libstdc++-v3/include/std/bitset

   1 // <bitset> -*- C++ -*-
   2
   3 // Copyright (C) 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010
   4 // Free Software Foundation, Inc.
   5 //
   6 // This file is part of the GNU ISO C++ Library.  This library is free
   7 // software; you can redistribute it and/or modify it under the
   8 // terms of the GNU General Public License as published by the
   9 // Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
  10 // any later version.
  11
  12 // This library is distributed in the hope that it will be useful,
  13 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  15 // GNU General Public License for more details.
  16
  17 // Under Section 7 of GPL version 3, you are granted additional
  18 // permissions described in the GCC Runtime Library Exception, version
  19 // 3.1, as published by the Free Software Foundation.
  20
  21 // You should have received a copy of the GNU General Public License and
  22 // a copy of the GCC Runtime Library Exception along with this program;
  23 // see the files COPYING3 and COPYING.RUNTIME respectively.  If not, see
  24 // <http://www.gnu.org/licenses/>.
  25
  26 /*
  27  * Copyright (c) 1998
  28  * Silicon Graphics Computer Systems, Inc.
  29  *
  30  * Permission to use, copy, modify, distribute and sell this software
  31  * and its documentation for any purpose is hereby granted without fee,
  32  * provided that the above copyright notice appear in all copies and
  33  * that both that copyright notice and this permission notice appear
  34  * in supporting documentation.  Silicon Graphics makes no
  35  * representations about the suitability of this software for any
  36  * purpose.  It is provided "as is" without express or implied warranty.
  37  */
  38
  39 /** @file include/bitset
  40  *  This is a Standard C++ Library header.
  41  */
  42
  43 #ifndef _GLIBCXX_BITSET
  44 #define _GLIBCXX_BITSET 1
  45
  46 #pragma GCC system_header
  47
  48 #include <cstddef>     // For size_t
  49 #include <string>
  50 #include <bits/functexcept.h>   // For invalid_argument, out_of_range,
  51                                 // overflow_error
  52 #include <iosfwd>
  53 #include <cxxabi-forced.h>
  54
  55 #define _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD  (__CHAR_BIT__ * sizeof(unsigned long))
  56 #define _GLIBCXX_BITSET_WORDS(__n) \
  57  ((__n) < 1 ? 0 : ((__n) + _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD - 1) \
  58                   / _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD)
  59
  60 _GLIBCXX_BEGIN_NESTED_NAMESPACE(std, _GLIBCXX_STD_D)
  61
  62   /**
  63    *  Base class, general case.  It is a class invariant that _Nw will be
  64    *  nonnegative.
  65    *
  66    *  See documentation for bitset.
  67   */
  68   template<size_t _Nw>
  69     struct _Base_bitset
  70     {
  71       typedef unsigned long _WordT;
  72
  73       /// 0 is the least significant word.
  74       _WordT            _M_w[_Nw];
  75
  76       _Base_bitset()
  77       { _M_do_reset(); }
  78
  79 #ifdef __GXX_EXPERIMENTAL_CXX0X__
  80       _Base_bitset(unsigned long long __val)
  81 #else
  82       _Base_bitset(unsigned long __val)
  83 #endif
  84       {
  85         _M_do_reset();
  86         _M_w[0] = __val;
  87 #ifdef __GXX_EXPERIMENTAL_CXX0X__
  88         if (sizeof(unsigned long long) > sizeof(unsigned long))
  89           _M_w[1] = __val >> _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD;
  90 #endif
  91       }
  92
  93       static size_t
  94       _S_whichword(size_t __pos )
  95       { return __pos / _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD; }
  96
  97       static size_t
  98       _S_whichbyte(size_t __pos )
  99       { return (__pos % _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD) / __CHAR_BIT__; }
 100
 101       static size_t
 102       _S_whichbit(size_t __pos )
 103       { return __pos % _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD; }
 104
 105       static _WordT
 106       _S_maskbit(size_t __pos )
 107       { return (static_cast<_WordT>(1)) << _S_whichbit(__pos); }
 108
 109       _WordT&
 110       _M_getword(size_t __pos)
 111       { return _M_w[_S_whichword(__pos)]; }
 112
 113       _WordT
 114       _M_getword(size_t __pos) const
 115       { return _M_w[_S_whichword(__pos)]; }
 116
 117 #ifdef __GXX_EXPERIMENTAL_CXX0X__
 118       const char*
 119       _M_getdata() const
 120       { return reinterpret_cast<const char*>(_M_w); }
 121 #endif
 122
 123       _WordT&
 124       _M_hiword()
 125       { return _M_w[_Nw - 1]; }
 126
 127       _WordT
 128       _M_hiword() const
 129       { return _M_w[_Nw - 1]; }
 130
 131       void
 132       _M_do_and(const _Base_bitset<_Nw>& __x)
 133       {
 134         for (size_t __i = 0; __i < _Nw; __i++)
 135           _M_w[__i] &= __x._M_w[__i];
 136       }
 137
 138       void
 139       _M_do_or(const _Base_bitset<_Nw>& __x)
 140       {
 141         for (size_t __i = 0; __i < _Nw; __i++)
 142           _M_w[__i] |= __x._M_w[__i];
 143       }
 144
 145       void
 146       _M_do_xor(const _Base_bitset<_Nw>& __x)
 147       {
 148         for (size_t __i = 0; __i < _Nw; __i++)
 149           _M_w[__i] ^= __x._M_w[__i];
 150       }
 151
 152       void
 153       _M_do_left_shift(size_t __shift);
 154
 155       void
 156       _M_do_right_shift(size_t __shift);
 157
 158       void
 159       _M_do_flip()
 160       {
 161         for (size_t __i = 0; __i < _Nw; __i++)
 162           _M_w[__i] = ~_M_w[__i];
 163       }
 164
 165       void
 166       _M_do_set()
 167       {
 168         for (size_t __i = 0; __i < _Nw; __i++)
 169           _M_w[__i] = ~static_cast<_WordT>(0);
 170       }
 171
 172       void
 173       _M_do_reset()
 174       { __builtin_memset(_M_w, 0, _Nw * sizeof(_WordT)); }
 175
 176       bool
 177       _M_is_equal(const _Base_bitset<_Nw>& __x) const
 178       {
 179         for (size_t __i = 0; __i < _Nw; ++__i)
 180           if (_M_w[__i] != __x._M_w[__i])
 181             return false;
 182         return true;
 183       }
 184
 185       size_t
 186       _M_are_all_aux() const
 187       {
 188         for (size_t __i = 0; __i < _Nw - 1; __i++)
 189           if (_M_w[__i] != ~static_cast<_WordT>(0))
 190             return 0;
 191         return ((_Nw - 1) * _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD
 192                 + __builtin_popcountl(_M_hiword()));
 193       }
 194
 195       bool
 196       _M_is_any() const
 197       {
 198         for (size_t __i = 0; __i < _Nw; __i++)
 199           if (_M_w[__i] != static_cast<_WordT>(0))
 200             return true;
 201         return false;
 202       }
 203
 204       size_t
 205       _M_do_count() const
 206       {
 207         size_t __result = 0;
 208         for (size_t __i = 0; __i < _Nw; __i++)
 209           __result += __builtin_popcountl(_M_w[__i]);
 210         return __result;
 211       }
 212
 213       unsigned long
 214       _M_do_to_ulong() const;
 215
 216 #ifdef __GXX_EXPERIMENTAL_CXX0X__
 217       unsigned long long
 218       _M_do_to_ullong() const;
 219 #endif
 220
 221       // find first "on" bit
 222       size_t
 223       _M_do_find_first(size_t __not_found) const;
 224
 225       // find the next "on" bit that follows "prev"
 226       size_t
 227       _M_do_find_next(size_t __prev, size_t __not_found) const;
 228     };
 229
 230   // Definitions of non-inline functions from _Base_bitset.
 231   template<size_t _Nw>
 232     void
 233     _Base_bitset<_Nw>::_M_do_left_shift(size_t __shift)
 234     {
 235       if (__builtin_expect(__shift != 0, 1))
 236         {
 237           const size_t __wshift = __shift / _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD;
 238           const size_t __offset = __shift % _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD;
 239
 240           if (__offset == 0)
 241             for (size_t __n = _Nw - 1; __n >= __wshift; --__n)
 242               _M_w[__n] = _M_w[__n - __wshift];
 243           else
 244             {
 245               const size_t __sub_offset = (_GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD
 246                                            - __offset);
 247               for (size_t __n = _Nw - 1; __n > __wshift; --__n)
 248                 _M_w[__n] = ((_M_w[__n - __wshift] << __offset)
 249                              | (_M_w[__n - __wshift - 1] >> __sub_offset));
 250               _M_w[__wshift] = _M_w[0] << __offset;
 251             }
 252
 253           std::fill(_M_w + 0, _M_w + __wshift, static_cast<_WordT>(0));
 254         }
 255     }
 256
 257   template<size_t _Nw>
 258     void
 259     _Base_bitset<_Nw>::_M_do_right_shift(size_t __shift)
 260     {
 261       if (__builtin_expect(__shift != 0, 1))
 262         {
 263           const size_t __wshift = __shift / _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD;
 264           const size_t __offset = __shift % _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD;
 265           const size_t __limit = _Nw - __wshift - 1;
 266
 267           if (__offset == 0)
 268             for (size_t __n = 0; __n <= __limit; ++__n)
 269               _M_w[__n] = _M_w[__n + __wshift];
 270           else
 271             {
 272               const size_t __sub_offset = (_GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD
 273                                            - __offset);
 274               for (size_t __n = 0; __n < __limit; ++__n)
 275                 _M_w[__n] = ((_M_w[__n + __wshift] >> __offset)
 276                              | (_M_w[__n + __wshift + 1] << __sub_offset));
 277               _M_w[__limit] = _M_w[_Nw-1] >> __offset;
 278             }
 279
 280           std::fill(_M_w + __limit + 1, _M_w + _Nw, static_cast<_WordT>(0));
 281         }
 282     }
 283
 284   template<size_t _Nw>
 285     unsigned long
 286     _Base_bitset<_Nw>::_M_do_to_ulong() const
 287     {
 288       for (size_t __i = 1; __i < _Nw; ++__i)
 289         if (_M_w[__i])
 290           __throw_overflow_error(__N("_Base_bitset::_M_do_to_ulong"));
 291       return _M_w[0];
 292     }
 293
 294 #ifdef __GXX_EXPERIMENTAL_CXX0X__
 295   template<size_t _Nw>
 296     unsigned long long
 297     _Base_bitset<_Nw>::_M_do_to_ullong() const
 298     {
 299       const bool __dw = sizeof(unsigned long long) > sizeof(unsigned long);
 300       for (size_t __i = 1 + __dw; __i < _Nw; ++__i)
 301         if (_M_w[__i])
 302           __throw_overflow_error(__N("_Base_bitset::_M_do_to_ullong"));
 303
 304       if (__dw)
 305         return _M_w[0] + (static_cast<unsigned long long>(_M_w[1])
 306                           << _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD);
 307       return _M_w[0];
 308     }
 309 #endif
 310
 311   template<size_t _Nw>
 312     size_t
 313     _Base_bitset<_Nw>::_M_do_find_first(size_t __not_found) const
 314     {
 315       for (size_t __i = 0; __i < _Nw; __i++)
 316         {
 317           _WordT __thisword = _M_w[__i];
 318           if (__thisword != static_cast<_WordT>(0))
 319             return (__i * _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD
 320                     + __builtin_ctzl(__thisword));
 321         }
 322       // not found, so return an indication of failure.
 323       return __not_found;
 324     }
 325
 326   template<size_t _Nw>
 327     size_t
 328     _Base_bitset<_Nw>::_M_do_find_next(size_t __prev, size_t __not_found) const
 329     {
 330       // make bound inclusive
 331       ++__prev;
 332
 333       // check out of bounds
 334       if (__prev >= _Nw * _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD)
 335         return __not_found;
 336
 337       // search first word
 338       size_t __i = _S_whichword(__prev);
 339       _WordT __thisword = _M_w[__i];
 340
 341       // mask off bits below bound
 342       __thisword &= (~static_cast<_WordT>(0)) << _S_whichbit(__prev);
 343
 344       if (__thisword != static_cast<_WordT>(0))
 345         return (__i * _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD
 346                 + __builtin_ctzl(__thisword));
 347
 348       // check subsequent words
 349       __i++;
 350       for (; __i < _Nw; __i++)
 351         {
 352           __thisword = _M_w[__i];
 353           if (__thisword != static_cast<_WordT>(0))
 354             return (__i * _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD
 355                     + __builtin_ctzl(__thisword));
 356         }
 357       // not found, so return an indication of failure.
 358       return __not_found;
 359     } // end _M_do_find_next
 360
 361   /**
 362    *  Base class, specialization for a single word.
 363    *
 364    *  See documentation for bitset.
 365   */
 366   template<>
 367     struct _Base_bitset<1>
 368     {
 369       typedef unsigned long _WordT;
 370       _WordT _M_w;
 371
 372       _Base_bitset(void)
 373       : _M_w(0)
 374       { }
 375
 376 #ifdef __GXX_EXPERIMENTAL_CXX0X__
 377       _Base_bitset(unsigned long long __val)
 378 #else
 379       _Base_bitset(unsigned long __val)
 380 #endif
 381       : _M_w(__val)
 382       { }
 383
 384       static size_t
 385       _S_whichword(size_t __pos )
 386       { return __pos / _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD; }
 387
 388       static size_t
 389       _S_whichbyte(size_t __pos )
 390       { return (__pos % _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD) / __CHAR_BIT__; }
 391
 392       static size_t
 393       _S_whichbit(size_t __pos )
 394       {  return __pos % _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD; }
 395
 396       static _WordT
 397       _S_maskbit(size_t __pos )
 398       { return (static_cast<_WordT>(1)) << _S_whichbit(__pos); }
 399
 400       _WordT&
 401       _M_getword(size_t)
 402       { return _M_w; }
 403
 404       _WordT
 405       _M_getword(size_t) const
 406       { return _M_w; }
 407
 408 #ifdef __GXX_EXPERIMENTAL_CXX0X__
 409       const char*
 410       _M_getdata() const
 411       { return reinterpret_cast<const char*>(&_M_w); }
 412 #endif
 413
 414       _WordT&
 415       _M_hiword()
 416       { return _M_w; }
 417
 418       _WordT
 419       _M_hiword() const
 420       { return _M_w; }
 421
 422       void
 423       _M_do_and(const _Base_bitset<1>& __x)
 424       { _M_w &= __x._M_w; }
 425
 426       void
 427       _M_do_or(const _Base_bitset<1>& __x)
 428       { _M_w |= __x._M_w; }
 429
 430       void
 431       _M_do_xor(const _Base_bitset<1>& __x)
 432       { _M_w ^= __x._M_w; }
 433
 434       void
 435       _M_do_left_shift(size_t __shift)
 436       { _M_w <<= __shift; }
 437
 438       void
 439       _M_do_right_shift(size_t __shift)
 440       { _M_w >>= __shift; }
 441
 442       void
 443       _M_do_flip()
 444       { _M_w = ~_M_w; }
 445
 446       void
 447       _M_do_set()
 448       { _M_w = ~static_cast<_WordT>(0); }
 449
 450       void
 451       _M_do_reset()
 452       { _M_w = 0; }
 453
 454       bool
 455       _M_is_equal(const _Base_bitset<1>& __x) const
 456       { return _M_w == __x._M_w; }
 457
 458       size_t
 459       _M_are_all_aux() const
 460       { return __builtin_popcountl(_M_w); }
 461
 462       bool
 463       _M_is_any() const
 464       { return _M_w != 0; }
 465
 466       size_t
 467       _M_do_count() const
 468       { return __builtin_popcountl(_M_w); }
 469
 470       unsigned long
 471       _M_do_to_ulong() const
 472       { return _M_w; }
 473
 474 #ifdef __GXX_EXPERIMENTAL_CXX0X__
 475       unsigned long long
 476       _M_do_to_ullong() const
 477       { return _M_w; }
 478 #endif
 479
 480       size_t
 481       _M_do_find_first(size_t __not_found) const
 482       {
 483         if (_M_w != 0)
 484           return __builtin_ctzl(_M_w);
 485         else
 486           return __not_found;
 487       }
 488
 489       // find the next "on" bit that follows "prev"
 490       size_t
 491       _M_do_find_next(size_t __prev, size_t __not_found) const
 492       {
 493         ++__prev;
 494         if (__prev >= ((size_t) _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD))
 495           return __not_found;
 496
 497         _WordT __x = _M_w >> __prev;
 498         if (__x != 0)
 499           return __builtin_ctzl(__x) + __prev;
 500         else
 501           return __not_found;
 502       }
 503     };
 504
 505   /**
 506    *  Base class, specialization for no storage (zero-length %bitset).
 507    *
 508    *  See documentation for bitset.
 509   */
 510   template<>
 511     struct _Base_bitset<0>
 512     {
 513       typedef unsigned long _WordT;
 514
 515       _Base_bitset()
 516       { }
 517
 518 #ifdef __GXX_EXPERIMENTAL_CXX0X__
 519       _Base_bitset(unsigned long long)
 520 #else
 521       _Base_bitset(unsigned long)
 522 #endif
 523       { }
 524
 525       static size_t
 526       _S_whichword(size_t __pos )
 527       { return __pos / _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD; }
 528
 529       static size_t
 530       _S_whichbyte(size_t __pos )
 531       { return (__pos % _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD) / __CHAR_BIT__; }
 532
 533       static size_t
 534       _S_whichbit(size_t __pos )
 535       {  return __pos % _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD; }
 536
 537       static _WordT
 538       _S_maskbit(size_t __pos )
 539       { return (static_cast<_WordT>(1)) << _S_whichbit(__pos); }
 540
 541       // This would normally give access to the data.  The bounds-checking
 542       // in the bitset class will prevent the user from getting this far,
 543       // but (1) it must still return an lvalue to compile, and (2) the
 544       // user might call _Unchecked_set directly, in which case this /needs/
 545       // to fail.  Let's not penalize zero-length users unless they actually
 546       // make an unchecked call; all the memory ugliness is therefore
 547       // localized to this single should-never-get-this-far function.
 548       _WordT&
 549       _M_getword(size_t) const
 550       {
 551         __throw_out_of_range(__N("_Base_bitset::_M_getword"));
 552         return *new _WordT;
 553       }
 554
 555 #ifdef __GXX_EXPERIMENTAL_CXX0X__
 556       const char*
 557       _M_getdata() const
 558       { return reinterpret_cast<const char*>(&_M_getword(0)); }
 559 #endif
 560
 561       _WordT
 562       _M_hiword() const
 563       { return 0; }
 564
 565       void
 566       _M_do_and(const _Base_bitset<0>&)
 567       { }
 568
 569       void
 570       _M_do_or(const _Base_bitset<0>&)
 571       { }
 572
 573       void
 574       _M_do_xor(const _Base_bitset<0>&)
 575       { }
 576
 577       void
 578       _M_do_left_shift(size_t)
 579       { }
 580
 581       void
 582       _M_do_right_shift(size_t)
 583       { }
 584
 585       void
 586       _M_do_flip()
 587       { }
 588
 589       void
 590       _M_do_set()
 591       { }
 592
 593       void
 594       _M_do_reset()
 595       { }
 596
 597       // Are all empty bitsets equal to each other?  Are they equal to
 598       // themselves?  How to compare a thing which has no state?  What is
 599       // the sound of one zero-length bitset clapping?
 600       bool
 601       _M_is_equal(const _Base_bitset<0>&) const
 602       { return true; }
 603
 604       size_t
 605       _M_are_all_aux() const
 606       { return 0; }
 607
 608       bool
 609       _M_is_any() const
 610       { return false; }
 611
 612       size_t
 613       _M_do_count() const
 614       { return 0; }
 615
 616       unsigned long
 617       _M_do_to_ulong() const
 618       { return 0; }
 619
 620 #ifdef __GXX_EXPERIMENTAL_CXX0X__
 621       unsigned long long
 622       _M_do_to_ullong() const
 623       { return 0; }
 624 #endif
 625
 626       // Normally "not found" is the size, but that could also be
 627       // misinterpreted as an index in this corner case.  Oh well.
 628       size_t
 629       _M_do_find_first(size_t) const
 630       { return 0; }
 631
 632       size_t
 633       _M_do_find_next(size_t, size_t) const
 634       { return 0; }
 635     };
 636
 637
 638   // Helper class to zero out the unused high-order bits in the highest word.
 639   template<size_t _Extrabits>
 640     struct _Sanitize
 641     {
 642       static void _S_do_sanitize(unsigned long& __val)
 643       { __val &= ~((~static_cast<unsigned long>(0)) << _Extrabits); }
 644     };
 645
 646   template<>
 647     struct _Sanitize<0>
 648     { static void _S_do_sanitize(unsigned long) {} };
 649
 650   /**
 651    *  @brief  The %bitset class represents a @e fixed-size sequence of bits.
 652    *
 653    *  @ingroup containers
 654    *
 655    *  (Note that %bitset does @e not meet the formal requirements of a
 656    *  <a href="tables.html#65">container</a>.  Mainly, it lacks iterators.)
 657    *
 658    *  The template argument, @a Nb, may be any non-negative number,
 659    *  specifying the number of bits (e.g., "0", "12", "1024*1024").
 660    *
 661    *  In the general unoptimized case, storage is allocated in word-sized
 662    *  blocks.  Let B be the number of bits in a word, then (Nb+(B-1))/B
 663    *  words will be used for storage.  B - Nb%B bits are unused.  (They are
 664    *  the high-order bits in the highest word.)  It is a class invariant
 665    *  that those unused bits are always zero.
 666    *
 667    *  If you think of %bitset as <em>a simple array of bits</em>, be
 668    *  aware that your mental picture is reversed: a %bitset behaves
 669    *  the same way as bits in integers do, with the bit at index 0 in
 670    *  the <em>least significant / right-hand</em> position, and the bit at
 671    *  index Nb-1 in the <em>most significant / left-hand</em> position.
 672    *  Thus, unlike other containers, a %bitset's index <em>counts from
 673    *  right to left</em>, to put it very loosely.
 674    *
 675    *  This behavior is preserved when translating to and from strings.  For
 676    *  example, the first line of the following program probably prints
 677    *  <em>b(&apos;a&apos;) is 0001100001</em> on a modern ASCII system.
 678    *
 679    *  @code
 680    *     #include <bitset>
 681    *     #include <iostream>
 682    *     #include <sstream>
 683    *
 684    *     using namespace std;
 685    *
 686    *     int main()
 687    *     {
 688    *         long         a = 'a';
 689    *         bitset<10>   b(a);
 690    *
 691    *         cout << "b('a') is " << b << endl;
 692    *
 693    *         ostringstream s;
 694    *         s << b;
 695    *         string  str = s.str();
 696    *         cout << "index 3 in the string is " << str[3] << " but\n"
 697    *              << "index 3 in the bitset is " << b[3] << endl;
 698    *     }
 699    *  @endcode
 700    *
 701    *  Also see:
 702    *  http://gcc.gnu.org/onlinedocs/libstdc++/manual/bk01pt12ch33s02.html
 703    *  for a description of extensions.
 704    *
 705    *  Most of the actual code isn't contained in %bitset<> itself, but in the
 706    *  base class _Base_bitset.  The base class works with whole words, not with
 707    *  individual bits.  This allows us to specialize _Base_bitset for the
 708    *  important special case where the %bitset is only a single word.
 709    *
 710    *  Extra confusion can result due to the fact that the storage for
 711    *  _Base_bitset @e is a regular array, and is indexed as such.  This is
 712    *  carefully encapsulated.
 713   */
 714   template<size_t _Nb>
 715     class bitset
 716     : private _Base_bitset<_GLIBCXX_BITSET_WORDS(_Nb)>
 717     {
 718     private:
 719       typedef _Base_bitset<_GLIBCXX_BITSET_WORDS(_Nb)> _Base;
 720       typedef unsigned long _WordT;
 721
 722       void
 723         _M_do_sanitize()
 724         {
 725           _Sanitize<_Nb % _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD>::
 726             _S_do_sanitize(this->_M_hiword());
 727         }
 728
 729 #ifdef __GXX_EXPERIMENTAL_CXX0X__
 730       template<typename> friend class hash;
 731 #endif
 732
 733     public:
 734       /**
 735        *  This encapsulates the concept of a single bit.  An instance of this
 736        *  class is a proxy for an actual bit; this way the individual bit
 737        *  operations are done as faster word-size bitwise instructions.
 738        *
 739        *  Most users will never need to use this class directly; conversions
 740        *  to and from bool are automatic and should be transparent.  Overloaded
 741        *  operators help to preserve the illusion.
 742        *
 743        *  (On a typical system, this <em>bit %reference</em> is 64
 744        *  times the size of an actual bit.  Ha.)
 745        */
 746       class reference
 747       {
 748         friend class bitset;
 749
 750         _WordT *_M_wp;
 751         size_t _M_bpos;
 752
 753         // left undefined
 754         reference();
 755
 756       public:
 757         reference(bitset& __b, size_t __pos)
 758         {
 759           _M_wp = &__b._M_getword(__pos);
 760           _M_bpos = _Base::_S_whichbit(__pos);
 761         }
 762
 763         ~reference()
 764         { }
 765
 766         // For b[i] = __x;
 767         reference&
 768         operator=(bool __x)
 769         {
 770           if (__x)
 771             *_M_wp |= _Base::_S_maskbit(_M_bpos);
 772           else
 773             *_M_wp &= ~_Base::_S_maskbit(_M_bpos);
 774           return *this;
 775         }
 776
 777         // For b[i] = b[__j];
 778         reference&
 779         operator=(const reference& __j)
 780         {
 781           if ((*(__j._M_wp) & _Base::_S_maskbit(__j._M_bpos)))
 782             *_M_wp |= _Base::_S_maskbit(_M_bpos);
 783           else
 784             *_M_wp &= ~_Base::_S_maskbit(_M_bpos);
 785           return *this;
 786         }
 787
 788         // Flips the bit
 789         bool
 790         operator~() const
 791         { return (*(_M_wp) & _Base::_S_maskbit(_M_bpos)) == 0; }
 792
 793         // For __x = b[i];
 794         operator bool() const
 795         { return (*(_M_wp) & _Base::_S_maskbit(_M_bpos)) != 0; }
 796
 797         // For b[i].flip();
 798         reference&
 799         flip()
 800         {
 801           *_M_wp ^= _Base::_S_maskbit(_M_bpos);
 802           return *this;
 803         }
 804       };
 805       friend class reference;
 806
 807       // 23.3.5.1 constructors:
 808       /// All bits set to zero.
 809       bitset()
 810       { }
 811
 812       /// Initial bits bitwise-copied from a single word (others set to zero).
 813 #ifdef __GXX_EXPERIMENTAL_CXX0X__
 814       bitset(unsigned long long __val)
 815 #else
 816       bitset(unsigned long __val)
 817 #endif
 818       : _Base(__val)
 819       { _M_do_sanitize(); }
 820
 821       /**
 822        *  @brief  Use a subset of a string.
 823        *  @param  s  A string of @a 0 and @a 1 characters.
 824        *  @param  position  Index of the first character in @a s to use;
 825        *                    defaults to zero.
 826        *  @throw  std::out_of_range  If @a pos is bigger the size of @a s.
 827        *  @throw  std::invalid_argument  If a character appears in the string
 828        *                                 which is neither @a 0 nor @a 1.
 829        */
 830       template<class _CharT, class _Traits, class _Alloc>
 831         explicit
 832         bitset(const std::basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>& __s,
 833                size_t __position = 0)
 834         : _Base()
 835         {
 836           if (__position > __s.size())
 837             __throw_out_of_range(__N("bitset::bitset initial position "
 838                                      "not valid"));
 839           _M_copy_from_string(__s, __position,
 840                               std::basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>::npos,
 841                               _CharT('0'), _CharT('1'));
 842         }
 843
 844       /**
 845        *  @brief  Use a subset of a string.
 846        *  @param  s  A string of @a 0 and @a 1 characters.
 847        *  @param  position  Index of the first character in @a s to use.
 848        *  @param  n    The number of characters to copy.
 849        *  @throw  std::out_of_range  If @a pos is bigger the size of @a s.
 850        *  @throw  std::invalid_argument  If a character appears in the string
 851        *                                 which is neither @a 0 nor @a 1.
 852        */
 853       template<class _CharT, class _Traits, class _Alloc>
 854         bitset(const std::basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>& __s,
 855                size_t __position, size_t __n)
 856         : _Base()
 857         {
 858           if (__position > __s.size())
 859             __throw_out_of_range(__N("bitset::bitset initial position "
 860                                      "not valid"));
 861           _M_copy_from_string(__s, __position, __n, _CharT('0'), _CharT('1'));
 862         }
 863
 864       // _GLIBCXX_RESOLVE_LIB_DEFECTS
 865       // 396. what are characters zero and one.
 866       template<class _CharT, class _Traits, class _Alloc>
 867         bitset(const std::basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>& __s,
 868                size_t __position, size_t __n,
 869                _CharT __zero, _CharT __one = _CharT('1'))
 870         : _Base()
 871         {
 872           if (__position > __s.size())
 873             __throw_out_of_range(__N("bitset::bitset initial position "
 874                                      "not valid"));
 875           _M_copy_from_string(__s, __position, __n, __zero, __one);
 876         }
 877
 878 #ifdef __GXX_EXPERIMENTAL_CXX0X__
 879       /**
 880        *  @brief  Construct from a string.
 881        *  @param  str  A string of @a 0 and @a 1 characters.
 882        *  @throw  std::invalid_argument  If a character appears in the string
 883        *                                 which is neither @a 0 nor @a 1.
 884        */
 885       explicit
 886       bitset(const char* __str)
 887       : _Base()
 888       {
 889         if (!__str)
 890           __throw_logic_error(__N("bitset::bitset(const char*)"));
 891
 892         const size_t __len = __builtin_strlen(__str);
 893         _M_copy_from_ptr<char, std::char_traits<char>>(__str, __len, 0,
 894                                                        __len, '0', '1');
 895       }
 896 #endif
 897
 898       // 23.3.5.2 bitset operations:
 899       //@{
 900       /**
 901        *  @brief  Operations on bitsets.
 902        *  @param  rhs  A same-sized bitset.
 903        *
 904        *  These should be self-explanatory.
 905        */
 906       bitset<_Nb>&
 907       operator&=(const bitset<_Nb>& __rhs)
 908       {
 909         this->_M_do_and(__rhs);
 910         return *this;
 911       }
 912
 913       bitset<_Nb>&
 914       operator|=(const bitset<_Nb>& __rhs)
 915       {
 916         this->_M_do_or(__rhs);
 917         return *this;
 918       }
 919
 920       bitset<_Nb>&
 921       operator^=(const bitset<_Nb>& __rhs)
 922       {
 923         this->_M_do_xor(__rhs);
 924         return *this;
 925       }
 926       //@}
 927
 928       //@{
 929       /**
 930        *  @brief  Operations on bitsets.
 931        *  @param  position  The number of places to shift.
 932        *
 933        *  These should be self-explanatory.
 934        */
 935       bitset<_Nb>&
 936       operator<<=(size_t __position)
 937       {
 938         if (__builtin_expect(__position < _Nb, 1))
 939           {
 940             this->_M_do_left_shift(__position);
 941             this->_M_do_sanitize();
 942           }
 943         else
 944           this->_M_do_reset();
 945         return *this;
 946       }
 947
 948       bitset<_Nb>&
 949       operator>>=(size_t __position)
 950       {
 951         if (__builtin_expect(__position < _Nb, 1))
 952           {
 953             this->_M_do_right_shift(__position);
 954             this->_M_do_sanitize();
 955           }
 956         else
 957           this->_M_do_reset();
 958         return *this;
 959       }
 960       //@}
 961
 962       //@{
 963       /**
 964        *  These versions of single-bit set, reset, flip, and test are
 965        *  extensions from the SGI version.  They do no range checking.
 966        *  @ingroup SGIextensions
 967        */
 968       bitset<_Nb>&
 969       _Unchecked_set(size_t __pos)
 970       {
 971         this->_M_getword(__pos) |= _Base::_S_maskbit(__pos);
 972         return *this;
 973       }
 974
 975       bitset<_Nb>&
 976       _Unchecked_set(size_t __pos, int __val)
 977       {
 978         if (__val)
 979           this->_M_getword(__pos) |= _Base::_S_maskbit(__pos);
 980         else
 981           this->_M_getword(__pos) &= ~_Base::_S_maskbit(__pos);
 982         return *this;
 983       }
 984
 985       bitset<_Nb>&
 986       _Unchecked_reset(size_t __pos)
 987       {
 988         this->_M_getword(__pos) &= ~_Base::_S_maskbit(__pos);
 989         return *this;
 990       }
 991
 992       bitset<_Nb>&
 993       _Unchecked_flip(size_t __pos)
 994       {
 995         this->_M_getword(__pos) ^= _Base::_S_maskbit(__pos);
 996         return *this;
 997       }
 998
 999       bool
1000       _Unchecked_test(size_t __pos) const
1001       { return ((this->_M_getword(__pos) & _Base::_S_maskbit(__pos))
1002                 != static_cast<_WordT>(0)); }
1003       //@}
1004
1005       // Set, reset, and flip.
1006       /**
1007        *  @brief Sets every bit to true.
1008        */
1009       bitset<_Nb>&
1010       set()
1011       {
1012         this->_M_do_set();
1013         this->_M_do_sanitize();
1014         return *this;
1015       }
1016
1017       /**
1018        *  @brief Sets a given bit to a particular value.
1019        *  @param  position  The index of the bit.
1020        *  @param  val  Either true or false, defaults to true.
1021        *  @throw  std::out_of_range  If @a pos is bigger the size of the %set.
1022        */
1023       bitset<_Nb>&
1024       set(size_t __position, bool __val = true)
1025       {
1026         if (__position >= _Nb)
1027           __throw_out_of_range(__N("bitset::set"));
1028         return _Unchecked_set(__position, __val);
1029       }
1030
1031       /**
1032        *  @brief Sets every bit to false.
1033        */
1034       bitset<_Nb>&
1035       reset()
1036       {
1037         this->_M_do_reset();
1038         return *this;
1039       }
1040
1041       /**
1042        *  @brief Sets a given bit to false.
1043        *  @param  position  The index of the bit.
1044        *  @throw  std::out_of_range  If @a pos is bigger the size of the %set.
1045        *
1046        *  Same as writing @c set(pos,false).
1047        */
1048       bitset<_Nb>&
1049       reset(size_t __position)
1050       {
1051         if (__position >= _Nb)
1052           __throw_out_of_range(__N("bitset::reset"));
1053         return _Unchecked_reset(__position);
1054       }
1055
1056       /**
1057        *  @brief Toggles every bit to its opposite value.
1058        */
1059       bitset<_Nb>&
1060       flip()
1061       {
1062         this->_M_do_flip();
1063         this->_M_do_sanitize();
1064         return *this;
1065       }
1066
1067       /**
1068        *  @brief Toggles a given bit to its opposite value.
1069        *  @param  position  The index of the bit.
1070        *  @throw  std::out_of_range  If @a pos is bigger the size of the %set.
1071        */
1072       bitset<_Nb>&
1073       flip(size_t __position)
1074       {
1075         if (__position >= _Nb)
1076           __throw_out_of_range(__N("bitset::flip"));
1077         return _Unchecked_flip(__position);
1078       }
1079
1080       /// See the no-argument flip().
1081       bitset<_Nb>
1082       operator~() const
1083       { return bitset<_Nb>(*this).flip(); }
1084
1085       //@{
1086       /**
1087        *  @brief  Array-indexing support.
1088        *  @param  position  Index into the %bitset.
1089        *  @return  A bool for a <em>const %bitset</em>.  For non-const bitsets, an
1090        *           instance of the reference proxy class.
1091        *  @note  These operators do no range checking and throw no exceptions,
1092        *         as required by DR 11 to the standard.
1093        *
1094        *  _GLIBCXX_RESOLVE_LIB_DEFECTS Note that this implementation already
1095        *  resolves DR 11 (items 1 and 2), but does not do the range-checking
1096        *  required by that DR's resolution.  -pme
1097        *  The DR has since been changed:  range-checking is a precondition
1098        *  (users' responsibility), and these functions must not throw.  -pme
1099        */
1100       reference
1101       operator[](size_t __position)
1102       { return reference(*this,__position); }
1103
1104       bool
1105       operator[](size_t __position) const
1106       { return _Unchecked_test(__position); }
1107       //@}
1108
1109       /**
1110        *  @brief Returns a numerical interpretation of the %bitset.
1111        *  @return  The integral equivalent of the bits.
1112        *  @throw  std::overflow_error  If there are too many bits to be
1113        *                               represented in an @c unsigned @c long.
1114        */
1115       unsigned long
1116       to_ulong() const
1117       { return this->_M_do_to_ulong(); }
1118
1119 #ifdef __GXX_EXPERIMENTAL_CXX0X__
1120       unsigned long long
1121       to_ullong() const
1122       { return this->_M_do_to_ullong(); }
1123 #endif
1124
1125       /**
1126        *  @brief Returns a character interpretation of the %bitset.
1127        *  @return  The string equivalent of the bits.
1128        *
1129        *  Note the ordering of the bits:  decreasing character positions
1130        *  correspond to increasing bit positions (see the main class notes for
1131        *  an example).
1132        */
1133       template<class _CharT, class _Traits, class _Alloc>
1134         std::basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>
1135         to_string() const
1136         {
1137           std::basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc> __result;
1138           _M_copy_to_string(__result, _CharT('0'), _CharT('1'));
1139           return __result;
1140         }
1141
1142       // _GLIBCXX_RESOLVE_LIB_DEFECTS
1143       // 396. what are characters zero and one.
1144       template<class _CharT, class _Traits, class _Alloc>
1145         std::basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>
1146         to_string(_CharT __zero, _CharT __one = _CharT('1')) const
1147         {
1148           std::basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc> __result;
1149           _M_copy_to_string(__result, __zero, __one);
1150           return __result;
1151         }
1152
1153       // _GLIBCXX_RESOLVE_LIB_DEFECTS
1154       // 434. bitset::to_string() hard to use.
1155       template<class _CharT, class _Traits>
1156         std::basic_string<_CharT, _Traits, std::allocator<_CharT> >
1157         to_string() const
1158         { return to_string<_CharT, _Traits, std::allocator<_CharT> >(); }
1159
1160       // _GLIBCXX_RESOLVE_LIB_DEFECTS
1161       // 853. to_string needs updating with zero and one.
1162       template<class _CharT, class _Traits>
1163         std::basic_string<_CharT, _Traits, std::allocator<_CharT> >
1164         to_string(_CharT __zero, _CharT __one = _CharT('1')) const
1165         { return to_string<_CharT, _Traits,
1166                            std::allocator<_CharT> >(__zero, __one); }
1167
1168       template<class _CharT>
1169         std::basic_string<_CharT, std::char_traits<_CharT>,
1170                           std::allocator<_CharT> >
1171         to_string() const
1172         {
1173           return to_string<_CharT, std::char_traits<_CharT>,
1174                            std::allocator<_CharT> >();
1175         }
1176
1177       template<class _CharT>
1178         std::basic_string<_CharT, std::char_traits<_CharT>,
1179                           std::allocator<_CharT> >
1180         to_string(_CharT __zero, _CharT __one = _CharT('1')) const
1181         {
1182           return to_string<_CharT, std::char_traits<_CharT>,
1183                            std::allocator<_CharT> >(__zero, __one);
1184         }
1185
1186       std::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> >
1187       to_string() const
1188       {
1189         return to_string<char, std::char_traits<char>,
1190                          std::allocator<char> >();
1191       }
1192
1193       std::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> >
1194       to_string(char __zero, char __one = '1') const
1195       {
1196         return to_string<char, std::char_traits<char>,
1197                          std::allocator<char> >(__zero, __one);
1198       }
1199
1200       // Helper functions for string operations.
1201       template<class _CharT, class _Traits>
1202         void
1203         _M_copy_from_ptr(const _CharT*, size_t, size_t, size_t,
1204                          _CharT, _CharT);
1205
1206       template<class _CharT, class _Traits, class _Alloc>
1207         void
1208         _M_copy_from_string(const std::basic_string<_CharT,
1209                             _Traits, _Alloc>& __s, size_t __pos, size_t __n,
1210                             _CharT __zero, _CharT __one)
1211         { _M_copy_from_ptr<_CharT, _Traits>(__s.data(), __s.size(), __pos, __n,
1212                                             __zero, __one); }
1213
1214       template<class _CharT, class _Traits, class _Alloc>
1215         void
1216         _M_copy_to_string(std::basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>&,
1217                           _CharT, _CharT) const;
1218
1219       // NB: Backward compat.
1220       template<class _CharT, class _Traits, class _Alloc>
1221         void
1222         _M_copy_from_string(const std::basic_string<_CharT,
1223                             _Traits, _Alloc>& __s, size_t __pos, size_t __n)
1224         { _M_copy_from_string(__s, __pos, __n, _CharT('0'), _CharT('1')); }
1225
1226       template<class _CharT, class _Traits, class _Alloc>
1227         void
1228         _M_copy_to_string(std::basic_string<_CharT, _Traits,_Alloc>& __s) const
1229         { _M_copy_to_string(__s, _CharT('0'), _CharT('1')); }
1230
1231       /// Returns the number of bits which are set.
1232       size_t
1233       count() const
1234       { return this->_M_do_count(); }
1235
1236       /// Returns the total number of bits.
1237       size_t
1238       size() const
1239       { return _Nb; }
1240
1241       //@{
1242       /// These comparisons for equality/inequality are, well, @e bitwise.
1243       bool
1244       operator==(const bitset<_Nb>& __rhs) const
1245       { return this->_M_is_equal(__rhs); }
1246
1247       bool
1248       operator!=(const bitset<_Nb>& __rhs) const
1249       { return !this->_M_is_equal(__rhs); }
1250       //@}
1251
1252       /**
1253        *  @brief Tests the value of a bit.
1254        *  @param  position  The index of a bit.
1255        *  @return  The value at @a pos.
1256        *  @throw  std::out_of_range  If @a pos is bigger the size of the %set.
1257        */
1258       bool
1259       test(size_t __position) const
1260       {
1261         if (__position >= _Nb)
1262           __throw_out_of_range(__N("bitset::test"));
1263         return _Unchecked_test(__position);
1264       }
1265
1266       // _GLIBCXX_RESOLVE_LIB_DEFECTS
1267       // DR 693. std::bitset::all() missing.
1268       /**
1269        *  @brief Tests whether all the bits are on.
1270        *  @return  True if all the bits are set.
1271        */
1272       bool
1273       all() const
1274       { return this->_M_are_all_aux() == _Nb; }
1275
1276       /**
1277        *  @brief Tests whether any of the bits are on.
1278        *  @return  True if at least one bit is set.
1279        */
1280       bool
1281       any() const
1282       { return this->_M_is_any(); }
1283
1284       /**
1285        *  @brief Tests whether any of the bits are on.
1286        *  @return  True if none of the bits are set.
1287        */
1288       bool
1289       none() const
1290       { return !this->_M_is_any(); }
1291
1292       //@{
1293       /// Self-explanatory.
1294       bitset<_Nb>
1295       operator<<(size_t __position) const
1296       { return bitset<_Nb>(*this) <<= __position; }
1297
1298       bitset<_Nb>
1299       operator>>(size_t __position) const
1300       { return bitset<_Nb>(*this) >>= __position; }
1301       //@}
1302
1303       /**
1304        *  @brief  Finds the index of the first "on" bit.
1305        *  @return  The index of the first bit set, or size() if not found.
1306        *  @ingroup SGIextensions
1307        *  @sa  _Find_next
1308        */
1309       size_t
1310       _Find_first() const
1311       { return this->_M_do_find_first(_Nb); }
1312
1313       /**
1314        *  @brief  Finds the index of the next "on" bit after prev.
1315        *  @return  The index of the next bit set, or size() if not found.
1316        *  @param  prev  Where to start searching.
1317        *  @ingroup SGIextensions
1318        *  @sa  _Find_first
1319        */
1320       size_t
1321       _Find_next(size_t __prev ) const
1322       { return this->_M_do_find_next(__prev, _Nb); }
1323     };
1324
1325   // Definitions of non-inline member functions.
1326   template<size_t _Nb>
1327     template<class _CharT, class _Traits>
1328       void
1329       bitset<_Nb>::
1330       _M_copy_from_ptr(const _CharT* __s, size_t __len,
1331                        size_t __pos, size_t __n, _CharT __zero, _CharT __one)
1332       {
1333         reset();
1334         const size_t __nbits = std::min(_Nb, std::min(__n, __len - __pos));
1335         for (size_t __i = __nbits; __i > 0; --__i)
1336           {
1337             const _CharT __c = __s[__pos + __nbits - __i];
1338             if (_Traits::eq(__c, __zero))
1339               ;
1340             else if (_Traits::eq(__c, __one))
1341               _Unchecked_set(__i - 1);
1342             else
1343               __throw_invalid_argument(__N("bitset::_M_copy_from_ptr"));
1344           }
1345       }
1346
1347   template<size_t _Nb>
1348     template<class _CharT, class _Traits, class _Alloc>
1349       void
1350       bitset<_Nb>::
1351       _M_copy_to_string(std::basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>& __s,
1352                         _CharT __zero, _CharT __one) const
1353       {
1354         __s.assign(_Nb, __zero);
1355         for (size_t __i = _Nb; __i > 0; --__i)
1356           if (_Unchecked_test(__i - 1))
1357             _Traits::assign(__s[_Nb - __i], __one);
1358       }
1359
1360   // 23.3.5.3 bitset operations:
1361   //@{
1362   /**
1363    *  @brief  Global bitwise operations on bitsets.
1364    *  @param  x  A bitset.
1365    *  @param  y  A bitset of the same size as @a x.
1366    *  @return  A new bitset.
1367    *
1368    *  These should be self-explanatory.
1369   */
1370   template<size_t _Nb>
1371     inline bitset<_Nb>
1372     operator&(const bitset<_Nb>& __x, const bitset<_Nb>& __y)
1373     {
1374       bitset<_Nb> __result(__x);
1375       __result &= __y;
1376       return __result;
1377     }
1378
1379   template<size_t _Nb>
1380     inline bitset<_Nb>
1381     operator|(const bitset<_Nb>& __x, const bitset<_Nb>& __y)
1382     {
1383       bitset<_Nb> __result(__x);
1384       __result |= __y;
1385       return __result;
1386     }
1387
1388   template <size_t _Nb>
1389     inline bitset<_Nb>
1390     operator^(const bitset<_Nb>& __x, const bitset<_Nb>& __y)
1391     {
1392       bitset<_Nb> __result(__x);
1393       __result ^= __y;
1394       return __result;
1395     }
1396   //@}
1397
1398   //@{
1399   /**
1400    *  @brief Global I/O operators for bitsets.
1401    *
1402    *  Direct I/O between streams and bitsets is supported.  Output is
1403    *  straightforward.  Input will skip whitespace, only accept @a 0 and @a 1
1404    *  characters, and will only extract as many digits as the %bitset will
1405    *  hold.
1406   */
1407   template<class _CharT, class _Traits, size_t _Nb>
1408     std::basic_istream<_CharT, _Traits>&
1409     operator>>(std::basic_istream<_CharT, _Traits>& __is, bitset<_Nb>& __x)
1410     {
1411       typedef typename _Traits::char_type          char_type;
1412       typedef std::basic_istream<_CharT, _Traits>  __istream_type;
1413       typedef typename __istream_type::ios_base    __ios_base;
1414
1415       std::basic_string<_CharT, _Traits> __tmp;
1416       __tmp.reserve(_Nb);
1417
1418       // _GLIBCXX_RESOLVE_LIB_DEFECTS
1419       // 303. Bitset input operator underspecified
1420       const char_type __zero = __is.widen('0');
1421       const char_type __one = __is.widen('1');
1422
1423       typename __ios_base::iostate __state = __ios_base::goodbit;
1424       typename __istream_type::sentry __sentry(__is);
1425       if (__sentry)
1426         {
1427           __try
1428             {
1429               for (size_t __i = _Nb; __i > 0; --__i)
1430                 {
1431                   static typename _Traits::int_type __eof = _Traits::eof();
1432
1433                   typename _Traits::int_type __c1 = __is.rdbuf()->sbumpc();
1434                   if (_Traits::eq_int_type(__c1, __eof))
1435                     {
1436                       __state |= __ios_base::eofbit;
1437                       break;
1438                     }
1439                   else
1440                     {
1441                       const char_type __c2 = _Traits::to_char_type(__c1);
1442                       if (_Traits::eq(__c2, __zero))
1443                         __tmp.push_back(__zero);
1444                       else if (_Traits::eq(__c2, __one))
1445                         __tmp.push_back(__one);
1446                       else if (_Traits::
1447                                eq_int_type(__is.rdbuf()->sputbackc(__c2),
1448                                            __eof))
1449                         {
1450                           __state |= __ios_base::failbit;
1451                           break;
1452                         }
1453                     }
1454                 }
1455             }
1456           __catch(__cxxabiv1::__forced_unwind&)
1457             {
1458               __is._M_setstate(__ios_base::badbit);
1459               __throw_exception_again;
1460             }
1461           __catch(...)
1462             { __is._M_setstate(__ios_base::badbit); }
1463         }
1464
1465       if (__tmp.empty() && _Nb)
1466         __state |= __ios_base::failbit;
1467       else
1468         __x._M_copy_from_string(__tmp, static_cast<size_t>(0), _Nb,
1469                                 __zero, __one);
1470       if (__state)
1471         __is.setstate(__state);
1472       return __is;
1473     }
1474
1475   template <class _CharT, class _Traits, size_t _Nb>
1476     std::basic_ostream<_CharT, _Traits>&
1477     operator<<(std::basic_ostream<_CharT, _Traits>& __os,
1478                const bitset<_Nb>& __x)
1479     {
1480       std::basic_string<_CharT, _Traits> __tmp;
1481
1482       // _GLIBCXX_RESOLVE_LIB_DEFECTS
1483       // 396. what are characters zero and one.
1484       const ctype<_CharT>& __ct = use_facet<ctype<_CharT> >(__os.getloc());
1485       __x._M_copy_to_string(__tmp, __ct.widen('0'), __ct.widen('1'));
1486       return __os << __tmp;
1487     }
1488   //@}
1489
1490 _GLIBCXX_END_NESTED_NAMESPACE
1491
1492 #undef _GLIBCXX_BITSET_WORDS
1493 #undef _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD
1494
1495 #ifdef __GXX_EXPERIMENTAL_CXX0X__
1496 namespace std
1497 {
1498   // DR 1182.
1499   /// std::hash specialization for bitset.
1500   template<size_t _Nb>
1501     struct hash<_GLIBCXX_STD_D::bitset<_Nb>>
1502     : public std::unary_function<_GLIBCXX_STD_D::bitset<_Nb>, size_t>
1503     {
1504       size_t
1505       operator()(const _GLIBCXX_STD_D::bitset<_Nb>& __b) const
1506       {
1507         const size_t __size = (_Nb + __CHAR_BIT__ - 1) / __CHAR_BIT__;
1508         return std::_Fnv_hash::hash(__b._M_getdata(), __size);
1509       }
1510     };
1511 }
1512 #endif // __GXX_EXPERIMENTAL_CXX0X__
1513
1514 #ifdef _GLIBCXX_DEBUG
1515 # include <debug/bitset>
1516 #endif
1517
1518 #ifdef _GLIBCXX_PROFILE
1519 # include <profile/bitset>
1520 #endif
1521
1522 #endif /* _GLIBCXX_BITSET */