   /// extends past that of the ArrayRef. For this reason, it is not in general
  27   /// safe to store an ArrayRef.
  28   ///
  29   /// This is intended to be trivially copyable, so it should be passed by
  30   /// value.
  31   template<typename T>
  32   class ArrayRef {
  33   public:
  34     typedef const T *iterator;
  35     typedef const T *const_iterator;
  36     typedef size_t size_type;
  37
  38     typedef std::reverse_iterator<iterator> reverse_iterator;
  39
  40   private:
  41     /// The start of the array, in an external buffer.
  42     const T *Data;
  43
  44     /// The number of elements.
  45     size_type Length;
  46
  47     /// \brief A dummy "optional" type that is only created by implicit
  48     /// conversion from a reference to T.
  49     ///
  50     /// This type must *only* be used in a function argument or as a copy of
  51     /// a function argument, as otherwise it will hold a pointer to a temporary
  52     /// past that temporaries' lifetime.
  53     struct TRefOrNothing {
  54       const T *TPtr;
  55
  56       TRefOrNothing() : TPtr(nullptr) {}
  57       TRefOrNothing(const T &TRef) : TPtr(&TRef) {}
  58     };
  59
  60   public:
  61     /// @name Constructors
  62     /// @{
  63
  64     /// Construct an empty ArrayRef.
  65     /*implicit*/ ArrayRef() : Data(nullptr), Length(0) {}
  66
  67     /// Construct an empty ArrayRef from None.
  68     /*implicit*/ ArrayRef(NoneType) : Data(nullptr), Length(0) {}
  69
  70     /// Construct an ArrayRef from a single element.
  71     /*implicit*/ ArrayRef(const T &OneElt)
  72       : Data(&OneElt), Length(1) {}
  73
  74     /// Construct an ArrayRef from a pointer and length.
  75     /*implicit*/ ArrayRef(const T *data, size_t length)
  76       : Data(data), Length(length) {}
  77
  78     /// Construct an ArrayRef from a range.
  79     ArrayRef(const T *begin, const T *end)
  80       : Data(begin), Length(end - begin) {}
  81
  82     /// Construct an ArrayRef from a SmallVector. This is templated in order to
  83     /// avoid instantiating SmallVectorTemplateCommon<T> whenever we
  84     /// copy-construct an ArrayRef.
  85     template<typename U>
  86     /*implicit*/ ArrayRef(const SmallVectorTemplateCommon<T, U> &Vec)
  87       : Data(Vec.data()), Length(Vec.size()) {
  88     }
  89
  90     /// Construct an ArrayRef from a std::vector.
  91     template<typename A>
  92     /*implicit*/ ArrayRef(const std::vector<T, A> &Vec)
  93       : Data(Vec.data()), Length(Vec.size()) {}
  94
  95     /// Construct an ArrayRef from a C array.
  96     template <size_t N>
  97     /*implicit*/ LLVM_CONSTEXPR ArrayRef(const T (&Arr)[N])
  98       : Data(Arr), Length(N) {}
  99
 100 #if LLVM_HAS_INITIALIZER_LISTS
 101     /// Construct an ArrayRef from a std::initializer_list.
 102     /*implicit*/ ArrayRef(const std::initializer_list<T> &Vec)
 103     : Data(Vec.begin() == Vec.end() ? (T*)0 : Vec.begin()),
 104       Length(Vec.size()) {}
 105 #endif
 106
 107     /// @}
 108     /// @name Simple Operations
 109     /// @{
 110
 111     iterator begin() const { return Data; }
 112     iterator end() const { return Data + Length; }
 113
 114     reverse_iterator rbegin() const { return reverse_iterator(end()); }
 115     reverse_iterator rend() const { return reverse_iterator(begin()); }
 116
 117     /// empty - Check if the array is empty.
 118     bool empty() const { return Length == 0; }
 119
 120     const T *data() const { return Data; }
 121
 122     /// size - Get the array size.
 123     size_t size() const { return Length; }
 124
 125     /// front - Get the first element.
 126     const T &front() const {
 127       assert(!empty());
 128       return Data[0];
 129     }
 130
 131     /// back - Get the last element.
 132     const T &back() const {
 133       assert(!empty());
 134       return Data[Length-1];
 135     }
 136
 137     // copy - Allocate copy in Allocator and return ArrayRef<T> to it.
 138     template <typename Allocator> ArrayRef<T> copy(Allocator &A) {
 139       T *Buff = A.template Allocate<T>(Length);
 140       std::copy(begin(), end(), Buff);
 141       return ArrayRef<T>(Buff, Length);
 142     }
 143
 144     /// equals - Check for element-wise equality.
 145     bool equals(ArrayRef RHS) const {
 146       if (Length != RHS.Length)
 147         return false;
 148       return std::equal(begin(), end(), RHS.begin());
 149     }
 150
 151     /// slice(n) - Chop off the first N elements of the array.
 152     ArrayRef<T> slice(unsigned N) const {
 153       assert(N <= size() && "Invalid specifier");
 154       return ArrayRef<T>(data()+N, size()-N);
 155     }
 156
 157     /// slice(n, m) - Chop off the first N elements of the array, and keep M
 158     /// elements in the array.
 159     ArrayRef<T> slice(unsigned N, unsigned M) const {
 160       assert(N+M <= size() && "Invalid specifier");
 161       return ArrayRef<T>(data()+N, M);
 162     }
 163
 164     // \brief Drop the last \p N elements of the array.
 165     ArrayRef<T> drop_back(unsigned N = 1) const {
 166       assert(size() >= N && "Dropping more elements than exist");
 167       return slice(0, size() - N);
 168     }
 169
 170     /// @}
 171     /// @name Operator Overloads
 172     /// @{
 173     const T &operator[](size_t Index) const {
 174       assert(Index < Length && "Invalid index!");
 175       return Data[Index];
 176     }
 177
 178     /// @}
 179     /// @name Expensive Operations
 180     /// @{
 181     std::vector<T> vec() const {
 182       return std::vector<T>(Data, Data+Length);
 183     }
 184
 185     /// @}
 186     /// @name Conversion operators
 187     /// @{
 188     operator std::vector<T>() const {
 189       return std::vector<T>(Data, Data+Length);
 190     }
 191
 192     /// @}
 193     /// @{
 194     /// @name Convenience methods
 195
 196     /// @brief Predicate for testing that the array equals the exact sequence of
 197     /// arguments.
 198     ///
 199     /// Will return false if the size is not equal to the exact number of
 200     /// arguments given or if the array elements don't equal the argument
 201     /// elements in order. Currently supports up to 16 arguments, but can
 202     /// easily be extended.
 203     bool equals(TRefOrNothing Arg0 = TRefOrNothing(),
 204                 TRefOrNothing Arg1 = TRefOrNothing(),
 205                 TRefOrNothing Arg2 = TRefOrNothing(),
 206                 TRefOrNothing Arg3 = TRefOrNothing(),
 207                 TRefOrNothing Arg4 = TRefOrNothing(),
 208                 TRefOrNothing Arg5 = TRefOrNothing(),
 209                 TRefOrNothing Arg6 = TRefOrNothing(),
 210                 TRefOrNothing Arg7 = TRefOrNothing(),
 211                 TRefOrNothing Arg8 = TRefOrNothing(),
 212                 TRefOrNothing Arg9 = TRefOrNothing(),
 213                 TRefOrNothing Arg10 = TRefOrNothing(),
 214                 TRefOrNothing Arg11 = TRefOrNothing(),
 215                 TRefOrNothing Arg12 = TRefOrNothing(),
 216                 TRefOrNothing Arg13 = TRefOrNothing(),
 217                 TRefOrNothing Arg14 = TRefOrNothing(),
 218                 TRefOrNothing Arg15 = TRefOrNothing()) {
 219       TRefOrNothing Args[] = {Arg0,  Arg1,  Arg2,  Arg3, Arg4,  Arg5,
 220                               Arg6,  Arg7,  Arg8,  Arg9, Arg10, Arg11,
 221                               Arg12, Arg13, Arg14, Arg15};
 222       if (size() > array_lengthof(Args))
 223         return false;
 224
 225       for (unsigned i = 0, e = size(); i != e; ++i)
 226         if (Args[i].TPtr == nullptr || (*this)[i] != *Args[i].TPtr)
 227           return false;
 228
 229       // Either the size is exactly as many args, or the next arg must be null.
 230       return size() == array_lengthof(Args) || Args[size()].TPtr == nullptr;
 231     }
 232
 233     /// @}
 234   };
 235
 236   /// MutableArrayRef - Represent a mutable reference to an array (0 or more
 237   /// elements consecutively in memory), i.e. a start pointer and a length.  It
 238   /// allows various APIs to take and modify consecutive elements easily and
 239   /// conveniently.
 240   ///
 241   /// This class does not own the underlying data, it is expected to be used in
 242   /// situations where the data resides in some other buffer, whose lifetime
 243   /// extends past that of the MutableArrayRef. For this reason, it is not in
 244   /// general safe to store a MutableArrayRef.
 245   ///
 246   /// This is intended to be trivially copyable, so it should be passed by
 247   /// value.
 248   template<typename T>
 249   class MutableArrayRef : public ArrayRef<T> {
 250   public:
 251     typedef T *iterator;
 252
 253     typedef std::reverse_iterator<iterator> reverse_iterator;
 254
 255     /// Construct an empty MutableArrayRef.
 256     /*implicit*/ MutableArrayRef() : ArrayRef<T>() {}
 257
 258     /// Construct an empty MutableArrayRef from None.
 259     /*implicit*/ MutableArrayRef(NoneType) : ArrayRef<T>() {}
 260
 261     /// Construct an MutableArrayRef from a single element.
 262     /*implicit*/ MutableArrayRef(T &OneElt) : ArrayRef<T>(OneElt) {}
 263
 264     /// Construct an MutableArrayRef from a pointer and length.
 265     /*implicit*/ MutableArrayRef(T *data, size_t length)
 266       : ArrayRef<T>(data, length) {}
 267
 268     /// Construct an MutableArrayRef from a range.
 269     MutableArrayRef(T *begin, T *end) : ArrayRef<T>(begin, end) {}
 270
 271     /// Construct an MutableArrayRef from a SmallVector.
 272     /*implicit*/ MutableArrayRef(SmallVectorImpl<T> &Vec)
 273     : ArrayRef<T>(Vec) {}
 274
 275     /// Construct a MutableArrayRef from a std::vector.
 276     /*implicit*/ MutableArrayRef(std::vector<T> &Vec)
 277     : ArrayRef<T>(Vec) {}
 278
 279     /// Construct an MutableArrayRef from a C array.
 280     template <size_t N>
 281     /*implicit*/ LLVM_CONSTEXPR MutableArrayRef(T (&Arr)[N])
 282       : ArrayRef<T>(Arr) {}
 283
 284     T *data() const { return const_cast<T*>(ArrayRef<T>::data()); }
 285
 286     iterator begin() const { return data(); }
 287     iterator end() const { return data() + this->size(); }
 288
 289     reverse_iterator rbegin() const { return reverse_iterator(end()); }
 290     reverse_iterator rend() const { return reverse_iterator(begin()); }
 291
 292     /// front - Get the first element.
 293     T &front() const {
 294       assert(!this->empty());
 295       return data()[0];
 296     }
 297
 298     /// back - Get the last element.
 299     T &back() const {
 300       assert(!this->empty());
 301       return data()[this->size()-1];
 302     }
 303
 304     /// slice(n) - Chop off the first N elements of the array.
 305     MutableArrayRef<T> slice(unsigned N) const {
 306       assert(N <= this->size() && "Invalid specifier");
 307       return MutableArrayRef<T>(data()+N, this->size()-N);
 308     }
 309
 310     /// slice(n, m) - Chop off the first N elements of the array, and keep M
 311     /// elements in the array.
 312     MutableArrayRef<T> slice(unsigned N, unsigned M) const {
 313       assert(N+M <= this->size() && "Invalid specifier");
 314       return MutableArrayRef<T>(data()+N, M);
 315     }
 316
 317     /// @}
 318     /// @name Operator Overloads
 319     /// @{
 320     T &operator[](size_t Index) const {
 321       assert(Index < this->size() && "Invalid index!");
 322       return data()[Index];
 323     }
 324   };
 325
 326   /// @name ArrayRef Convenience constructors
 327   /// @{
 328
 329   /// Construct an ArrayRef from a single element.
 330   template<typename T>
 331   ArrayRef<T> makeArrayRef(const T &OneElt) {
 332     return OneElt;
 333   }
 334
 335   /// Construct an ArrayRef from a pointer and length.
 336   template<typename T>
 337   ArrayRef<T> makeArrayRef(const T *data, size_t length) {
 338     return ArrayRef<T>(data, length);
 339   }
 340
 341   /// Construct an ArrayRef from a range.
 342   template<typename T>
 343   ArrayRef<T> makeArrayRef(const T *begin, const T *end) {
 344     return ArrayRef<T>(begin, end);
 345   }
 346
 347   /// Construct an ArrayRef from a SmallVector.
 348   template <typename T>
 349   ArrayRef<T> makeArrayRef(const SmallVectorImpl<T> &Vec) {
 350     return Vec;
 351   }
 352
 353   /// Construct an ArrayRef from a SmallVector.
 354   template <typename T, unsigned N>
 355   ArrayRef<T> makeArrayRef(const SmallVector<T, N> &Vec) {
 356     return Vec;
 357   }
 358
 359   /// Construct an ArrayRef from a std::vector.
 360   template<typename T>
 361   ArrayRef<T> makeArrayRef(const std::vector<T> &Vec) {
 362     return Vec;
 363   }
 364
 365   /// Construct an ArrayRef from a C array.
 366   template<typename T, size_t N>
 367   ArrayRef<T> makeArrayRef(const T (&Arr)[N]) {
 368     return ArrayRef<T>(Arr);
 369   }
 370
 371   /// @}
 372   /// @name ArrayRef Comparison Operators
 373   /// @{
 374
 375   template<typename T>
 376   inline bool operator==(ArrayRef<T> LHS, ArrayRef<T> RHS) {
 377     return LHS.equals(RHS);
 378   }
 379
 380   template<typename T>
 381   inline bool operator!=(ArrayRef<T> LHS, ArrayRef<T> RHS) {
 382     return !(LHS == RHS);
 383   }
 384
 385   /// @}
 386
 387   // ArrayRefs can be treated like a POD type.
 388   template <typename T> struct isPodLike;
 389   template <typename T> struct isPodLike<ArrayRef<T> > {
 390     static const bool value = true;
 391   };
 392 }
 393
 394 #endif