Quelle  mod.rs   Sprache: unbekannt

use crate::alloc::alloc::{handle_alloc_error, Layout};
use crate::scopeguard::{guard, ScopeGuard};
use crate::TryReserveError;
use core::iter::FusedIterator;
use core::marker::PhantomData;
use core::mem;
use core::mem::MaybeUninit;
use core::ptr::NonNull;
use core::{hint, ptr};

cfg_if! {
    // Use the SSE2 implementation if possible: it allows us to scan 16 buckets
    // at once instead of 8. We don't bother with AVX since it would require
    // runtime dispatch and wouldn't gain us much anyways: the probability of
    // finding a match drops off drastically after the first few buckets.
    //
    // I attempted an implementation on ARM using NEON instructions, but it
    // turns out that most NEON instructions have multi-cycle latency, which in
    // the end outweighs any gains over the generic implementation.
    if #[cfg(all(
        target_feature = "sse2",
        any(target_arch = "x86", target_arch = "x86_64"),
        not(miri),
    ))] {
        mod sse2;
        use sse2 as imp;
    } else if #[cfg(all(
        target_arch = "aarch64",
        target_feature = "neon",
        // NEON intrinsics are currently broken on big-endian targets.
        // See https://github.com/rust-lang/stdarch/issues/1484.
        target_endian = "little",
        not(miri),
    ))] {
        mod neon;
        use neon as imp;
    } else {
        mod generic;
        use generic as imp;
    }
}

mod alloc;
pub(crate) use self::alloc::{do_alloc, Allocator, Global};

mod bitmask;

use self::bitmask::BitMaskIter;
use self::imp::Group;

// Branch prediction hint. This is currently only available on nightly but it
// consistently improves performance by 10-15%.
#[cfg(not(feature = "nightly"))]
use core::convert::identity as likely;
#[cfg(not(feature = "nightly"))]
use core::convert::identity as unlikely;
#[cfg(feature = "nightly")]
use core::intrinsics::{likely, unlikely};

// FIXME: use strict provenance functions once they are stable.
// Implement it with a transmute for now.
#[inline(always)]
#[allow(clippy::useless_transmute)] // clippy is wrong, cast and transmute are different here
fn invalid_mut<T>(addr: usize) -> *mut T {
    unsafe { core::mem::transmute(addr) }
}

#[inline]
unsafe fn offset_from<T>(to: *const T, from: *const T) -> usize {
    to.offset_from(from) as usize
}

/// Whether memory allocation errors should return an error or abort.
#[derive(Copy, Clone)]
enum Fallibility {
    Fallible,
    Infallible,
}

impl Fallibility {
    /// Error to return on capacity overflow.
    #[cfg_attr(feature = "inline-more", inline)]
    fn capacity_overflow(self) -> TryReserveError {
        match self {
            Fallibility::Fallible => TryReserveError::CapacityOverflow,
            Fallibility::Infallible => panic!("Hash table capacity overflow"),
        }
    }

    /// Error to return on allocation error.
    #[cfg_attr(feature = "inline-more", inline)]
    fn alloc_err(self, layout: Layout) -> TryReserveError {
        match self {
            Fallibility::Fallible => TryReserveError::AllocError { layout },
            Fallibility::Infallible => handle_alloc_error(layout),
        }
    }
}

trait SizedTypeProperties: Sized {
    const IS_ZERO_SIZED: bool = mem::size_of::<Self>() == 0;
    const NEEDS_DROP: bool = mem::needs_drop::<Self>();
}

impl<T> SizedTypeProperties for T {}

/// Control byte value for an empty bucket.
const EMPTY: u8 = 0b1111_1111;

/// Control byte value for a deleted bucket.
const DELETED: u8 = 0b1000_0000;

/// Checks whether a control byte represents a full bucket (top bit is clear).
#[inline]
fn is_full(ctrl: u8) -> bool {
    ctrl & 0x80 == 0
}

/// Checks whether a control byte represents a special value (top bit is set).
#[inline]
fn is_special(ctrl: u8) -> bool {
    ctrl & 0x80 != 0
}

/// Checks whether a special control value is EMPTY (just check 1 bit).
#[inline]
fn special_is_empty(ctrl: u8) -> bool {
    debug_assert!(is_special(ctrl));
    ctrl & 0x01 != 0
}

/// Primary hash function, used to select the initial bucket to probe from.
#[inline]
#[allow(clippy::cast_possible_truncation)]
fn h1(hash: u64) -> usize {
    // On 32-bit platforms we simply ignore the higher hash bits.
    hash as usize
}

// Constant for h2 function that grabing the top 7 bits of the hash.
const MIN_HASH_LEN: usize = if mem::size_of::<usize>() < mem::size_of::<u64>() {
    mem::size_of::<usize>()
} else {
    mem::size_of::<u64>()
};

/// Secondary hash function, saved in the low 7 bits of the control byte.
#[inline]
#[allow(clippy::cast_possible_truncation)]
fn h2(hash: u64) -> u8 {
    // Grab the top 7 bits of the hash. While the hash is normally a full 64-bit
    // value, some hash functions (such as FxHash) produce a usize result
    // instead, which means that the top 32 bits are 0 on 32-bit platforms.
    // So we use MIN_HASH_LEN constant to handle this.
    let top7 = hash >> (MIN_HASH_LEN * 8 - 7);
    (top7 & 0x7f) as u8 // truncation
}

/// Probe sequence based on triangular numbers, which is guaranteed (since our
/// table size is a power of two) to visit every group of elements exactly once.
///
/// A triangular probe has us jump by 1 more group every time. So first we
/// jump by 1 group (meaning we just continue our linear scan), then 2 groups
/// (skipping over 1 group), then 3 groups (skipping over 2 groups), and so on.
///
/// Proof that the probe will visit every group in the table:
/// <https://fgiesen.wordpress.com/2015/02/22/triangular-numbers-mod-2n/>
struct ProbeSeq {
    pos: usize,
    stride: usize,
}

impl ProbeSeq {
    #[inline]
    fn move_next(&mut self, bucket_mask: usize) {
        // We should have found an empty bucket by now and ended the probe.
        debug_assert!(
            self.stride <= bucket_mask,
            "Went past end of probe sequence"
        );

        self.stride += Group::WIDTH;
        self.pos += self.stride;
        self.pos &= bucket_mask;
    }
}

/// Returns the number of buckets needed to hold the given number of items,
/// taking the maximum load factor into account.
///
/// Returns `None` if an overflow occurs.
// Workaround for emscripten bug emscripten-core/emscripten-fastcomp#258
#[cfg_attr(target_os = "emscripten", inline(never))]
#[cfg_attr(not(target_os = "emscripten"), inline)]
fn capacity_to_buckets(cap: usize) -> Option<usize> {
    debug_assert_ne!(cap, 0);

    // For small tables we require at least 1 empty bucket so that lookups are
    // guaranteed to terminate if an element doesn't exist in the table.
    if cap < 8 {
        // We don't bother with a table size of 2 buckets since that can only
        // hold a single element. Instead we skip directly to a 4 bucket table
        // which can hold 3 elements.
        return Some(if cap < 4 { 4 } else { 8 });
    }

    // Otherwise require 1/8 buckets to be empty (87.5% load)
    //
    // Be careful when modifying this, calculate_layout relies on the
    // overflow check here.
    let adjusted_cap = cap.checked_mul(8)? / 7;

    // Any overflows will have been caught by the checked_mul. Also, any
    // rounding errors from the division above will be cleaned up by
    // next_power_of_two (which can't overflow because of the previous division).
    Some(adjusted_cap.next_power_of_two())
}

/// Returns the maximum effective capacity for the given bucket mask, taking
/// the maximum load factor into account.
#[inline]
fn bucket_mask_to_capacity(bucket_mask: usize) -> usize {
    if bucket_mask < 8 {
        // For tables with 1/2/4/8 buckets, we always reserve one empty slot.
        // Keep in mind that the bucket mask is one less than the bucket count.
        bucket_mask
    } else {
        // For larger tables we reserve 12.5% of the slots as empty.
        ((bucket_mask + 1) / 8) * 7
    }
}

/// Helper which allows the max calculation for ctrl_align to be statically computed for each T
/// while keeping the rest of `calculate_layout_for` independent of `T`
#[derive(Copy, Clone)]
struct TableLayout {
    size: usize,
    ctrl_align: usize,
}

impl TableLayout {
    #[inline]
    const fn new<T>() -> Self {
        let layout = Layout::new::<T>();
        Self {
            size: layout.size(),
            ctrl_align: if layout.align() > Group::WIDTH {
                layout.align()
            } else {
                Group::WIDTH
            },
        }
    }

    #[inline]
    fn calculate_layout_for(self, buckets: usize) -> Option<(Layout, usize)> {
        debug_assert!(buckets.is_power_of_two());

        let TableLayout { size, ctrl_align } = self;
        // Manual layout calculation since Layout methods are not yet stable.
        let ctrl_offset =
            size.checked_mul(buckets)?.checked_add(ctrl_align - 1)? & !(ctrl_align - 1);
        let len = ctrl_offset.checked_add(buckets + Group::WIDTH)?;

        // We need an additional check to ensure that the allocation doesn't
        // exceed `isize::MAX` (https://github.com/rust-lang/rust/pull/95295).
        if len > isize::MAX as usize - (ctrl_align - 1) {
            return None;
        }

        Some((
            unsafe { Layout::from_size_align_unchecked(len, ctrl_align) },
            ctrl_offset,
        ))
    }
}

/// A reference to an empty bucket into which an can be inserted.
pub struct InsertSlot {
    index: usize,
}

/// A reference to a hash table bucket containing a `T`.
///
/// This is usually just a pointer to the element itself. However if the element
/// is a ZST, then we instead track the index of the element in the table so
/// that `erase` works properly.
pub struct Bucket<T> {
    // Actually it is pointer to next element than element itself
    // this is needed to maintain pointer arithmetic invariants
    // keeping direct pointer to element introduces difficulty.
    // Using `NonNull` for variance and niche layout
    ptr: NonNull<T>,
}

// This Send impl is needed for rayon support. This is safe since Bucket is
// never exposed in a public API.
unsafe impl<T> Send for Bucket<T> {}

impl<T> Clone for Bucket<T> {
    #[inline]
    fn clone(&self) -> Self {
        Self { ptr: self.ptr }
    }
}

impl<T> Bucket<T> {
    /// Creates a [`Bucket`] that contain pointer to the data.
    /// The pointer calculation is performed by calculating the
    /// offset from given `base` pointer (convenience for
    /// `base.as_ptr().sub(index)`).
    ///
    /// `index` is in units of `T`; e.g., an `index` of 3 represents a pointer
    /// offset of `3 * size_of::<T>()` bytes.
    ///
    /// If the `T` is a ZST, then we instead track the index of the element
    /// in the table so that `erase` works properly (return
    /// `NonNull::new_unchecked((index + 1) as *mut T)`)
    ///
    /// # Safety
    ///
    /// If `mem::size_of::<T>() != 0`, then the safety rules are directly derived
    /// from the safety rules for [`<*mut T>::sub`] method of `*mut T` and the safety
    /// rules of [`NonNull::new_unchecked`] function.
    ///
    /// Thus, in order to uphold the safety contracts for the [`<*mut T>::sub`] method
    /// and [`NonNull::new_unchecked`] function, as well as for the correct
    /// logic of the work of this crate, the following rules are necessary and
    /// sufficient:
    ///
    /// * the `base` pointer must not be `dangling` and must points to the
    ///   end of the first `value element` from the `data part` of the table, i.e.
    ///   must be the pointer that returned by [`RawTable::data_end`] or by
    ///   [`RawTableInner::data_end<T>`];
    ///
    /// * `index` must not be greater than `RawTableInner.bucket_mask`, i.e.
    ///   `index <= RawTableInner.bucket_mask` or, in other words, `(index + 1)`
    ///   must be no greater than the number returned by the function
    ///   [`RawTable::buckets`] or [`RawTableInner::buckets`].
    ///
    /// If `mem::size_of::<T>() == 0`, then the only requirement is that the
    /// `index` must not be greater than `RawTableInner.bucket_mask`, i.e.
    /// `index <= RawTableInner.bucket_mask` or, in other words, `(index + 1)`
    /// must be no greater than the number returned by the function
    /// [`RawTable::buckets`] or [`RawTableInner::buckets`].
    ///
    /// [`Bucket`]: crate::raw::Bucket
    /// [`<*mut T>::sub`]: https://doc.rust-lang.org/core/primitive.pointer.html#method.sub-1
    /// [`NonNull::new_unchecked`]: https://doc.rust-lang.org/stable/std/ptr/struct.NonNull.html#method.new_unchecked
    /// [`RawTable::data_end`]: crate::raw::RawTable::data_end
    /// [`RawTableInner::data_end<T>`]: RawTableInner::data_end<T>
    /// [`RawTable::buckets`]: crate::raw::RawTable::buckets
    /// [`RawTableInner::buckets`]: RawTableInner::buckets
    #[inline]
    unsafe fn from_base_index(base: NonNull<T>, index: usize) -> Self {
        // If mem::size_of::<T>() != 0 then return a pointer to an `element` in
        // the data part of the table (we start counting from "0", so that
        // in the expression T[last], the "last" index actually one less than the
        // "buckets" number in the table, i.e. "last = RawTableInner.bucket_mask"):
        //
        //                   `from_base_index(base, 1).as_ptr()` returns a pointer that
        //                   points here in the data part of the table
        //                   (to the start of T1)
        //                        |
        //                        |        `base: NonNull<T>` must point here
        //                        |         (to the end of T0 or to the start of C0)
        //                        v         v
        // [Padding], Tlast, ..., |T1|, T0, |C0, C1, ..., Clast
        //                           ^
        //                           `from_base_index(base, 1)` returns a pointer
        //                           that points here in the data part of the table
        //                           (to the end of T1)
        //
        // where: T0...Tlast - our stored data; C0...Clast - control bytes
        // or metadata for data.
        let ptr = if T::IS_ZERO_SIZED {
            // won't overflow because index must be less than length (bucket_mask)
            // and bucket_mask is guaranteed to be less than `isize::MAX`
            // (see TableLayout::calculate_layout_for method)
            invalid_mut(index + 1)
        } else {
            base.as_ptr().sub(index)
        };
        Self {
            ptr: NonNull::new_unchecked(ptr),
        }
    }

    /// Calculates the index of a [`Bucket`] as distance between two pointers
    /// (convenience for `base.as_ptr().offset_from(self.ptr.as_ptr()) as usize`).
    /// The returned value is in units of T: the distance in bytes divided by
    /// [`core::mem::size_of::<T>()`].
    ///
    /// If the `T` is a ZST, then we return the index of the element in
    /// the table so that `erase` works properly (return `self.ptr.as_ptr() as usize - 1`).
    ///
    /// This function is the inverse of [`from_base_index`].
    ///
    /// # Safety
    ///
    /// If `mem::size_of::<T>() != 0`, then the safety rules are directly derived
    /// from the safety rules for [`<*const T>::offset_from`] method of `*const T`.
    ///
    /// Thus, in order to uphold the safety contracts for [`<*const T>::offset_from`]
    /// method, as well as for the correct logic of the work of this crate, the
    /// following rules are necessary and sufficient:
    ///
    /// * `base` contained pointer must not be `dangling` and must point to the
    ///   end of the first `element` from the `data part` of the table, i.e.
    ///   must be a pointer that returns by [`RawTable::data_end`] or by
    ///   [`RawTableInner::data_end<T>`];
    ///
    /// * `self` also must not contain dangling pointer;
    ///
    /// * both `self` and `base` must be created from the same [`RawTable`]
    ///   (or [`RawTableInner`]).
    ///
    /// If `mem::size_of::<T>() == 0`, this function is always safe.
    ///
    /// [`Bucket`]: crate::raw::Bucket
    /// [`from_base_index`]: crate::raw::Bucket::from_base_index
    /// [`RawTable::data_end`]: crate::raw::RawTable::data_end
    /// [`RawTableInner::data_end<T>`]: RawTableInner::data_end<T>
    /// [`RawTable`]: crate::raw::RawTable
    /// [`RawTableInner`]: RawTableInner
    /// [`<*const T>::offset_from`]: https://doc.rust-lang.org/nightly/core/primitive.pointer.html#method.offset_from
    #[inline]
    unsafe fn to_base_index(&self, base: NonNull<T>) -> usize {
        // If mem::size_of::<T>() != 0 then return an index under which we used to store the
        // `element` in the data part of the table (we start counting from "0", so
        // that in the expression T[last], the "last" index actually is one less than the
        // "buckets" number in the table, i.e. "last = RawTableInner.bucket_mask").
        // For example for 5th element in table calculation is performed like this:
        //
        //                        mem::size_of::<T>()
        //                          |
        //                          |         `self = from_base_index(base, 5)` that returns pointer
        //                          |         that points here in tha data part of the table
        //                          |         (to the end of T5)
        //                          |           |                    `base: NonNull<T>` must point here
        //                          v           |                    (to the end of T0 or to the start of C0)
        //                        /???\         v                      v
        // [Padding], Tlast, ..., |T10|, ..., T5|, T4, T3, T2, T1, T0, |C0, C1, C2, C3, C4, C5, ..., C10, ..., Clast
        //                                      \__________  __________/
        //                                                 \/
        //                                     `bucket.to_base_index(base)` = 5
        //                                     (base.as_ptr() as usize - self.ptr.as_ptr() as usize) / mem::size_of::<T>()
        //
        // where: T0...Tlast - our stored data; C0...Clast - control bytes or metadata for data.
        if T::IS_ZERO_SIZED {
            // this can not be UB
            self.ptr.as_ptr() as usize - 1
        } else {
            offset_from(base.as_ptr(), self.ptr.as_ptr())
        }
    }

    /// Acquires the underlying raw pointer `*mut T` to `data`.
    ///
    /// # Note
    ///
    /// If `T` is not [`Copy`], do not use `*mut T` methods that can cause calling the
    /// destructor of `T` (for example the [`<*mut T>::drop_in_place`] method), because
    /// for properly dropping the data we also need to clear `data` control bytes. If we
    /// drop data, but do not clear `data control byte` it leads to double drop when
    /// [`RawTable`] goes out of scope.
    ///
    /// If you modify an already initialized `value`, so [`Hash`] and [`Eq`] on the new
    /// `T` value and its borrowed form *must* match those for the old `T` value, as the map
    /// will not re-evaluate where the new value should go, meaning the value may become
    /// "lost" if their location does not reflect their state.
    ///
    /// [`RawTable`]: crate::raw::RawTable
    /// [`<*mut T>::drop_in_place`]: https://doc.rust-lang.org/core/primitive.pointer.html#method.drop_in_place
    /// [`Hash`]: https://doc.rust-lang.org/core/hash/trait.Hash.html
    /// [`Eq`]: https://doc.rust-lang.org/core/cmp/trait.Eq.html
    ///
    /// # Examples
    ///
    /// ```
    /// # #[cfg(feature = "raw")]
    /// # fn test() {
    /// use core::hash::{BuildHasher, Hash};
    /// use hashbrown::raw::{Bucket, RawTable};
    ///
    /// type NewHashBuilder = core::hash::BuildHasherDefault<ahash::AHasher>;
    ///
    /// fn make_hash<K: Hash + ?Sized, S: BuildHasher>(hash_builder: &S, key: &K) -> u64 {
    ///     use core::hash::Hasher;
    ///     let mut state = hash_builder.build_hasher();
    ///     key.hash(&mut state);
    ///     state.finish()
    /// }
    ///
    /// let hash_builder = NewHashBuilder::default();
    /// let mut table = RawTable::new();
    ///
    /// let value = ("a", 100);
    /// let hash = make_hash(&hash_builder, &value.0);
    ///
    /// table.insert(hash, value.clone(), |val| make_hash(&hash_builder, &val.0));
    ///
    /// let bucket: Bucket<(&str, i32)> = table.find(hash, |(k1, _)| k1 == &value.0).unwrap();
    ///
    /// assert_eq!(unsafe { &*bucket.as_ptr() }, &("a", 100));
    /// # }
    /// # fn main() {
    /// #     #[cfg(feature = "raw")]
    /// #     test()
    /// # }
    /// ```
    #[inline]
    pub fn as_ptr(&self) -> *mut T {
        if T::IS_ZERO_SIZED {
            // Just return an arbitrary ZST pointer which is properly aligned
            // invalid pointer is good enough for ZST
            invalid_mut(mem::align_of::<T>())
        } else {
            unsafe { self.ptr.as_ptr().sub(1) }
        }
    }

    /// Create a new [`Bucket`] that is offset from the `self` by the given
    /// `offset`. The pointer calculation is performed by calculating the
    /// offset from `self` pointer (convenience for `self.ptr.as_ptr().sub(offset)`).
    /// This function is used for iterators.
    ///
    /// `offset` is in units of `T`; e.g., a `offset` of 3 represents a pointer
    /// offset of `3 * size_of::<T>()` bytes.
    ///
    /// # Safety
    ///
    /// If `mem::size_of::<T>() != 0`, then the safety rules are directly derived
    /// from the safety rules for [`<*mut T>::sub`] method of `*mut T` and safety
    /// rules of [`NonNull::new_unchecked`] function.
    ///
    /// Thus, in order to uphold the safety contracts for [`<*mut T>::sub`] method
    /// and [`NonNull::new_unchecked`] function, as well as for the correct
    /// logic of the work of this crate, the following rules are necessary and
    /// sufficient:
    ///
    /// * `self` contained pointer must not be `dangling`;
    ///
    /// * `self.to_base_index() + ofset` must not be greater than `RawTableInner.bucket_mask`,
    ///   i.e. `(self.to_base_index() + ofset) <= RawTableInner.bucket_mask` or, in other
    ///   words, `self.to_base_index() + ofset + 1` must be no greater than the number returned
    ///   by the function [`RawTable::buckets`] or [`RawTableInner::buckets`].
    ///
    /// If `mem::size_of::<T>() == 0`, then the only requirement is that the
    /// `self.to_base_index() + ofset` must not be greater than `RawTableInner.bucket_mask`,
    /// i.e. `(self.to_base_index() + ofset) <= RawTableInner.bucket_mask` or, in other words,
    /// `self.to_base_index() + ofset + 1` must be no greater than the number returned by the
    /// function [`RawTable::buckets`] or [`RawTableInner::buckets`].
    ///
    /// [`Bucket`]: crate::raw::Bucket
    /// [`<*mut T>::sub`]: https://doc.rust-lang.org/core/primitive.pointer.html#method.sub-1
    /// [`NonNull::new_unchecked`]: https://doc.rust-lang.org/stable/std/ptr/struct.NonNull.html#method.new_unchecked
    /// [`RawTable::buckets`]: crate::raw::RawTable::buckets
    /// [`RawTableInner::buckets`]: RawTableInner::buckets
    #[inline]
    unsafe fn next_n(&self, offset: usize) -> Self {
        let ptr = if T::IS_ZERO_SIZED {
            // invalid pointer is good enough for ZST
            invalid_mut(self.ptr.as_ptr() as usize + offset)
        } else {
            self.ptr.as_ptr().sub(offset)
        };
        Self {
            ptr: NonNull::new_unchecked(ptr),
        }
    }

    /// Executes the destructor (if any) of the pointed-to `data`.
    ///
    /// # Safety
    ///
    /// See [`ptr::drop_in_place`] for safety concerns.
    ///
    /// You should use [`RawTable::erase`] instead of this function,
    /// or be careful with calling this function directly, because for
    /// properly dropping the data we need also clear `data` control bytes.
    /// If we drop data, but do not erase `data control byte` it leads to
    /// double drop when [`RawTable`] goes out of scope.
    ///
    /// [`ptr::drop_in_place`]: https://doc.rust-lang.org/core/ptr/fn.drop_in_place.html
    /// [`RawTable`]: crate::raw::RawTable
    /// [`RawTable::erase`]: crate::raw::RawTable::erase
    #[cfg_attr(feature = "inline-more", inline)]
    pub(crate) unsafe fn drop(&self) {
        self.as_ptr().drop_in_place();
    }

    /// Reads the `value` from `self` without moving it. This leaves the
    /// memory in `self` unchanged.
    ///
    /// # Safety
    ///
    /// See [`ptr::read`] for safety concerns.
    ///
    /// You should use [`RawTable::remove`] instead of this function,
    /// or be careful with calling this function directly, because compiler
    /// calls its destructor when readed `value` goes out of scope. It
    /// can cause double dropping when [`RawTable`] goes out of scope,
    /// because of not erased `data control byte`.
    ///
    /// [`ptr::read`]: https://doc.rust-lang.org/core/ptr/fn.read.html
    /// [`RawTable`]: crate::raw::RawTable
    /// [`RawTable::remove`]: crate::raw::RawTable::remove
    #[inline]
    pub(crate) unsafe fn read(&self) -> T {
        self.as_ptr().read()
    }

    /// Overwrites a memory location with the given `value` without reading
    /// or dropping the old value (like [`ptr::write`] function).
    ///
    /// # Safety
    ///
    /// See [`ptr::write`] for safety concerns.
    ///
    /// # Note
    ///
    /// [`Hash`] and [`Eq`] on the new `T` value and its borrowed form *must* match
    /// those for the old `T` value, as the map will not re-evaluate where the new
    /// value should go, meaning the value may become "lost" if their location
    /// does not reflect their state.
    ///
    /// [`ptr::write`]: https://doc.rust-lang.org/core/ptr/fn.write.html
    /// [`Hash`]: https://doc.rust-lang.org/core/hash/trait.Hash.html
    /// [`Eq`]: https://doc.rust-lang.org/core/cmp/trait.Eq.html
    #[inline]
    pub(crate) unsafe fn write(&self, val: T) {
        self.as_ptr().write(val);
    }

    /// Returns a shared immutable reference to the `value`.
    ///
    /// # Safety
    ///
    /// See [`NonNull::as_ref`] for safety concerns.
    ///
    /// [`NonNull::as_ref`]: https://doc.rust-lang.org/core/ptr/struct.NonNull.html#method.as_ref
    ///
    /// # Examples
    ///
    /// ```
    /// # #[cfg(feature = "raw")]
    /// # fn test() {
    /// use core::hash::{BuildHasher, Hash};
    /// use hashbrown::raw::{Bucket, RawTable};
    ///
    /// type NewHashBuilder = core::hash::BuildHasherDefault<ahash::AHasher>;
    ///
    /// fn make_hash<K: Hash + ?Sized, S: BuildHasher>(hash_builder: &S, key: &K) -> u64 {
    ///     use core::hash::Hasher;
    ///     let mut state = hash_builder.build_hasher();
    ///     key.hash(&mut state);
    ///     state.finish()
    /// }
    ///
    /// let hash_builder = NewHashBuilder::default();
    /// let mut table = RawTable::new();
    ///
    /// let value: (&str, String) = ("A pony", "is a small horse".to_owned());
    /// let hash = make_hash(&hash_builder, &value.0);
    ///
    /// table.insert(hash, value.clone(), |val| make_hash(&hash_builder, &val.0));
    ///
    /// let bucket: Bucket<(&str, String)> = table.find(hash, |(k, _)| k == &value.0).unwrap();
    ///
    /// assert_eq!(
    ///     unsafe { bucket.as_ref() },
    ///     &("A pony", "is a small horse".to_owned())
    /// );
    /// # }
    /// # fn main() {
    /// #     #[cfg(feature = "raw")]
    /// #     test()
    /// # }
    /// ```
    #[inline]
    pub unsafe fn as_ref<'a>(&self) -> &'a T {
        &*self.as_ptr()
    }

    /// Returns a unique mutable reference to the `value`.
    ///
    /// # Safety
    ///
    /// See [`NonNull::as_mut`] for safety concerns.
    ///
    /// # Note
    ///
    /// [`Hash`] and [`Eq`] on the new `T` value and its borrowed form *must* match
    /// those for the old `T` value, as the map will not re-evaluate where the new
    /// value should go, meaning the value may become "lost" if their location
    /// does not reflect their state.
    ///
    /// [`NonNull::as_mut`]: https://doc.rust-lang.org/core/ptr/struct.NonNull.html#method.as_mut
    /// [`Hash`]: https://doc.rust-lang.org/core/hash/trait.Hash.html
    /// [`Eq`]: https://doc.rust-lang.org/core/cmp/trait.Eq.html
    ///
    /// # Examples
    ///
    /// ```
    /// # #[cfg(feature = "raw")]
    /// # fn test() {
    /// use core::hash::{BuildHasher, Hash};
    /// use hashbrown::raw::{Bucket, RawTable};
    ///
    /// type NewHashBuilder = core::hash::BuildHasherDefault<ahash::AHasher>;
    ///
    /// fn make_hash<K: Hash + ?Sized, S: BuildHasher>(hash_builder: &S, key: &K) -> u64 {
    ///     use core::hash::Hasher;
    ///     let mut state = hash_builder.build_hasher();
    ///     key.hash(&mut state);
    ///     state.finish()
    /// }
    ///
    /// let hash_builder = NewHashBuilder::default();
    /// let mut table = RawTable::new();
    ///
    /// let value: (&str, String) = ("A pony", "is a small horse".to_owned());
    /// let hash = make_hash(&hash_builder, &value.0);
    ///
    /// table.insert(hash, value.clone(), |val| make_hash(&hash_builder, &val.0));
    ///
    /// let bucket: Bucket<(&str, String)> = table.find(hash, |(k, _)| k == &value.0).unwrap();
    ///
    /// unsafe {
    ///     bucket
    ///         .as_mut()
    ///         .1
    ///         .push_str(" less than 147 cm at the withers")
    /// };
    /// assert_eq!(
    ///     unsafe { bucket.as_ref() },
    ///     &(
    ///         "A pony",
    ///         "is a small horse less than 147 cm at the withers".to_owned()
    ///     )
    /// );
    /// # }
    /// # fn main() {
    /// #     #[cfg(feature = "raw")]
    /// #     test()
    /// # }
    /// ```
    #[inline]
    pub unsafe fn as_mut<'a>(&self) -> &'a mut T {
        &mut *self.as_ptr()
    }

    /// Copies `size_of<T>` bytes from `other` to `self`. The source
    /// and destination may *not* overlap.
    ///
    /// # Safety
    ///
    /// See [`ptr::copy_nonoverlapping`] for safety concerns.
    ///
    /// Like [`read`], `copy_nonoverlapping` creates a bitwise copy of `T`, regardless of
    /// whether `T` is [`Copy`]. If `T` is not [`Copy`], using *both* the values
    /// in the region beginning at `*self` and the region beginning at `*other` can
    /// [violate memory safety].
    ///
    /// # Note
    ///
    /// [`Hash`] and [`Eq`] on the new `T` value and its borrowed form *must* match
    /// those for the old `T` value, as the map will not re-evaluate where the new
    /// value should go, meaning the value may become "lost" if their location
    /// does not reflect their state.
    ///
    /// [`ptr::copy_nonoverlapping`]: https://doc.rust-lang.org/core/ptr/fn.copy_nonoverlapping.html
    /// [`read`]: https://doc.rust-lang.org/core/ptr/fn.read.html
    /// [violate memory safety]: https://doc.rust-lang.org/std/ptr/fn.read.html#ownership-of-the-returned-value
    /// [`Hash`]: https://doc.rust-lang.org/core/hash/trait.Hash.html
    /// [`Eq`]: https://doc.rust-lang.org/core/cmp/trait.Eq.html
    #[cfg(feature = "raw")]
    #[inline]
    pub unsafe fn copy_from_nonoverlapping(&self, other: &Self) {
        self.as_ptr().copy_from_nonoverlapping(other.as_ptr(), 1);
    }
}

/// A raw hash table with an unsafe API.
pub struct RawTable<T, A: Allocator = Global> {
    table: RawTableInner,
    alloc: A,
    // Tell dropck that we own instances of T.
    marker: PhantomData<T>,
}

/// Non-generic part of `RawTable` which allows functions to be instantiated only once regardless
/// of how many different key-value types are used.
struct RawTableInner {
    // Mask to get an index from a hash value. The value is one less than the
    // number of buckets in the table.
    bucket_mask: usize,

    // [Padding], T1, T2, ..., Tlast, C1, C2, ...
    //                                ^ points here
    ctrl: NonNull<u8>,

    // Number of elements that can be inserted before we need to grow the table
    growth_left: usize,

    // Number of elements in the table, only really used by len()
    items: usize,
}

impl<T> RawTable<T, Global> {
    /// Creates a new empty hash table without allocating any memory.
    ///
    /// In effect this returns a table with exactly 1 bucket. However we can
    /// leave the data pointer dangling since that bucket is never written to
    /// due to our load factor forcing us to always have at least 1 free bucket.
    #[inline]
    pub const fn new() -> Self {
        Self {
            table: RawTableInner::NEW,
            alloc: Global,
            marker: PhantomData,
        }
    }

    /// Attempts to allocate a new hash table with at least enough capacity
    /// for inserting the given number of elements without reallocating.
    #[cfg(feature = "raw")]
    pub fn try_with_capacity(capacity: usize) -> Result<Self, TryReserveError> {
        Self::try_with_capacity_in(capacity, Global)
    }

    /// Allocates a new hash table with at least enough capacity for inserting
    /// the given number of elements without reallocating.
    pub fn with_capacity(capacity: usize) -> Self {
        Self::with_capacity_in(capacity, Global)
    }
}

impl<T, A: Allocator> RawTable<T, A> {
    const TABLE_LAYOUT: TableLayout = TableLayout::new::<T>();

    /// Creates a new empty hash table without allocating any memory, using the
    /// given allocator.
    ///
    /// In effect this returns a table with exactly 1 bucket. However we can
    /// leave the data pointer dangling since that bucket is never written to
    /// due to our load factor forcing us to always have at least 1 free bucket.
    #[inline]
    pub const fn new_in(alloc: A) -> Self {
        Self {
            table: RawTableInner::NEW,
            alloc,
            marker: PhantomData,
        }
    }

    /// Allocates a new hash table with the given number of buckets.
    ///
    /// The control bytes are left uninitialized.
    #[cfg_attr(feature = "inline-more", inline)]
    unsafe fn new_uninitialized(
        alloc: A,
        buckets: usize,
        fallibility: Fallibility,
    ) -> Result<Self, TryReserveError> {
        debug_assert!(buckets.is_power_of_two());

        Ok(Self {
            table: RawTableInner::new_uninitialized(
                &alloc,
                Self::TABLE_LAYOUT,
                buckets,
                fallibility,
            )?,
            alloc,
            marker: PhantomData,
        })
    }

    /// Attempts to allocate a new hash table using the given allocator, with at least enough
    /// capacity for inserting the given number of elements without reallocating.
    #[cfg(feature = "raw")]
    pub fn try_with_capacity_in(capacity: usize, alloc: A) -> Result<Self, TryReserveError> {
        Ok(Self {
            table: RawTableInner::fallible_with_capacity(
                &alloc,
                Self::TABLE_LAYOUT,
                capacity,
                Fallibility::Fallible,
            )?,
            alloc,
            marker: PhantomData,
        })
    }

    /// Allocates a new hash table using the given allocator, with at least enough capacity for
    /// inserting the given number of elements without reallocating.
    pub fn with_capacity_in(capacity: usize, alloc: A) -> Self {
        Self {
            table: RawTableInner::with_capacity(&alloc, Self::TABLE_LAYOUT, capacity),
            alloc,
            marker: PhantomData,
        }
    }

    /// Returns a reference to the underlying allocator.
    #[inline]
    pub fn allocator(&self) -> &A {
        &self.alloc
    }

    /// Returns pointer to one past last `data` element in the table as viewed from
    /// the start point of the allocation.
    ///
    /// The caller must ensure that the `RawTable` outlives the returned [`NonNull<T>`],
    /// otherwise using it may result in [`undefined behavior`].
    ///
    /// [`undefined behavior`]: https://doc.rust-lang.org/reference/behavior-considered-undefined.html
    #[inline]
    pub fn data_end(&self) -> NonNull<T> {
        //                        `self.table.ctrl.cast()` returns pointer that
        //                        points here (to the end of `T0`)
        //                          ∨
        // [Pad], T_n, ..., T1, T0, |CT0, CT1, ..., CT_n|, CTa_0, CTa_1, ..., CTa_m
        //                           \________  ________/
        //                                    \/
        //       `n = buckets - 1`, i.e. `RawTable::buckets() - 1`
        //
        // where: T0...T_n  - our stored data;
        //        CT0...CT_n - control bytes or metadata for `data`.
        //        CTa_0...CTa_m - additional control bytes, where `m = Group::WIDTH - 1` (so that the search
        //                        with loading `Group` bytes from the heap works properly, even if the result
        //                        of `h1(hash) & self.bucket_mask` is equal to `self.bucket_mask`). See also
        //                        `RawTableInner::set_ctrl` function.
        //
        // P.S. `h1(hash) & self.bucket_mask` is the same as `hash as usize % self.buckets()` because the number
        // of buckets is a power of two, and `self.bucket_mask = self.buckets() - 1`.
        self.table.ctrl.cast()
    }

    /// Returns pointer to start of data table.
    #[inline]
    #[cfg(any(feature = "raw", feature = "nightly"))]
    pub unsafe fn data_start(&self) -> NonNull<T> {
        NonNull::new_unchecked(self.data_end().as_ptr().wrapping_sub(self.buckets()))
    }

    /// Return the information about memory allocated by the table.
    ///
    /// `RawTable` allocates single memory block to store both data and metadata.
    /// This function returns allocation size and alignment and the beginning of the area.
    /// These are the arguments which will be passed to `dealloc` when the table is dropped.
    ///
    /// This function might be useful for memory profiling.
    #[inline]
    #[cfg(feature = "raw")]
    pub fn allocation_info(&self) -> (NonNull<u8>, Layout) {
        // SAFETY: We use the same `table_layout` that was used to allocate
        // this table.
        unsafe { self.table.allocation_info_or_zero(Self::TABLE_LAYOUT) }
    }

    /// Returns the index of a bucket from a `Bucket`.
    #[inline]
    pub unsafe fn bucket_index(&self, bucket: &Bucket<T>) -> usize {
        bucket.to_base_index(self.data_end())
    }

    /// Returns a pointer to an element in the table.
    ///
    /// The caller must ensure that the `RawTable` outlives the returned [`Bucket<T>`],
    /// otherwise using it may result in [`undefined behavior`].
    ///
    /// # Safety
    ///
    /// If `mem::size_of::<T>() != 0`, then the caller of this function must observe the
    /// following safety rules:
    ///
    /// * The table must already be allocated;
    ///
    /// * The `index` must not be greater than the number returned by the [`RawTable::buckets`]
    ///   function, i.e. `(index + 1) <= self.buckets()`.
    ///
    /// It is safe to call this function with index of zero (`index == 0`) on a table that has
    /// not been allocated, but using the returned [`Bucket`] results in [`undefined behavior`].
    ///
    /// If `mem::size_of::<T>() == 0`, then the only requirement is that the `index` must
    /// not be greater than the number returned by the [`RawTable::buckets`] function, i.e.
    /// `(index + 1) <= self.buckets()`.
    ///
    /// [`RawTable::buckets`]: RawTable::buckets
    /// [`undefined behavior`]: https://doc.rust-lang.org/reference/behavior-considered-undefined.html
    #[inline]
    pub unsafe fn bucket(&self, index: usize) -> Bucket<T> {
        // If mem::size_of::<T>() != 0 then return a pointer to the `element` in the `data part` of the table
        // (we start counting from "0", so that in the expression T[n], the "n" index actually one less than
        // the "buckets" number of our `RawTable`, i.e. "n = RawTable::buckets() - 1"):
        //
        //           `table.bucket(3).as_ptr()` returns a pointer that points here in the `data`
        //           part of the `RawTable`, i.e. to the start of T3 (see `Bucket::as_ptr`)
        //                  |
        //                  |               `base = self.data_end()` points here
        //                  |               (to the start of CT0 or to the end of T0)
        //                  v                 v
        // [Pad], T_n, ..., |T3|, T2, T1, T0, |CT0, CT1, CT2, CT3, ..., CT_n, CTa_0, CTa_1, ..., CTa_m
        //                     ^                                              \__________  __________/
        //        `table.bucket(3)` returns a pointer that points                        \/
        //         here in the `data` part of the `RawTable` (to              additional control bytes
        //         the end of T3)                                              `m = Group::WIDTH - 1`
        //
        // where: T0...T_n  - our stored data;
        //        CT0...CT_n - control bytes or metadata for `data`;
        //        CTa_0...CTa_m - additional control bytes (so that the search with loading `Group` bytes from
        //                        the heap works properly, even if the result of `h1(hash) & self.table.bucket_mask`
        //                        is equal to `self.table.bucket_mask`). See also `RawTableInner::set_ctrl` function.
        //
        // P.S. `h1(hash) & self.table.bucket_mask` is the same as `hash as usize % self.buckets()` because the number
        // of buckets is a power of two, and `self.table.bucket_mask = self.buckets() - 1`.
        debug_assert_ne!(self.table.bucket_mask, 0);
        debug_assert!(index < self.buckets());
        Bucket::from_base_index(self.data_end(), index)
    }

    /// Erases an element from the table without dropping it.
    #[cfg_attr(feature = "inline-more", inline)]
    unsafe fn erase_no_drop(&mut self, item: &Bucket<T>) {
        let index = self.bucket_index(item);
        self.table.erase(index);
    }

    /// Erases an element from the table, dropping it in place.
    #[cfg_attr(feature = "inline-more", inline)]
    #[allow(clippy::needless_pass_by_value)]
    pub unsafe fn erase(&mut self, item: Bucket<T>) {
        // Erase the element from the table first since drop might panic.
        self.erase_no_drop(&item);
        item.drop();
    }

    /// Finds and erases an element from the table, dropping it in place.
    /// Returns true if an element was found.
    #[cfg(feature = "raw")]
    #[cfg_attr(feature = "inline-more", inline)]
    pub fn erase_entry(&mut self, hash: u64, eq: impl FnMut(&T) -> bool) -> bool {
        // Avoid `Option::map` because it bloats LLVM IR.
        if let Some(bucket) = self.find(hash, eq) {
            unsafe {
                self.erase(bucket);
            }
            true
        } else {
            false
        }
    }

    /// Removes an element from the table, returning it.
    ///
    /// This also returns an `InsertSlot` pointing to the newly free bucket.
    #[cfg_attr(feature = "inline-more", inline)]
    #[allow(clippy::needless_pass_by_value)]
    pub unsafe fn remove(&mut self, item: Bucket<T>) -> (T, InsertSlot) {
        self.erase_no_drop(&item);
        (
            item.read(),
            InsertSlot {
                index: self.bucket_index(&item),
            },
        )
    }

    /// Finds and removes an element from the table, returning it.
    #[cfg_attr(feature = "inline-more", inline)]
    pub fn remove_entry(&mut self, hash: u64, eq: impl FnMut(&T) -> bool) -> Option<T> {
        // Avoid `Option::map` because it bloats LLVM IR.
        match self.find(hash, eq) {
            Some(bucket) => Some(unsafe { self.remove(bucket).0 }),
            None => None,
        }
    }

    /// Marks all table buckets as empty without dropping their contents.
    #[cfg_attr(feature = "inline-more", inline)]
    pub fn clear_no_drop(&mut self) {
        self.table.clear_no_drop();
    }

    /// Removes all elements from the table without freeing the backing memory.
    #[cfg_attr(feature = "inline-more", inline)]
    pub fn clear(&mut self) {
        if self.is_empty() {
            // Special case empty table to avoid surprising O(capacity) time.
            return;
        }
        // Ensure that the table is reset even if one of the drops panic
        let mut self_ = guard(self, |self_| self_.clear_no_drop());
        unsafe {
            // SAFETY: ScopeGuard sets to zero the `items` field of the table
            // even in case of panic during the dropping of the elements so
            // that there will be no double drop of the elements.
            self_.table.drop_elements::<T>();
        }
    }

    /// Shrinks the table to fit `max(self.len(), min_size)` elements.
    #[cfg_attr(feature = "inline-more", inline)]
    pub fn shrink_to(&mut self, min_size: usize, hasher: impl Fn(&T) -> u64) {
        // Calculate the minimal number of elements that we need to reserve
        // space for.
        let min_size = usize::max(self.table.items, min_size);
        if min_size == 0 {
            let mut old_inner = mem::replace(&mut self.table, RawTableInner::NEW);
            unsafe {
                // SAFETY:
                // 1. We call the function only once;
                // 2. We know for sure that `alloc` and `table_layout` matches the [`Allocator`]
                //    and [`TableLayout`] that were used to allocate this table.
                // 3. If any elements' drop function panics, then there will only be a memory leak,
                //    because we have replaced the inner table with a new one.
                old_inner.drop_inner_table::<T, _>(&self.alloc, Self::TABLE_LAYOUT);
            }
            return;
        }

        // Calculate the number of buckets that we need for this number of
        // elements. If the calculation overflows then the requested bucket
        // count must be larger than what we have right and nothing needs to be
        // done.
        let min_buckets = match capacity_to_buckets(min_size) {
            Some(buckets) => buckets,
            None => return,
        };

        // If we have more buckets than we need, shrink the table.
        if min_buckets < self.buckets() {
            // Fast path if the table is empty
            if self.table.items == 0 {
                let new_inner =
                    RawTableInner::with_capacity(&self.alloc, Self::TABLE_LAYOUT, min_size);
                let mut old_inner = mem::replace(&mut self.table, new_inner);
                unsafe {
                    // SAFETY:
                    // 1. We call the function only once;
                    // 2. We know for sure that `alloc` and `table_layout` matches the [`Allocator`]
                    //    and [`TableLayout`] that were used to allocate this table.
                    // 3. If any elements' drop function panics, then there will only be a memory leak,
                    //    because we have replaced the inner table with a new one.
                    old_inner.drop_inner_table::<T, _>(&self.alloc, Self::TABLE_LAYOUT);
                }
            } else {
                // Avoid `Result::unwrap_or_else` because it bloats LLVM IR.
                unsafe {
                    // SAFETY:
                    // 1. We know for sure that `min_size >= self.table.items`.
                    // 2. The [`RawTableInner`] must already have properly initialized control bytes since
                    //    we will never expose RawTable::new_uninitialized in a public API.
                    if self
                        .resize(min_size, hasher, Fallibility::Infallible)
                        .is_err()
                    {
                        // SAFETY: The result of calling the `resize` function cannot be an error
                        // because `fallibility == Fallibility::Infallible.
                        hint::unreachable_unchecked()
                    }
                }
            }
        }
    }

    /// Ensures that at least `additional` items can be inserted into the table
    /// without reallocation.
    #[cfg_attr(feature = "inline-more", inline)]
    pub fn reserve(&mut self, additional: usize, hasher: impl Fn(&T) -> u64) {
        if unlikely(additional > self.table.growth_left) {
            // Avoid `Result::unwrap_or_else` because it bloats LLVM IR.
            unsafe {
                // SAFETY: The [`RawTableInner`] must already have properly initialized control
                // bytes since we will never expose RawTable::new_uninitialized in a public API.
                if self
                    .reserve_rehash(additional, hasher, Fallibility::Infallible)
                    .is_err()
                {
                    // SAFETY: All allocation errors will be caught inside `RawTableInner::reserve_rehash`.
                    hint::unreachable_unchecked()
                }
            }
        }
    }

    /// Tries to ensure that at least `additional` items can be inserted into
    /// the table without reallocation.
    #[cfg_attr(feature = "inline-more", inline)]
    pub fn try_reserve(
        &mut self,
        additional: usize,
        hasher: impl Fn(&T) -> u64,
    ) -> Result<(), TryReserveError> {
        if additional > self.table.growth_left {
            // SAFETY: The [`RawTableInner`] must already have properly initialized control
            // bytes since we will never expose RawTable::new_uninitialized in a public API.
            unsafe { self.reserve_rehash(additional, hasher, Fallibility::Fallible) }
        } else {
            Ok(())
        }
    }

    /// Out-of-line slow path for `reserve` and `try_reserve`.
    ///
    /// # Safety
    ///
    /// The [`RawTableInner`] must have properly initialized control bytes,
    /// otherwise calling this function results in [`undefined behavior`]
    ///
    /// [`undefined behavior`]: https://doc.rust-lang.org/reference/behavior-considered-undefined.html
    #[cold]
    #[inline(never)]
    unsafe fn reserve_rehash(
        &mut self,
        additional: usize,
        hasher: impl Fn(&T) -> u64,
        fallibility: Fallibility,
    ) -> Result<(), TryReserveError> {
        unsafe {
            // SAFETY:
            // 1. We know for sure that `alloc` and `layout` matches the [`Allocator`] and
            //    [`TableLayout`] that were used to allocate this table.
            // 2. The `drop` function is the actual drop function of the elements stored in
            //    the table.
            // 3. The caller ensures that the control bytes of the `RawTableInner`
            //    are already initialized.
            self.table.reserve_rehash_inner(
                &self.alloc,
                additional,
                &|table, index| hasher(table.bucket::<T>(index).as_ref()),
                fallibility,
                Self::TABLE_LAYOUT,
                if T::NEEDS_DROP {
                    Some(mem::transmute(ptr::drop_in_place::<T> as unsafe fn(*mut T)))
                } else {
                    None
                },
            )
        }
    }

    /// Allocates a new table of a different size and moves the contents of the
    /// current table into it.
    ///
    /// # Safety
    ///
    /// The [`RawTableInner`] must have properly initialized control bytes,
    /// otherwise calling this function results in [`undefined behavior`]
    ///
    /// The caller of this function must ensure that `capacity >= self.table.items`
    /// otherwise:
    ///
    /// * If `self.table.items != 0`, calling of this function with `capacity`
    ///   equal to 0 (`capacity == 0`) results in [`undefined behavior`].
    ///
    /// * If `capacity_to_buckets(capacity) < Group::WIDTH` and
    ///   `self.table.items > capacity_to_buckets(capacity)`
    ///   calling this function results in [`undefined behavior`].
    ///
    /// * If `capacity_to_buckets(capacity) >= Group::WIDTH` and
    ///   `self.table.items > capacity_to_buckets(capacity)`
    ///   calling this function are never return (will go into an
    ///   infinite loop).
    ///
    /// See [`RawTableInner::find_insert_slot`] for more information.
    ///
    /// [`RawTableInner::find_insert_slot`]: RawTableInner::find_insert_slot
    /// [`undefined behavior`]: https://doc.rust-lang.org/reference/behavior-considered-undefined.html
    unsafe fn resize(
        &mut self,
        capacity: usize,
        hasher: impl Fn(&T) -> u64,
        fallibility: Fallibility,
    ) -> Result<(), TryReserveError> {
        // SAFETY:
        // 1. The caller of this function guarantees that `capacity >= self.table.items`.
        // 2. We know for sure that `alloc` and `layout` matches the [`Allocator`] and
        //    [`TableLayout`] that were used to allocate this table.
        // 3. The caller ensures that the control bytes of the `RawTableInner`
        //    are already initialized.
        self.table.resize_inner(
            &self.alloc,
            capacity,
            &|table, index| hasher(table.bucket::<T>(index).as_ref()),
            fallibility,
            Self::TABLE_LAYOUT,
        )
    }

    /// Inserts a new element into the table, and returns its raw bucket.
    ///
    /// This does not check if the given element already exists in the table.
    #[cfg_attr(feature = "inline-more", inline)]
    pub fn insert(&mut self, hash: u64, value: T, hasher: impl Fn(&T) -> u64) -> Bucket<T> {
        unsafe {
            // SAFETY:
            // 1. The [`RawTableInner`] must already have properly initialized control bytes since
            //    we will never expose `RawTable::new_uninitialized` in a public API.
            //
            // 2. We reserve additional space (if necessary) right after calling this function.
            let mut slot = self.table.find_insert_slot(hash);

            // We can avoid growing the table once we have reached our load factor if we are replacing
            // a tombstone. This works since the number of EMPTY slots does not change in this case.
            //
            // SAFETY: The function is guaranteed to return [`InsertSlot`] that contains an index
            // in the range `0..=self.buckets()`.
            let old_ctrl = *self.table.ctrl(slot.index);
            if unlikely(self.table.growth_left == 0 && special_is_empty(old_ctrl)) {
                self.reserve(1, hasher);
                // SAFETY: We know for sure that `RawTableInner` has control bytes
                // initialized and that there is extra space in the table.
                slot = self.table.find_insert_slot(hash);
            }

            self.insert_in_slot(hash, slot, value)
        }
    }

    /// Attempts to insert a new element without growing the table and return its raw bucket.
    ///
    /// Returns an `Err` containing the given element if inserting it would require growing the
    /// table.
    ///
    /// This does not check if the given element already exists in the table.
    #[cfg(feature = "raw")]
    #[cfg_attr(feature = "inline-more", inline)]
    pub fn try_insert_no_grow(&mut self, hash: u64, value: T) -> Result<Bucket<T>, T> {
        unsafe {
            match self.table.prepare_insert_no_grow(hash) {
                Ok(index) => {
                    let bucket = self.bucket(index);
                    bucket.write(value);
                    Ok(bucket)
                }
                Err(()) => Err(value),
            }
        }
    }

    /// Inserts a new element into the table, and returns a mutable reference to it.
    ///
    /// This does not check if the given element already exists in the table.
    #[cfg_attr(feature = "inline-more", inline)]
    pub fn insert_entry(&mut self, hash: u64, value: T, hasher: impl Fn(&T) -> u64) -> &mut T {
        unsafe { self.insert(hash, value, hasher).as_mut() }
    }

    /// Inserts a new element into the table, without growing the table.
    ///
    /// There must be enough space in the table to insert the new element.
    ///
    /// This does not check if the given element already exists in the table.
    #[cfg_attr(feature = "inline-more", inline)]
    #[cfg(any(feature = "raw", feature = "rustc-internal-api"))]
    pub unsafe fn insert_no_grow(&mut self, hash: u64, value: T) -> Bucket<T> {
        let (index, old_ctrl) = self.table.prepare_insert_slot(hash);
        let bucket = self.table.bucket(index);

        // If we are replacing a DELETED entry then we don't need to update
        // the load counter.
        self.table.growth_left -= special_is_empty(old_ctrl) as usize;

        bucket.write(value);
        self.table.items += 1;
        bucket
    }

    /// Temporary removes a bucket, applying the given function to the removed
    /// element and optionally put back the returned value in the same bucket.
    ///
    /// Returns `true` if the bucket still contains an element
    ///
    /// This does not check if the given bucket is actually occupied.
    #[cfg_attr(feature = "inline-more", inline)]
    pub unsafe fn replace_bucket_with<F>(&mut self, bucket: Bucket<T>, f: F) -> bool
    where
        F: FnOnce(T) -> Option<T>,
    {
        let index = self.bucket_index(&bucket);
        let old_ctrl = *self.table.ctrl(index);
        debug_assert!(self.is_bucket_full(index));
        let old_growth_left = self.table.growth_left;
        let item = self.remove(bucket).0;
        if let Some(new_item) = f(item) {
            self.table.growth_left = old_growth_left;
            self.table.set_ctrl(index, old_ctrl);
            self.table.items += 1;
            self.bucket(index).write(new_item);
            true
        } else {
            false
        }
    }

    /// Searches for an element in the table. If the element is not found,
    /// returns `Err` with the position of a slot where an element with the
    /// same hash could be inserted.
    ///
    /// This function may resize the table if additional space is required for
    /// inserting an element.
    #[inline]
    pub fn find_or_find_insert_slot(
        &mut self,
        hash: u64,
        mut eq: impl FnMut(&T) -> bool,
        hasher: impl Fn(&T) -> u64,
    ) -> Result<Bucket<T>, InsertSlot> {
        self.reserve(1, hasher);

        unsafe {
            // SAFETY:
            // 1. We know for sure that there is at least one empty `bucket` in the table.
            // 2. The [`RawTableInner`] must already have properly initialized control bytes since we will
            //    never expose `RawTable::new_uninitialized` in a public API.
            // 3. The `find_or_find_insert_slot_inner` function returns the `index` of only the full bucket,
            //    which is in the range `0..self.buckets()` (since there is at least one empty `bucket` in
            //    the table), so calling `self.bucket(index)` and `Bucket::as_ref` is safe.
            match self
                .table
                .find_or_find_insert_slot_inner(hash, &mut |index| eq(self.bucket(index).as_ref()))
            {
                // SAFETY: See explanation above.
                Ok(index) => Ok(self.bucket(index)),
                Err(slot) => Err(slot),
            }
        }
    }

    /// Inserts a new element into the table in the given slot, and returns its
    /// raw bucket.
    ///
    /// # Safety
    ///
    /// `slot` must point to a slot previously returned by
    /// `find_or_find_insert_slot`, and no mutation of the table must have
    /// occurred since that call.
    #[inline]
    pub unsafe fn insert_in_slot(&mut self, hash: u64, slot: InsertSlot, value: T) -> Bucket<T> {
        let old_ctrl = *self.table.ctrl(slot.index);
        self.table.record_item_insert_at(slot.index, old_ctrl, hash);

        let bucket = self.bucket(slot.index);
        bucket.write(value);
        bucket
    }

    /// Searches for an element in the table.
    #[inline]
    pub fn find(&self, hash: u64, mut eq: impl FnMut(&T) -> bool) -> Option<Bucket<T>> {
        unsafe {
            // SAFETY:
            // 1. The [`RawTableInner`] must already have properly initialized control bytes since we
            //    will never expose `RawTable::new_uninitialized` in a public API.
            // 1. The `find_inner` function returns the `index` of only the full bucket, which is in
            //    the range `0..self.buckets()`, so calling `self.bucket(index)` and `Bucket::as_ref`
            //    is safe.
            let result = self
                .table
                .find_inner(hash, &mut |index| eq(self.bucket(index).as_ref()));

            // Avoid `Option::map` because it bloats LLVM IR.
            match result {
                // SAFETY: See explanation above.
                Some(index) => Some(self.bucket(index)),
                None => None,
            }
        }
    }

    /// Gets a reference to an element in the table.
    #[inline]
    pub fn get(&self, hash: u64, eq: impl FnMut(&T) -> bool) -> Option<&T> {
        // Avoid `Option::map` because it bloats LLVM IR.
        match self.find(hash, eq) {
            Some(bucket) => Some(unsafe { bucket.as_ref() }),
            None => None,
        }
    }

    /// Gets a mutable reference to an element in the table.
    #[inline]
    pub fn get_mut(&mut self, hash: u64, eq: impl FnMut(&T) -> bool) -> Option<&mut T> {
        // Avoid `Option::map` because it bloats LLVM IR.
        match self.find(hash, eq) {
            Some(bucket) => Some(unsafe { bucket.as_mut() }),
            None => None,
        }
    }

    /// Attempts to get mutable references to `N` entries in the table at once.
    ///
    /// Returns an array of length `N` with the results of each query.
    ///
    /// At most one mutable reference will be returned to any entry. `None` will be returned if any
    /// of the hashes are duplicates. `None` will be returned if the hash is not found.
    ///
    /// The `eq` argument should be a closure such that `eq(i, k)` returns true if `k` is equal to
    /// the `i`th key to be looked up.
    pub fn get_many_mut<const N: usize>(
        &mut self,
        hashes: [u64; N],
        eq: impl FnMut(usize, &T) -> bool,
    ) -> Option<[&'_ mut T; N]> {
        unsafe {
            let ptrs = self.get_many_mut_pointers(hashes, eq)?;

            for (i, &cur) in ptrs.iter().enumerate() {
                if ptrs[..i].iter().any(|&prev| ptr::eq::<T>(prev, cur)) {
                    return None;
                }
            }
            // All bucket are distinct from all previous buckets so we're clear to return the result
            // of the lookup.

            // TODO use `MaybeUninit::array_assume_init` here instead once that's stable.
            Some(mem::transmute_copy(&ptrs))
        }
    }

    pub unsafe fn get_many_unchecked_mut<const N: usize>(
        &mut self,
        hashes: [u64; N],
        eq: impl FnMut(usize, &T) -> bool,
    ) -> Option<[&'_ mut T; N]> {
        let ptrs = self.get_many_mut_pointers(hashes, eq)?;
        Some(mem::transmute_copy(&ptrs))
    }

    unsafe fn get_many_mut_pointers<const N: usize>(
        &mut self,
        hashes: [u64; N],
        mut eq: impl FnMut(usize, &T) -> bool,
    ) -> Option<[*mut T; N]> {
        // TODO use `MaybeUninit::uninit_array` here instead once that's stable.
        let mut outs: MaybeUninit<[*mut T; N]> = MaybeUninit::uninit();
        let outs_ptr = outs.as_mut_ptr();

        for (i, &hash) in hashes.iter().enumerate() {
            let cur = self.find(hash, |k| eq(i, k))?;
            *(*outs_ptr).get_unchecked_mut(i) = cur.as_mut();
        }

        // TODO use `MaybeUninit::array_assume_init` here instead once that's stable.
        Some(outs.assume_init())
    }

    /// Returns the number of elements the map can hold without reallocating.
    ///
    /// This number is a lower bound; the table might be able to hold
    /// more, but is guaranteed to be able to hold at least this many.
    #[inline]
    pub fn capacity(&self) -> usize {
        self.table.items + self.table.growth_left
    }

    /// Returns the number of elements in the table.
    #[inline]
    pub fn len(&self) -> usize {
        self.table.items
    }

    /// Returns `true` if the table contains no elements.
    #[inline]
    pub fn is_empty(&self) -> bool {
        self.len() == 0
    }

    /// Returns the number of buckets in the table.
    #[inline]
    pub fn buckets(&self) -> usize {
        self.table.bucket_mask + 1
    }

    /// Checks whether the bucket at `index` is full.
    ///
    /// # Safety
    ///
    /// The caller must ensure `index` is less than the number of buckets.
    #[inline]
    pub unsafe fn is_bucket_full(&self, index: usize) -> bool {
        self.table.is_bucket_full(index)
    }

    /// Returns an iterator over every element in the table. It is up to
    /// the caller to ensure that the `RawTable` outlives the `RawIter`.
    /// Because we cannot make the `next` method unsafe on the `RawIter`
    /// struct, we have to make the `iter` method unsafe.
    #[inline]
    pub unsafe fn iter(&self) -> RawIter<T> {
        // SAFETY:
        // 1. The caller must uphold the safety contract for `iter` method.
        // 2. The [`RawTableInner`] must already have properly initialized control bytes since
        //    we will never expose RawTable::new_uninitialized in a public API.
        self.table.iter()
    }

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--> maximum size reached

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