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433
src/tinyvec.rs
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@ -0,0 +1,433 @@
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use std::{alloc::Layout, iter::Copied, marker::PhantomData, mem::ManuallyDrop};
|
||||
|
||||
const STACK_LEN: usize = std::mem::size_of::<*mut u8>() * 2 - 1;
|
||||
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||||
#[repr(C)]
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||||
struct TinyHeapVec {
|
||||
len: u8,
|
||||
data: *mut u8,
|
||||
}
|
||||
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||||
#[derive(Clone, Copy)]
|
||||
#[repr(C)]
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||||
struct TinyStackVec {
|
||||
len: u8,
|
||||
data: [u8; STACK_LEN],
|
||||
}
|
||||
|
||||
#[derive(Clone, Copy)]
|
||||
#[repr(C)]
|
||||
struct TinyVecLen {
|
||||
len: u8,
|
||||
}
|
||||
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||||
union TinyVecInner {
|
||||
len: TinyVecLen,
|
||||
heap: ManuallyDrop<TinyHeapVec>,
|
||||
stack: TinyStackVec,
|
||||
}
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pub struct TinyVec<T: Copy> {
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||||
inner: TinyVecInner,
|
||||
_ph: PhantomData<T>,
|
||||
}
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||||
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||||
impl<T: Copy> TinyVec<T> {
|
||||
pub fn new() -> Self {
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const {
|
||||
if std::mem::align_of::<T>() != 1 {
|
||||
panic!("alignof T must be 1")
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
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||||
Self {
|
||||
inner: TinyVecInner {
|
||||
stack: TinyStackVec {
|
||||
len: 0,
|
||||
data: [0; STACK_LEN],
|
||||
},
|
||||
},
|
||||
_ph: PhantomData,
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
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||||
pub fn is_empty(&self) -> bool {
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||||
self.len() == 0
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}
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||||
pub fn len(&self) -> usize {
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unsafe { (self.inner.len.len & 127) as usize }
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}
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||||
fn heap_layout() -> Layout {
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Layout::from_size_align(127 * size_of::<T>(), 1).unwrap()
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||||
}
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||||
pub fn insert_at(&mut self, at: usize, v: T) {
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if at > self.len() {
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panic!("Out of bound access")
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}
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||||
if at == self.len() {
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return self.push(v);
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||||
}
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||||
let ptr = match self.is_stack() {
|
||||
true => {
|
||||
let new_stack_len = (self.len() + 1) * size_of::<T>();
|
||||
if new_stack_len > STACK_LEN {
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||||
self.spill();
|
||||
self.insert_at(at, v);
|
||||
return;
|
||||
} else {
|
||||
unsafe { self.inner.stack.data.as_mut_ptr() }
|
||||
}
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||||
}
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||||
false => unsafe { self.inner.heap.data },
|
||||
};
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unsafe {
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||||
let place = ptr.cast::<T>().add(at);
|
||||
place.add(1).copy_from(place, self.len() - at);
|
||||
place.write(v);
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||||
self.inner.len.len += 1
|
||||
}
|
||||
}
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||||
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||||
pub fn extend_from_slice(&mut self, slice: &[T]) {
|
||||
let old_len = self.len();
|
||||
let new_len = old_len + slice.len();
|
||||
if new_len > 127 {
|
||||
panic!("Out of capacity")
|
||||
}
|
||||
|
||||
let ptr = match self.is_stack() {
|
||||
true if new_len * size_of::<T>() <= STACK_LEN => unsafe {
|
||||
self.inner.stack.data.as_mut_ptr()
|
||||
},
|
||||
true => {
|
||||
self.spill();
|
||||
self.extend_from_slice(slice);
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
false => unsafe { self.inner.heap.data },
|
||||
};
|
||||
|
||||
unsafe {
|
||||
ptr.cast::<T>()
|
||||
.add(old_len)
|
||||
.copy_from(slice.as_ptr(), slice.len());
|
||||
self.inner.len.len += slice.len() as u8
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
pub fn push(&mut self, v: T) {
|
||||
if self.len() == 127 {
|
||||
panic!("Out of capacity");
|
||||
}
|
||||
|
||||
let ptr = match self.is_stack() {
|
||||
true => {
|
||||
let new_stack_len = (self.len() + 1) * size_of::<T>();
|
||||
if new_stack_len > STACK_LEN {
|
||||
self.spill();
|
||||
self.push(v);
|
||||
return;
|
||||
} else {
|
||||
unsafe { self.inner.stack.data.as_mut_ptr() }
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
false => unsafe { self.inner.heap.data },
|
||||
};
|
||||
|
||||
unsafe {
|
||||
ptr.cast::<T>().add(self.len()).write(v);
|
||||
self.inner.len.len += 1
|
||||
};
|
||||
}
|
||||
|
||||
fn spill(&mut self) {
|
||||
assert!(self.is_stack());
|
||||
unsafe {
|
||||
let data = self.inner.stack.data;
|
||||
self.inner.len.len |= 128;
|
||||
(*self.inner.heap).data = std::alloc::alloc(Self::heap_layout());
|
||||
(*self.inner.heap)
|
||||
.data
|
||||
.copy_from(&data as *const _, size_of_val(&data));
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
fn is_stack(&self) -> bool {
|
||||
let len = unsafe { self.inner.len.len } as usize;
|
||||
|
||||
len & 128 == 0
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
impl<T: Copy + std::fmt::Debug> std::fmt::Debug for TinyVec<T> {
|
||||
fn fmt(&self, f: &mut std::fmt::Formatter<'_>) -> std::fmt::Result {
|
||||
f.debug_list().entries(self).finish()
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
impl<T: Copy> std::ops::Deref for TinyVec<T> {
|
||||
type Target = [T];
|
||||
|
||||
fn deref(&self) -> &Self::Target {
|
||||
match self.is_stack() {
|
||||
true => unsafe {
|
||||
core::slice::from_raw_parts(self.inner.stack.data.as_ptr() as *const _, self.len())
|
||||
},
|
||||
false => unsafe {
|
||||
core::slice::from_raw_parts(self.inner.heap.data as *const _, self.len())
|
||||
},
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
impl<T: Copy> std::ops::DerefMut for TinyVec<T> {
|
||||
fn deref_mut(&mut self) -> &mut Self::Target {
|
||||
match self.is_stack() {
|
||||
true => unsafe {
|
||||
core::slice::from_raw_parts_mut(
|
||||
self.inner.stack.data.as_ptr() as *mut _,
|
||||
self.len(),
|
||||
)
|
||||
},
|
||||
false => unsafe {
|
||||
core::slice::from_raw_parts_mut(self.inner.heap.data as *mut _, self.len())
|
||||
},
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
impl<T: Copy> Extend<T> for TinyVec<T> {
|
||||
fn extend<I: IntoIterator<Item = T>>(&mut self, iter: I) {
|
||||
for v in iter {
|
||||
self.push(v);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
impl<T: Copy> FromIterator<T> for TinyVec<T> {
|
||||
fn from_iter<I: IntoIterator<Item = T>>(iter: I) -> Self {
|
||||
let mut s = Self::new();
|
||||
s.extend(iter);
|
||||
s
|
||||
}
|
||||
}
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||||
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||||
pub struct IntoIter<T: Copy> {
|
||||
index: usize,
|
||||
v: TinyVec<T>,
|
||||
}
|
||||
|
||||
impl<T: Copy> Iterator for IntoIter<T> {
|
||||
type Item = T;
|
||||
|
||||
fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> {
|
||||
match self.v.get(self.index) {
|
||||
None => None,
|
||||
Some(&e) => {
|
||||
self.index += 1;
|
||||
Some(e)
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
impl<T: Copy> IntoIterator for TinyVec<T> {
|
||||
type Item = T;
|
||||
|
||||
type IntoIter = IntoIter<T>;
|
||||
|
||||
fn into_iter(self) -> Self::IntoIter {
|
||||
IntoIter { index: 0, v: self }
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
impl<'a, T: Copy> IntoIterator for &'a TinyVec<T> {
|
||||
type Item = T;
|
||||
|
||||
type IntoIter = Copied<std::slice::Iter<'a, T>>;
|
||||
|
||||
fn into_iter(self) -> Self::IntoIter {
|
||||
self.iter().copied()
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
impl<T: Copy> Drop for TinyVec<T> {
|
||||
fn drop(&mut self) {
|
||||
if !self.is_stack() {
|
||||
unsafe {
|
||||
std::alloc::dealloc(self.inner.heap.data, Self::heap_layout());
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
impl<T: Copy> Default for TinyVec<T> {
|
||||
fn default() -> Self {
|
||||
Self::new()
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
#[cfg(test)]
|
||||
mod test {
|
||||
use itertools::Itertools;
|
||||
|
||||
use crate::tinyvec::STACK_LEN;
|
||||
|
||||
use super::TinyVec;
|
||||
|
||||
#[test]
|
||||
pub fn empty() {
|
||||
let a = TinyVec::<u8>::new();
|
||||
assert_eq!(a.len(), 0);
|
||||
assert!(a.is_empty());
|
||||
assert_eq!(&*a, &[]);
|
||||
}
|
||||
|
||||
#[test]
|
||||
pub fn push_stack() {
|
||||
let mut a = TinyVec::new();
|
||||
a.push(42u8);
|
||||
assert_eq!(a.len(), 1);
|
||||
assert!(!a.is_empty());
|
||||
assert_eq!(&*a, &[42]);
|
||||
|
||||
let mut a = TinyVec::new();
|
||||
a.push([42u8, 43]);
|
||||
assert_eq!(a.len(), 1);
|
||||
assert!(!a.is_empty());
|
||||
assert_eq!(&*a, &[[42, 43]]);
|
||||
}
|
||||
|
||||
#[test]
|
||||
pub fn extend_stack() {
|
||||
let values = (0..STACK_LEN as u8).collect_vec();
|
||||
let mut a = TinyVec::<u8>::new();
|
||||
a.extend_from_slice(&values);
|
||||
assert_eq!(&*a, &values);
|
||||
|
||||
let mut a = TinyVec::new();
|
||||
a.push(values[0]);
|
||||
a.extend_from_slice(&values[1..]);
|
||||
assert_eq!(&*a, &values);
|
||||
|
||||
let values = [[43u8, 45], [46, 47]];
|
||||
let mut a = TinyVec::new();
|
||||
a.extend_from_slice(&values);
|
||||
assert_eq!(&*a, &values);
|
||||
|
||||
let mut a = TinyVec::new();
|
||||
a.push(values[0]);
|
||||
a.extend_from_slice(&values[1..]);
|
||||
assert_eq!(&*a, &values);
|
||||
}
|
||||
|
||||
#[test]
|
||||
pub fn extend_spill() {
|
||||
let values = (0..STACK_LEN as u8 + 1).collect_vec();
|
||||
let mut a = TinyVec::<u8>::new();
|
||||
a.extend_from_slice(&values);
|
||||
assert_eq!(&*a, &values);
|
||||
|
||||
let mut a = TinyVec::new();
|
||||
a.push(values[0]);
|
||||
a.extend_from_slice(&values[1..]);
|
||||
assert_eq!(&*a, &values);
|
||||
|
||||
let values = [
|
||||
[43u8, 45, 46, 47],
|
||||
[48, 49, 50, 51],
|
||||
[52, 53, 54, 55],
|
||||
[56, 57, 58, 59],
|
||||
];
|
||||
let mut a = TinyVec::new();
|
||||
a.extend_from_slice(&values);
|
||||
assert_eq!(&*a, &values);
|
||||
|
||||
let mut a = TinyVec::new();
|
||||
a.push(values[0]);
|
||||
a.extend_from_slice(&values[1..]);
|
||||
assert_eq!(&*a, &values);
|
||||
}
|
||||
|
||||
#[test]
|
||||
pub fn extend_heap() {
|
||||
let values = (0..127).collect_vec();
|
||||
let mut a = TinyVec::<u8>::new();
|
||||
a.extend_from_slice(&values[0..10]);
|
||||
a.extend_from_slice(&values[10..]);
|
||||
assert_eq!(&*a, values);
|
||||
}
|
||||
|
||||
#[test]
|
||||
pub fn insert_stack() {
|
||||
let mut a = TinyVec::<[u8; 2]>::new();
|
||||
a.push([1, 2]);
|
||||
a.push([3, 4]);
|
||||
a.insert_at(1, [5, 6]);
|
||||
assert_eq!(&*a, &[[1, 2], [5, 6], [3, 4]]);
|
||||
}
|
||||
|
||||
#[test]
|
||||
pub fn insert_heap() {
|
||||
let mut values = vec![[0, 0]; 16];
|
||||
|
||||
let mut a = TinyVec::<[u8; 2]>::new();
|
||||
a.extend_from_slice(&values);
|
||||
|
||||
values.insert(1, [5, 6]);
|
||||
a.insert_at(1, [5, 6]);
|
||||
|
||||
assert_eq!(&*a, &values);
|
||||
}
|
||||
|
||||
#[test]
|
||||
pub fn insert_spill() {
|
||||
let mut values = vec![[0, 0]; 7];
|
||||
|
||||
let mut a = TinyVec::<[u8; 2]>::new();
|
||||
a.extend_from_slice(&values);
|
||||
|
||||
values.insert(1, [5, 6]);
|
||||
a.insert_at(1, [5, 6]);
|
||||
|
||||
assert_eq!(&*a, &values);
|
||||
}
|
||||
|
||||
#[test]
|
||||
pub fn push_spill() {
|
||||
let values = (0..STACK_LEN as u8 + 1).collect_vec();
|
||||
|
||||
let mut a = TinyVec::new();
|
||||
for &i in &values {
|
||||
a.push(i);
|
||||
}
|
||||
|
||||
assert_eq!(a.len(), values.len());
|
||||
assert!(!a.is_empty());
|
||||
assert_eq!(&*a, &values);
|
||||
}
|
||||
|
||||
#[test]
|
||||
pub fn into_iter() {
|
||||
let values = (0..50u8).collect_vec();
|
||||
let mut a = TinyVec::new();
|
||||
a.extend_from_slice(&values);
|
||||
|
||||
assert_eq!(values, a.into_iter().collect_vec());
|
||||
}
|
||||
|
||||
#[test]
|
||||
pub fn into_ref_iter() {
|
||||
let values = (0..50u8).collect_vec();
|
||||
let mut a = TinyVec::new();
|
||||
a.extend_from_slice(&values);
|
||||
|
||||
assert_eq!(values, (&a).into_iter().collect_vec());
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
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