OSDN Git Service

db20eaf07143e1b237034c4713eb68cf16bc7d34
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / 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 <string>
49 #include <bits/functexcept.h>   // For invalid_argument, out_of_range,
50                                 // overflow_error
51 #include <iosfwd>
52 #include <cxxabi-forced.h>
53
54 #define _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD  (__CHAR_BIT__ * sizeof(unsigned long))
55 #define _GLIBCXX_BITSET_WORDS(__n) \
56   ((__n) / _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD + \
57    ((__n) % _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD == 0 ? 0 : 1))
58
59 _GLIBCXX_BEGIN_NESTED_NAMESPACE(std, _GLIBCXX_STD_D)
60
61   /**
62    *  Base class, general case.  It is a class invariant that _Nw will be
63    *  nonnegative.
64    *
65    *  See documentation for bitset.
66   */
67   template<size_t _Nw>
68     struct _Base_bitset
69     {
70       typedef unsigned long _WordT;
71
72       /// 0 is the least significant word.
73       _WordT            _M_w[_Nw];
74
75 #ifdef __GXX_EXPERIMENTAL_CXX0X__
76       constexpr _Base_bitset() : _M_w({ }) { }
77
78       constexpr _Base_bitset(unsigned long long __val)
79       : _M_w({ _WordT(__val)
80 #if __SIZEOF_LONG_LONG__ > __SIZEOF_LONG__
81                , _WordT(__val >> _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD)
82 #endif
83        }) { }
84 #else
85       _Base_bitset()
86       { _M_do_reset(); }
87
88       _Base_bitset(unsigned long __val)
89       {
90         _M_do_reset();
91         _M_w[0] = __val;
92       }
93 #endif
94
95       static _GLIBCXX_CONSTEXPR size_t
96       _S_whichword(size_t __pos )
97       { return __pos / _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD; }
98
99       static _GLIBCXX_CONSTEXPR size_t
100       _S_whichbyte(size_t __pos )
101       { return (__pos % _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD) / __CHAR_BIT__; }
102
103       static _GLIBCXX_CONSTEXPR size_t
104       _S_whichbit(size_t __pos )
105       { return __pos % _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD; }
106
107       static _GLIBCXX_CONSTEXPR _WordT
108       _S_maskbit(size_t __pos )
109       { return (static_cast<_WordT>(1)) << _S_whichbit(__pos); }
110
111       _WordT&
112       _M_getword(size_t __pos)
113       { return _M_w[_S_whichword(__pos)]; }
114
115       _WordT
116       _M_getword(size_t __pos) const
117       { return _M_w[_S_whichword(__pos)]; }
118
119 #ifdef __GXX_EXPERIMENTAL_CXX0X__
120       const _WordT*
121       _M_getdata() const
122       { return _M_w; }
123 #endif
124
125       _WordT&
126       _M_hiword()
127       { return _M_w[_Nw - 1]; }
128
129       _GLIBCXX_CONSTEXPR _WordT
130       _M_hiword() const
131       { return _M_w[_Nw - 1]; }
132
133       void
134       _M_do_and(const _Base_bitset<_Nw>& __x)
135       {
136         for (size_t __i = 0; __i < _Nw; __i++)
137           _M_w[__i] &= __x._M_w[__i];
138       }
139
140       void
141       _M_do_or(const _Base_bitset<_Nw>& __x)
142       {
143         for (size_t __i = 0; __i < _Nw; __i++)
144           _M_w[__i] |= __x._M_w[__i];
145       }
146
147       void
148       _M_do_xor(const _Base_bitset<_Nw>& __x)
149       {
150         for (size_t __i = 0; __i < _Nw; __i++)
151           _M_w[__i] ^= __x._M_w[__i];
152       }
153
154       void
155       _M_do_left_shift(size_t __shift);
156
157       void
158       _M_do_right_shift(size_t __shift);
159
160       void
161       _M_do_flip()
162       {
163         for (size_t __i = 0; __i < _Nw; __i++)
164           _M_w[__i] = ~_M_w[__i];
165       }
166
167       void
168       _M_do_set()
169       {
170         for (size_t __i = 0; __i < _Nw; __i++)
171           _M_w[__i] = ~static_cast<_WordT>(0);
172       }
173
174       void
175       _M_do_reset()
176       { __builtin_memset(_M_w, 0, _Nw * sizeof(_WordT)); }
177
178       bool
179       _M_is_equal(const _Base_bitset<_Nw>& __x) const
180       {
181         for (size_t __i = 0; __i < _Nw; ++__i)
182           if (_M_w[__i] != __x._M_w[__i])
183             return false;
184         return true;
185       }
186
187       size_t
188       _M_are_all_aux() const
189       {
190         for (size_t __i = 0; __i < _Nw - 1; __i++)
191           if (_M_w[__i] != ~static_cast<_WordT>(0))
192             return 0;
193         return ((_Nw - 1) * _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD
194                 + __builtin_popcountl(_M_hiword()));
195       }
196
197       bool
198       _M_is_any() const
199       {
200         for (size_t __i = 0; __i < _Nw; __i++)
201           if (_M_w[__i] != static_cast<_WordT>(0))
202             return true;
203         return false;
204       }
205
206       size_t
207       _M_do_count() const
208       {
209         size_t __result = 0;
210         for (size_t __i = 0; __i < _Nw; __i++)
211           __result += __builtin_popcountl(_M_w[__i]);
212         return __result;
213       }
214
215       unsigned long
216       _M_do_to_ulong() const;
217
218 #ifdef __GXX_EXPERIMENTAL_CXX0X__
219       unsigned long long
220       _M_do_to_ullong() const;
221 #endif
222
223       // find first "on" bit
224       size_t
225       _M_do_find_first(size_t __not_found) const;
226
227       // find the next "on" bit that follows "prev"
228       size_t
229       _M_do_find_next(size_t __prev, size_t __not_found) const;
230     };
231
232   // Definitions of non-inline functions from _Base_bitset.
233   template<size_t _Nw>
234     void
235     _Base_bitset<_Nw>::_M_do_left_shift(size_t __shift)
236     {
237       if (__builtin_expect(__shift != 0, 1))
238         {
239           const size_t __wshift = __shift / _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD;
240           const size_t __offset = __shift % _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD;
241
242           if (__offset == 0)
243             for (size_t __n = _Nw - 1; __n >= __wshift; --__n)
244               _M_w[__n] = _M_w[__n - __wshift];
245           else
246             {
247               const size_t __sub_offset = (_GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD 
248                                            - __offset);
249               for (size_t __n = _Nw - 1; __n > __wshift; --__n)
250                 _M_w[__n] = ((_M_w[__n - __wshift] << __offset)
251                              | (_M_w[__n - __wshift - 1] >> __sub_offset));
252               _M_w[__wshift] = _M_w[0] << __offset;
253             }
254
255           std::fill(_M_w + 0, _M_w + __wshift, static_cast<_WordT>(0));
256         }
257     }
258
259   template<size_t _Nw>
260     void
261     _Base_bitset<_Nw>::_M_do_right_shift(size_t __shift)
262     {
263       if (__builtin_expect(__shift != 0, 1))
264         {
265           const size_t __wshift = __shift / _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD;
266           const size_t __offset = __shift % _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD;
267           const size_t __limit = _Nw - __wshift - 1;
268
269           if (__offset == 0)
270             for (size_t __n = 0; __n <= __limit; ++__n)
271               _M_w[__n] = _M_w[__n + __wshift];
272           else
273             {
274               const size_t __sub_offset = (_GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD
275                                            - __offset);
276               for (size_t __n = 0; __n < __limit; ++__n)
277                 _M_w[__n] = ((_M_w[__n + __wshift] >> __offset)
278                              | (_M_w[__n + __wshift + 1] << __sub_offset));
279               _M_w[__limit] = _M_w[_Nw-1] >> __offset;
280             }
281           
282           std::fill(_M_w + __limit + 1, _M_w + _Nw, static_cast<_WordT>(0));
283         }
284     }
285
286   template<size_t _Nw>
287     unsigned long
288     _Base_bitset<_Nw>::_M_do_to_ulong() const
289     {
290       for (size_t __i = 1; __i < _Nw; ++__i)
291         if (_M_w[__i])
292           __throw_overflow_error(__N("_Base_bitset::_M_do_to_ulong"));
293       return _M_w[0];
294     }
295
296 #ifdef __GXX_EXPERIMENTAL_CXX0X__
297   template<size_t _Nw>
298     unsigned long long
299     _Base_bitset<_Nw>::_M_do_to_ullong() const
300     {
301       const bool __dw = sizeof(unsigned long long) > sizeof(unsigned long);
302       for (size_t __i = 1 + __dw; __i < _Nw; ++__i)
303         if (_M_w[__i])
304           __throw_overflow_error(__N("_Base_bitset::_M_do_to_ullong"));
305
306       if (__dw)
307         return _M_w[0] + (static_cast<unsigned long long>(_M_w[1])
308                           << _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD);
309       return _M_w[0];
310     }
311 #endif
312
313   template<size_t _Nw>
314     size_t
315     _Base_bitset<_Nw>::_M_do_find_first(size_t __not_found) const
316     {
317       for (size_t __i = 0; __i < _Nw; __i++)
318         {
319           _WordT __thisword = _M_w[__i];
320           if (__thisword != static_cast<_WordT>(0))
321             return (__i * _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD
322                     + __builtin_ctzl(__thisword));
323         }
324       // not found, so return an indication of failure.
325       return __not_found;
326     }
327
328   template<size_t _Nw>
329     size_t
330     _Base_bitset<_Nw>::_M_do_find_next(size_t __prev, size_t __not_found) const
331     {
332       // make bound inclusive
333       ++__prev;
334
335       // check out of bounds
336       if (__prev >= _Nw * _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD)
337         return __not_found;
338
339       // search first word
340       size_t __i = _S_whichword(__prev);
341       _WordT __thisword = _M_w[__i];
342
343       // mask off bits below bound
344       __thisword &= (~static_cast<_WordT>(0)) << _S_whichbit(__prev);
345
346       if (__thisword != static_cast<_WordT>(0))
347         return (__i * _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD
348                 + __builtin_ctzl(__thisword));
349
350       // check subsequent words
351       __i++;
352       for (; __i < _Nw; __i++)
353         {
354           __thisword = _M_w[__i];
355           if (__thisword != static_cast<_WordT>(0))
356             return (__i * _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD
357                     + __builtin_ctzl(__thisword));
358         }
359       // not found, so return an indication of failure.
360       return __not_found;
361     } // end _M_do_find_next
362
363   /**
364    *  Base class, specialization for a single word.
365    *
366    *  See documentation for bitset.
367   */
368   template<>
369     struct _Base_bitset<1>
370     {
371       typedef unsigned long _WordT;
372       _WordT _M_w;
373
374       _GLIBCXX_CONSTEXPR _Base_bitset()
375       : _M_w(0)
376       { }
377
378 #ifdef __GXX_EXPERIMENTAL_CXX0X__
379       constexpr _Base_bitset(unsigned long long __val)
380 #else
381       _Base_bitset(unsigned long __val)
382 #endif
383       : _M_w(__val)
384       { }
385
386       static _GLIBCXX_CONSTEXPR size_t
387       _S_whichword(size_t __pos )
388       { return __pos / _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD; }
389
390       static _GLIBCXX_CONSTEXPR size_t
391       _S_whichbyte(size_t __pos )
392       { return (__pos % _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD) / __CHAR_BIT__; }
393
394       static _GLIBCXX_CONSTEXPR size_t
395       _S_whichbit(size_t __pos )
396       {  return __pos % _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD; }
397
398       static _GLIBCXX_CONSTEXPR _WordT
399       _S_maskbit(size_t __pos )
400       { return (static_cast<_WordT>(1)) << _S_whichbit(__pos); }
401
402       _WordT&
403       _M_getword(size_t)
404       { return _M_w; }
405
406       _WordT
407       _M_getword(size_t) const
408       { return _M_w; }
409
410 #ifdef __GXX_EXPERIMENTAL_CXX0X__
411       const _WordT*
412       _M_getdata() const
413       { return &_M_w; }
414 #endif
415
416       _WordT&
417       _M_hiword()
418       { return _M_w; }
419
420       _GLIBCXX_CONSTEXPR _WordT
421       _M_hiword() const
422       { return _M_w; }
423
424       void
425       _M_do_and(const _Base_bitset<1>& __x)
426       { _M_w &= __x._M_w; }
427
428       void
429       _M_do_or(const _Base_bitset<1>& __x)
430       { _M_w |= __x._M_w; }
431
432       void
433       _M_do_xor(const _Base_bitset<1>& __x)
434       { _M_w ^= __x._M_w; }
435
436       void
437       _M_do_left_shift(size_t __shift)
438       { _M_w <<= __shift; }
439
440       void
441       _M_do_right_shift(size_t __shift)
442       { _M_w >>= __shift; }
443
444       void
445       _M_do_flip()
446       { _M_w = ~_M_w; }
447
448       void
449       _M_do_set()
450       { _M_w = ~static_cast<_WordT>(0); }
451
452       void
453       _M_do_reset()
454       { _M_w = 0; }
455
456       bool
457       _M_is_equal(const _Base_bitset<1>& __x) const
458       { return _M_w == __x._M_w; }
459
460       size_t
461       _M_are_all_aux() const
462       { return __builtin_popcountl(_M_w); }
463
464       bool
465       _M_is_any() const
466       { return _M_w != 0; }
467
468       size_t
469       _M_do_count() const
470       { return __builtin_popcountl(_M_w); }
471
472       unsigned long
473       _M_do_to_ulong() const
474       { return _M_w; }
475
476 #ifdef __GXX_EXPERIMENTAL_CXX0X__
477       unsigned long long
478       _M_do_to_ullong() const
479       { return _M_w; }
480 #endif
481
482       size_t
483       _M_do_find_first(size_t __not_found) const
484       {
485         if (_M_w != 0)
486           return __builtin_ctzl(_M_w);
487         else
488           return __not_found;
489       }
490
491       // find the next "on" bit that follows "prev"
492       size_t
493       _M_do_find_next(size_t __prev, size_t __not_found) const
494       {
495         ++__prev;
496         if (__prev >= ((size_t) _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD))
497           return __not_found;
498
499         _WordT __x = _M_w >> __prev;
500         if (__x != 0)
501           return __builtin_ctzl(__x) + __prev;
502         else
503           return __not_found;
504       }
505     };
506
507   /**
508    *  Base class, specialization for no storage (zero-length %bitset).
509    *
510    *  See documentation for bitset.
511   */
512   template<>
513     struct _Base_bitset<0>
514     {
515       typedef unsigned long _WordT;
516
517       _GLIBCXX_CONSTEXPR _Base_bitset()
518       { }
519
520 #ifdef __GXX_EXPERIMENTAL_CXX0X__
521       constexpr _Base_bitset(unsigned long long)
522 #else
523       _Base_bitset(unsigned long)
524 #endif
525       { }
526
527       static _GLIBCXX_CONSTEXPR size_t
528       _S_whichword(size_t __pos )
529       { return __pos / _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD; }
530
531       static _GLIBCXX_CONSTEXPR size_t
532       _S_whichbyte(size_t __pos )
533       { return (__pos % _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD) / __CHAR_BIT__; }
534
535       static _GLIBCXX_CONSTEXPR size_t
536       _S_whichbit(size_t __pos )
537       {  return __pos % _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD; }
538
539       static _GLIBCXX_CONSTEXPR _WordT
540       _S_maskbit(size_t __pos )
541       { return (static_cast<_WordT>(1)) << _S_whichbit(__pos); }
542
543       // This would normally give access to the data.  The bounds-checking
544       // in the bitset class will prevent the user from getting this far,
545       // but (1) it must still return an lvalue to compile, and (2) the
546       // user might call _Unchecked_set directly, in which case this /needs/
547       // to fail.  Let's not penalize zero-length users unless they actually
548       // make an unchecked call; all the memory ugliness is therefore
549       // localized to this single should-never-get-this-far function.
550       _WordT&
551       _M_getword(size_t)
552       { 
553         __throw_out_of_range(__N("_Base_bitset::_M_getword")); 
554         return *new _WordT; 
555       }
556
557       _WordT
558       _M_getword(size_t __pos) const
559       { return 0; }
560
561       _GLIBCXX_CONSTEXPR _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       typedef unsigned long _WordT;
643
644       static void 
645       _S_do_sanitize(_WordT& __val)
646       { __val &= ~((~static_cast<_WordT>(0)) << _Extrabits); }
647     };
648
649   template<>
650     struct _Sanitize<0>
651     { 
652       typedef unsigned long _WordT;
653
654       static void 
655       _S_do_sanitize(_WordT) { } 
656     };
657
658   /**
659    *  @brief  The %bitset class represents a @e fixed-size sequence of bits.
660    *
661    *  @ingroup containers
662    *
663    *  (Note that %bitset does @e not meet the formal requirements of a
664    *  <a href="tables.html#65">container</a>.  Mainly, it lacks iterators.)
665    *
666    *  The template argument, @a Nb, may be any non-negative number,
667    *  specifying the number of bits (e.g., "0", "12", "1024*1024").
668    *
669    *  In the general unoptimized case, storage is allocated in word-sized
670    *  blocks.  Let B be the number of bits in a word, then (Nb+(B-1))/B
671    *  words will be used for storage.  B - Nb%B bits are unused.  (They are
672    *  the high-order bits in the highest word.)  It is a class invariant
673    *  that those unused bits are always zero.
674    *
675    *  If you think of %bitset as <em>a simple array of bits</em>, be
676    *  aware that your mental picture is reversed: a %bitset behaves
677    *  the same way as bits in integers do, with the bit at index 0 in
678    *  the <em>least significant / right-hand</em> position, and the bit at
679    *  index Nb-1 in the <em>most significant / left-hand</em> position.
680    *  Thus, unlike other containers, a %bitset's index <em>counts from
681    *  right to left</em>, to put it very loosely.
682    *
683    *  This behavior is preserved when translating to and from strings.  For
684    *  example, the first line of the following program probably prints
685    *  <em>b(&apos;a&apos;) is 0001100001</em> on a modern ASCII system.
686    *
687    *  @code
688    *     #include <bitset>
689    *     #include <iostream>
690    *     #include <sstream>
691    *
692    *     using namespace std;
693    *
694    *     int main()
695    *     {
696    *         long         a = 'a';
697    *         bitset<10>   b(a);
698    *
699    *         cout << "b('a') is " << b << endl;
700    *
701    *         ostringstream s;
702    *         s << b;
703    *         string  str = s.str();
704    *         cout << "index 3 in the string is " << str[3] << " but\n"
705    *              << "index 3 in the bitset is " << b[3] << endl;
706    *     }
707    *  @endcode
708    *
709    *  Also see:
710    *  http://gcc.gnu.org/onlinedocs/libstdc++/manual/bk01pt12ch33s02.html
711    *  for a description of extensions.
712    *
713    *  Most of the actual code isn't contained in %bitset<> itself, but in the
714    *  base class _Base_bitset.  The base class works with whole words, not with
715    *  individual bits.  This allows us to specialize _Base_bitset for the
716    *  important special case where the %bitset is only a single word.
717    *
718    *  Extra confusion can result due to the fact that the storage for
719    *  _Base_bitset @e is a regular array, and is indexed as such.  This is
720    *  carefully encapsulated.
721   */
722   template<size_t _Nb>
723     class bitset
724     : private _Base_bitset<_GLIBCXX_BITSET_WORDS(_Nb)>
725     {
726     private:
727       typedef _Base_bitset<_GLIBCXX_BITSET_WORDS(_Nb)> _Base;
728       typedef unsigned long _WordT;
729
730       void
731       _M_do_sanitize()
732       { 
733         typedef _Sanitize<_Nb % _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD> __sanitize_type;
734         __sanitize_type::_S_do_sanitize(this->_M_hiword());
735       }
736
737 #ifdef __GXX_EXPERIMENTAL_CXX0X__
738       template<typename> friend class hash;
739 #endif
740
741     public:
742       /**
743        *  This encapsulates the concept of a single bit.  An instance of this
744        *  class is a proxy for an actual bit; this way the individual bit
745        *  operations are done as faster word-size bitwise instructions.
746        *
747        *  Most users will never need to use this class directly; conversions
748        *  to and from bool are automatic and should be transparent.  Overloaded
749        *  operators help to preserve the illusion.
750        *
751        *  (On a typical system, this <em>bit %reference</em> is 64
752        *  times the size of an actual bit.  Ha.)
753        */
754       class reference
755       {
756         friend class bitset;
757
758         _WordT* _M_wp;
759         size_t  _M_bpos;
760         
761         // left undefined
762         reference();
763         
764       public:
765         reference(bitset& __b, size_t __pos)
766         {
767           _M_wp = &__b._M_getword(__pos);
768           _M_bpos = _Base::_S_whichbit(__pos);
769         }
770
771         ~reference()
772         { }
773
774         // For b[i] = __x;
775         reference&
776         operator=(bool __x)
777         {
778           if (__x)
779             *_M_wp |= _Base::_S_maskbit(_M_bpos);
780           else
781             *_M_wp &= ~_Base::_S_maskbit(_M_bpos);
782           return *this;
783         }
784
785         // For b[i] = b[__j];
786         reference&
787         operator=(const reference& __j)
788         {
789           if ((*(__j._M_wp) & _Base::_S_maskbit(__j._M_bpos)))
790             *_M_wp |= _Base::_S_maskbit(_M_bpos);
791           else
792             *_M_wp &= ~_Base::_S_maskbit(_M_bpos);
793           return *this;
794         }
795
796         // Flips the bit
797         bool
798         operator~() const
799         { return (*(_M_wp) & _Base::_S_maskbit(_M_bpos)) == 0; }
800
801         // For __x = b[i];
802         operator bool() const
803         { return (*(_M_wp) & _Base::_S_maskbit(_M_bpos)) != 0; }
804
805         // For b[i].flip();
806         reference&
807         flip()
808         {
809           *_M_wp ^= _Base::_S_maskbit(_M_bpos);
810           return *this;
811         }
812       };
813       friend class reference;
814
815       // 23.3.5.1 constructors:
816       /// All bits set to zero.
817       _GLIBCXX_CONSTEXPR bitset()
818       { }
819
820       /// Initial bits bitwise-copied from a single word (others set to zero).
821 #ifdef __GXX_EXPERIMENTAL_CXX0X__
822       constexpr bitset(unsigned long long __val)
823       : _Base(__val) { }
824 #else
825       bitset(unsigned long __val)
826       : _Base(__val)
827       { _M_do_sanitize(); }
828 #endif
829
830       /**
831        *  @brief  Use a subset of a string.
832        *  @param  s  A string of @a 0 and @a 1 characters.
833        *  @param  position  Index of the first character in @a s to use;
834        *                    defaults to zero.
835        *  @throw  std::out_of_range  If @a pos is bigger the size of @a s.
836        *  @throw  std::invalid_argument  If a character appears in the string
837        *                                 which is neither @a 0 nor @a 1.
838        */
839       template<class _CharT, class _Traits, class _Alloc>
840         explicit
841         bitset(const std::basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>& __s,
842                size_t __position = 0)
843         : _Base()
844         {
845           if (__position > __s.size())
846             __throw_out_of_range(__N("bitset::bitset initial position "
847                                      "not valid"));
848           _M_copy_from_string(__s, __position,
849                               std::basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>::npos,
850                               _CharT('0'), _CharT('1'));
851         }
852
853       /**
854        *  @brief  Use a subset of a string.
855        *  @param  s  A string of @a 0 and @a 1 characters.
856        *  @param  position  Index of the first character in @a s to use.
857        *  @param  n    The number of characters to copy.
858        *  @throw  std::out_of_range  If @a pos is bigger the size of @a s.
859        *  @throw  std::invalid_argument  If a character appears in the string
860        *                                 which is neither @a 0 nor @a 1.
861        */
862       template<class _CharT, class _Traits, class _Alloc>
863         bitset(const std::basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>& __s,
864                size_t __position, size_t __n)
865         : _Base()
866         {
867           if (__position > __s.size())
868             __throw_out_of_range(__N("bitset::bitset initial position "
869                                      "not valid"));
870           _M_copy_from_string(__s, __position, __n, _CharT('0'), _CharT('1'));
871         }
872
873       // _GLIBCXX_RESOLVE_LIB_DEFECTS
874       // 396. what are characters zero and one.
875       template<class _CharT, class _Traits, class _Alloc>
876         bitset(const std::basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>& __s,
877                size_t __position, size_t __n,
878                _CharT __zero, _CharT __one = _CharT('1'))
879         : _Base()
880         {
881           if (__position > __s.size())
882             __throw_out_of_range(__N("bitset::bitset initial position "
883                                      "not valid"));
884           _M_copy_from_string(__s, __position, __n, __zero, __one);
885         }
886
887 #ifdef __GXX_EXPERIMENTAL_CXX0X__
888       /**
889        *  @brief  Construct from a character %array.
890        *  @param  str  An %array of characters @a zero and @a one.
891        *  @param  n    The number of characters to use.
892        *  @param  zero The character corresponding to the value 0.
893        *  @param  one  The character corresponding to the value 1.
894        *  @throw  std::invalid_argument  If a character appears in the string
895        *                                 which is neither @a zero nor @a one.
896        */
897       template<typename _CharT>
898         explicit
899         bitset(const _CharT* __str,
900                typename std::basic_string<_CharT>::size_type __n
901                = std::basic_string<_CharT>::npos,
902                _CharT __zero = _CharT('0'), _CharT __one = _CharT('1'))
903         : _Base()
904         {
905           if (!__str)
906             __throw_logic_error(__N("bitset::bitset(const _CharT*, ...)"));
907
908           if (__n == std::basic_string<_CharT>::npos)
909             __n = std::char_traits<_CharT>::length(__str);
910           _M_copy_from_ptr<_CharT, std::char_traits<_CharT>>(__str, __n, 0,
911                                                              __n, __zero,
912                                                              __one);
913         }
914 #endif
915
916       // 23.3.5.2 bitset operations:
917       //@{
918       /**
919        *  @brief  Operations on bitsets.
920        *  @param  rhs  A same-sized bitset.
921        *
922        *  These should be self-explanatory.
923        */
924       bitset<_Nb>&
925       operator&=(const bitset<_Nb>& __rhs)
926       {
927         this->_M_do_and(__rhs);
928         return *this;
929       }
930
931       bitset<_Nb>&
932       operator|=(const bitset<_Nb>& __rhs)
933       {
934         this->_M_do_or(__rhs);
935         return *this;
936       }
937
938       bitset<_Nb>&
939       operator^=(const bitset<_Nb>& __rhs)
940       {
941         this->_M_do_xor(__rhs);
942         return *this;
943       }
944       //@}
945       
946       //@{
947       /**
948        *  @brief  Operations on bitsets.
949        *  @param  position  The number of places to shift.
950        *
951        *  These should be self-explanatory.
952        */
953       bitset<_Nb>&
954       operator<<=(size_t __position)
955       {
956         if (__builtin_expect(__position < _Nb, 1))
957           {
958             this->_M_do_left_shift(__position);
959             this->_M_do_sanitize();
960           }
961         else
962           this->_M_do_reset();
963         return *this;
964       }
965
966       bitset<_Nb>&
967       operator>>=(size_t __position)
968       {
969         if (__builtin_expect(__position < _Nb, 1))
970           {
971             this->_M_do_right_shift(__position);
972             this->_M_do_sanitize();
973           }
974         else
975           this->_M_do_reset();
976         return *this;
977       }
978       //@}
979       
980       //@{
981       /**
982        *  These versions of single-bit set, reset, flip, and test are
983        *  extensions from the SGI version.  They do no range checking.
984        *  @ingroup SGIextensions
985        */
986       bitset<_Nb>&
987       _Unchecked_set(size_t __pos)
988       {
989         this->_M_getword(__pos) |= _Base::_S_maskbit(__pos);
990         return *this;
991       }
992
993       bitset<_Nb>&
994       _Unchecked_set(size_t __pos, int __val)
995       {
996         if (__val)
997           this->_M_getword(__pos) |= _Base::_S_maskbit(__pos);
998         else
999           this->_M_getword(__pos) &= ~_Base::_S_maskbit(__pos);
1000         return *this;
1001       }
1002
1003       bitset<_Nb>&
1004       _Unchecked_reset(size_t __pos)
1005       {
1006         this->_M_getword(__pos) &= ~_Base::_S_maskbit(__pos);
1007         return *this;
1008       }
1009
1010       bitset<_Nb>&
1011       _Unchecked_flip(size_t __pos)
1012       {
1013         this->_M_getword(__pos) ^= _Base::_S_maskbit(__pos);
1014         return *this;
1015       }
1016
1017       bool
1018       _Unchecked_test(size_t __pos) const
1019       { return ((this->_M_getword(__pos) & _Base::_S_maskbit(__pos))
1020                 != static_cast<_WordT>(0)); }
1021       //@}
1022       
1023       // Set, reset, and flip.
1024       /**
1025        *  @brief Sets every bit to true.
1026        */
1027       bitset<_Nb>&
1028       set()
1029       {
1030         this->_M_do_set();
1031         this->_M_do_sanitize();
1032         return *this;
1033       }
1034
1035       /**
1036        *  @brief Sets a given bit to a particular value.
1037        *  @param  position  The index of the bit.
1038        *  @param  val  Either true or false, defaults to true.
1039        *  @throw  std::out_of_range  If @a pos is bigger the size of the %set.
1040        */
1041       bitset<_Nb>&
1042       set(size_t __position, bool __val = true)
1043       {
1044         if (__position >= _Nb)
1045           __throw_out_of_range(__N("bitset::set"));
1046         return _Unchecked_set(__position, __val);
1047       }
1048
1049       /**
1050        *  @brief Sets every bit to false.
1051        */
1052       bitset<_Nb>&
1053       reset()
1054       {
1055         this->_M_do_reset();
1056         return *this;
1057       }
1058
1059       /**
1060        *  @brief Sets a given bit to false.
1061        *  @param  position  The index of the bit.
1062        *  @throw  std::out_of_range  If @a pos is bigger the size of the %set.
1063        *
1064        *  Same as writing @c set(pos,false).
1065        */
1066       bitset<_Nb>&
1067       reset(size_t __position)
1068       {
1069         if (__position >= _Nb)
1070           __throw_out_of_range(__N("bitset::reset"));
1071         return _Unchecked_reset(__position);
1072       }
1073       
1074       /**
1075        *  @brief Toggles every bit to its opposite value.
1076        */
1077       bitset<_Nb>&
1078       flip()
1079       {
1080         this->_M_do_flip();
1081         this->_M_do_sanitize();
1082         return *this;
1083       }
1084
1085       /**
1086        *  @brief Toggles a given bit to its opposite value.
1087        *  @param  position  The index of the bit.
1088        *  @throw  std::out_of_range  If @a pos is bigger the size of the %set.
1089        */
1090       bitset<_Nb>&
1091       flip(size_t __position)
1092       {
1093         if (__position >= _Nb)
1094           __throw_out_of_range(__N("bitset::flip"));
1095         return _Unchecked_flip(__position);
1096       }
1097       
1098       /// See the no-argument flip().
1099       bitset<_Nb>
1100       operator~() const
1101       { return bitset<_Nb>(*this).flip(); }
1102
1103       //@{
1104       /**
1105        *  @brief  Array-indexing support.
1106        *  @param  position  Index into the %bitset.
1107        *  @return A bool for a <em>const %bitset</em>.  For non-const
1108        *           bitsets, an instance of the reference proxy class.
1109        *  @note  These operators do no range checking and throw no exceptions,
1110        *         as required by DR 11 to the standard.
1111        *
1112        *  _GLIBCXX_RESOLVE_LIB_DEFECTS Note that this implementation already
1113        *  resolves DR 11 (items 1 and 2), but does not do the range-checking
1114        *  required by that DR's resolution.  -pme
1115        *  The DR has since been changed:  range-checking is a precondition
1116        *  (users' responsibility), and these functions must not throw.  -pme
1117        */
1118       reference
1119       operator[](size_t __position)
1120       { return reference(*this, __position); }
1121
1122       bool
1123       operator[](size_t __position) const
1124       { return _Unchecked_test(__position); }
1125       //@}
1126       
1127       /**
1128        *  @brief Returns a numerical interpretation of the %bitset.
1129        *  @return  The integral equivalent of the bits.
1130        *  @throw  std::overflow_error  If there are too many bits to be
1131        *                               represented in an @c unsigned @c long.
1132        */
1133       unsigned long
1134       to_ulong() const
1135       { return this->_M_do_to_ulong(); }
1136
1137 #ifdef __GXX_EXPERIMENTAL_CXX0X__
1138       unsigned long long
1139       to_ullong() const
1140       { return this->_M_do_to_ullong(); }
1141 #endif
1142
1143       /**
1144        *  @brief Returns a character interpretation of the %bitset.
1145        *  @return  The string equivalent of the bits.
1146        *
1147        *  Note the ordering of the bits:  decreasing character positions
1148        *  correspond to increasing bit positions (see the main class notes for
1149        *  an example).
1150        */
1151       template<class _CharT, class _Traits, class _Alloc>
1152         std::basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>
1153         to_string() const
1154         {
1155           std::basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc> __result;
1156           _M_copy_to_string(__result, _CharT('0'), _CharT('1'));
1157           return __result;
1158         }
1159
1160       // _GLIBCXX_RESOLVE_LIB_DEFECTS
1161       // 396. what are characters zero and one.
1162       template<class _CharT, class _Traits, class _Alloc>
1163         std::basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>
1164         to_string(_CharT __zero, _CharT __one = _CharT('1')) const
1165         {
1166           std::basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc> __result;
1167           _M_copy_to_string(__result, __zero, __one);
1168           return __result;
1169         }
1170
1171       // _GLIBCXX_RESOLVE_LIB_DEFECTS
1172       // 434. bitset::to_string() hard to use.
1173       template<class _CharT, class _Traits>
1174         std::basic_string<_CharT, _Traits, std::allocator<_CharT> >
1175         to_string() const
1176         { return to_string<_CharT, _Traits, std::allocator<_CharT> >(); }
1177
1178       // _GLIBCXX_RESOLVE_LIB_DEFECTS
1179       // 853. to_string needs updating with zero and one.
1180       template<class _CharT, class _Traits>
1181         std::basic_string<_CharT, _Traits, std::allocator<_CharT> >
1182         to_string(_CharT __zero, _CharT __one = _CharT('1')) const
1183         { return to_string<_CharT, _Traits,
1184                            std::allocator<_CharT> >(__zero, __one); }
1185
1186       template<class _CharT>
1187         std::basic_string<_CharT, std::char_traits<_CharT>,
1188                           std::allocator<_CharT> >
1189         to_string() const
1190         {
1191           return to_string<_CharT, std::char_traits<_CharT>,
1192                            std::allocator<_CharT> >();
1193         }
1194
1195       template<class _CharT>
1196         std::basic_string<_CharT, std::char_traits<_CharT>,
1197                           std::allocator<_CharT> >
1198         to_string(_CharT __zero, _CharT __one = _CharT('1')) const
1199         {
1200           return to_string<_CharT, std::char_traits<_CharT>,
1201                            std::allocator<_CharT> >(__zero, __one);
1202         }
1203
1204       std::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> >
1205       to_string() const
1206       {
1207         return to_string<char, std::char_traits<char>,
1208                          std::allocator<char> >();
1209       }
1210
1211       std::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> >
1212       to_string(char __zero, char __one = '1') const
1213       {
1214         return to_string<char, std::char_traits<char>,
1215                          std::allocator<char> >(__zero, __one);
1216       }
1217
1218       // Helper functions for string operations.
1219       template<class _CharT, class _Traits>
1220         void
1221         _M_copy_from_ptr(const _CharT*, size_t, size_t, size_t,
1222                          _CharT, _CharT);
1223
1224       template<class _CharT, class _Traits, class _Alloc>
1225         void
1226         _M_copy_from_string(const std::basic_string<_CharT,
1227                             _Traits, _Alloc>& __s, size_t __pos, size_t __n,
1228                             _CharT __zero, _CharT __one)
1229         { _M_copy_from_ptr<_CharT, _Traits>(__s.data(), __s.size(), __pos, __n,
1230                                             __zero, __one); }
1231
1232       template<class _CharT, class _Traits, class _Alloc>
1233         void
1234         _M_copy_to_string(std::basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>&,
1235                           _CharT, _CharT) const;
1236
1237       // NB: Backward compat.
1238       template<class _CharT, class _Traits, class _Alloc>
1239         void
1240         _M_copy_from_string(const std::basic_string<_CharT,
1241                             _Traits, _Alloc>& __s, size_t __pos, size_t __n)
1242         { _M_copy_from_string(__s, __pos, __n, _CharT('0'), _CharT('1')); }
1243
1244       template<class _CharT, class _Traits, class _Alloc>
1245         void
1246         _M_copy_to_string(std::basic_string<_CharT, _Traits,_Alloc>& __s) const
1247         { _M_copy_to_string(__s, _CharT('0'), _CharT('1')); }
1248
1249       /// Returns the number of bits which are set.
1250       size_t
1251       count() const
1252       { return this->_M_do_count(); }
1253
1254       /// Returns the total number of bits.
1255       _GLIBCXX_CONSTEXPR size_t
1256       size() const
1257       { return _Nb; }
1258
1259       //@{
1260       /// These comparisons for equality/inequality are, well, @e bitwise.
1261       bool
1262       operator==(const bitset<_Nb>& __rhs) const
1263       { return this->_M_is_equal(__rhs); }
1264
1265       bool
1266       operator!=(const bitset<_Nb>& __rhs) const
1267       { return !this->_M_is_equal(__rhs); }
1268       //@}
1269       
1270       /**
1271        *  @brief Tests the value of a bit.
1272        *  @param  position  The index of a bit.
1273        *  @return  The value at @a pos.
1274        *  @throw  std::out_of_range  If @a pos is bigger the size of the %set.
1275        */
1276       bool
1277       test(size_t __position) const
1278       {
1279         if (__position >= _Nb)
1280           __throw_out_of_range(__N("bitset::test"));
1281         return _Unchecked_test(__position);
1282       }
1283
1284       // _GLIBCXX_RESOLVE_LIB_DEFECTS
1285       // DR 693. std::bitset::all() missing.
1286       /**
1287        *  @brief Tests whether all the bits are on.
1288        *  @return  True if all the bits are set.
1289        */
1290       bool
1291       all() const
1292       { return this->_M_are_all_aux() == _Nb; }
1293
1294       /**
1295        *  @brief Tests whether any of the bits are on.
1296        *  @return  True if at least one bit is set.
1297        */
1298       bool
1299       any() const
1300       { return this->_M_is_any(); }
1301
1302       /**
1303        *  @brief Tests whether any of the bits are on.
1304        *  @return  True if none of the bits are set.
1305        */
1306       bool
1307       none() const
1308       { return !this->_M_is_any(); }
1309
1310       //@{
1311       /// Self-explanatory.
1312       bitset<_Nb>
1313       operator<<(size_t __position) const
1314       { return bitset<_Nb>(*this) <<= __position; }
1315
1316       bitset<_Nb>
1317       operator>>(size_t __position) const
1318       { return bitset<_Nb>(*this) >>= __position; }
1319       //@}
1320       
1321       /**
1322        *  @brief  Finds the index of the first "on" bit.
1323        *  @return  The index of the first bit set, or size() if not found.
1324        *  @ingroup SGIextensions
1325        *  @sa  _Find_next
1326        */
1327       size_t
1328       _Find_first() const
1329       { return this->_M_do_find_first(_Nb); }
1330
1331       /**
1332        *  @brief  Finds the index of the next "on" bit after prev.
1333        *  @return  The index of the next bit set, or size() if not found.
1334        *  @param  prev  Where to start searching.
1335        *  @ingroup SGIextensions
1336        *  @sa  _Find_first
1337        */
1338       size_t
1339       _Find_next(size_t __prev ) const
1340       { return this->_M_do_find_next(__prev, _Nb); }
1341     };
1342
1343   // Definitions of non-inline member functions.
1344   template<size_t _Nb>
1345     template<class _CharT, class _Traits>
1346       void
1347       bitset<_Nb>::
1348       _M_copy_from_ptr(const _CharT* __s, size_t __len,
1349                        size_t __pos, size_t __n, _CharT __zero, _CharT __one)
1350       {
1351         reset();
1352         const size_t __nbits = std::min(_Nb, std::min(__n, __len - __pos));
1353         for (size_t __i = __nbits; __i > 0; --__i)
1354           {
1355             const _CharT __c = __s[__pos + __nbits - __i];
1356             if (_Traits::eq(__c, __zero))
1357               ;
1358             else if (_Traits::eq(__c, __one))
1359               _Unchecked_set(__i - 1);
1360             else
1361               __throw_invalid_argument(__N("bitset::_M_copy_from_ptr"));
1362           }
1363       }
1364
1365   template<size_t _Nb>
1366     template<class _CharT, class _Traits, class _Alloc>
1367       void
1368       bitset<_Nb>::
1369       _M_copy_to_string(std::basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>& __s,
1370                         _CharT __zero, _CharT __one) const
1371       {
1372         __s.assign(_Nb, __zero);
1373         for (size_t __i = _Nb; __i > 0; --__i)
1374           if (_Unchecked_test(__i - 1))
1375             _Traits::assign(__s[_Nb - __i], __one);
1376       }
1377
1378   // 23.3.5.3 bitset operations:
1379   //@{
1380   /**
1381    *  @brief  Global bitwise operations on bitsets.
1382    *  @param  x  A bitset.
1383    *  @param  y  A bitset of the same size as @a x.
1384    *  @return  A new bitset.
1385    *
1386    *  These should be self-explanatory.
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   template<size_t _Nb>
1398     inline bitset<_Nb>
1399     operator|(const bitset<_Nb>& __x, const bitset<_Nb>& __y)
1400     {
1401       bitset<_Nb> __result(__x);
1402       __result |= __y;
1403       return __result;
1404     }
1405
1406   template <size_t _Nb>
1407     inline bitset<_Nb>
1408     operator^(const bitset<_Nb>& __x, const bitset<_Nb>& __y)
1409     {
1410       bitset<_Nb> __result(__x);
1411       __result ^= __y;
1412       return __result;
1413     }
1414   //@}
1415
1416   //@{
1417   /**
1418    *  @brief Global I/O operators for bitsets.
1419    *
1420    *  Direct I/O between streams and bitsets is supported.  Output is
1421    *  straightforward.  Input will skip whitespace, only accept @a 0 and @a 1
1422    *  characters, and will only extract as many digits as the %bitset will
1423    *  hold.
1424   */
1425   template<class _CharT, class _Traits, size_t _Nb>
1426     std::basic_istream<_CharT, _Traits>&
1427     operator>>(std::basic_istream<_CharT, _Traits>& __is, bitset<_Nb>& __x)
1428     {
1429       typedef typename _Traits::char_type          char_type;
1430       typedef std::basic_istream<_CharT, _Traits>  __istream_type;
1431       typedef typename __istream_type::ios_base    __ios_base;
1432
1433       std::basic_string<_CharT, _Traits> __tmp;
1434       __tmp.reserve(_Nb);
1435
1436       // _GLIBCXX_RESOLVE_LIB_DEFECTS
1437       // 303. Bitset input operator underspecified
1438       const char_type __zero = __is.widen('0');
1439       const char_type __one = __is.widen('1');
1440
1441       typename __ios_base::iostate __state = __ios_base::goodbit;
1442       typename __istream_type::sentry __sentry(__is);
1443       if (__sentry)
1444         {
1445           __try
1446             {
1447               for (size_t __i = _Nb; __i > 0; --__i)
1448                 {
1449                   static typename _Traits::int_type __eof = _Traits::eof();
1450                   
1451                   typename _Traits::int_type __c1 = __is.rdbuf()->sbumpc();
1452                   if (_Traits::eq_int_type(__c1, __eof))
1453                     {
1454                       __state |= __ios_base::eofbit;
1455                       break;
1456                     }
1457                   else
1458                     {
1459                       const char_type __c2 = _Traits::to_char_type(__c1);
1460                       if (_Traits::eq(__c2, __zero))
1461                         __tmp.push_back(__zero);
1462                       else if (_Traits::eq(__c2, __one))
1463                         __tmp.push_back(__one);
1464                       else if (_Traits::
1465                                eq_int_type(__is.rdbuf()->sputbackc(__c2),
1466                                            __eof))
1467                         {
1468                           __state |= __ios_base::failbit;
1469                           break;
1470                         }
1471                     }
1472                 }
1473             }
1474           __catch(__cxxabiv1::__forced_unwind&)
1475             {
1476               __is._M_setstate(__ios_base::badbit);             
1477               __throw_exception_again;
1478             }
1479           __catch(...)
1480             { __is._M_setstate(__ios_base::badbit); }
1481         }
1482
1483       if (__tmp.empty() && _Nb)
1484         __state |= __ios_base::failbit;
1485       else
1486         __x._M_copy_from_string(__tmp, static_cast<size_t>(0), _Nb,
1487                                 __zero, __one);
1488       if (__state)
1489         __is.setstate(__state);
1490       return __is;
1491     }
1492
1493   template <class _CharT, class _Traits, size_t _Nb>
1494     std::basic_ostream<_CharT, _Traits>&
1495     operator<<(std::basic_ostream<_CharT, _Traits>& __os,
1496                const bitset<_Nb>& __x)
1497     {
1498       std::basic_string<_CharT, _Traits> __tmp;
1499
1500       // _GLIBCXX_RESOLVE_LIB_DEFECTS
1501       // 396. what are characters zero and one.
1502       const ctype<_CharT>& __ct = use_facet<ctype<_CharT> >(__os.getloc());
1503       __x._M_copy_to_string(__tmp, __ct.widen('0'), __ct.widen('1'));
1504       return __os << __tmp;
1505     }
1506   //@}
1507
1508 _GLIBCXX_END_NESTED_NAMESPACE
1509
1510 #undef _GLIBCXX_BITSET_WORDS
1511 #undef _GLIBCXX_BITSET_BITS_PER_WORD
1512
1513 #ifdef __GXX_EXPERIMENTAL_CXX0X__
1514
1515 #include <bits/functional_hash.h>
1516
1517 _GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE(std)
1518
1519   // DR 1182.
1520   /// std::hash specialization for bitset.
1521   template<size_t _Nb>
1522     struct hash<_GLIBCXX_STD_D::bitset<_Nb>>
1523     : public __hash_base<size_t, _GLIBCXX_STD_D::bitset<_Nb>>
1524     {
1525       size_t
1526       operator()(const _GLIBCXX_STD_D::bitset<_Nb>& __b) const
1527       {
1528         const size_t __clength = (_Nb + __CHAR_BIT__ - 1) / __CHAR_BIT__;
1529         return std::_Hash_impl::hash(__b._M_getdata(), __clength);
1530       }
1531     };
1532
1533   template<>
1534     struct hash<_GLIBCXX_STD_D::bitset<0>>
1535     : public __hash_base<size_t, _GLIBCXX_STD_D::bitset<0>>
1536     {
1537       size_t
1538       operator()(const _GLIBCXX_STD_D::bitset<0>&) const
1539       { return 0; }
1540     };
1541
1542 _GLIBCXX_END_NAMESPACE
1543
1544 #endif // __GXX_EXPERIMENTAL_CXX0X__
1545
1546 #ifdef _GLIBCXX_DEBUG
1547 # include <debug/bitset>
1548 #endif
1549
1550 #ifdef _GLIBCXX_PROFILE
1551 # include <profile/bitset>
1552 #endif
1553
1554 #endif /* _GLIBCXX_BITSET */