clippy_lints/src/cyclomatic_complexity.rs

   1 //! calculate cyclomatic complexity and warn about overly complex functions
   2
   3 use rustc::cfg::CFG;
   4 use rustc::lint::*;
   5 use rustc::hir::*;
   6 use rustc::ty;
   7 use rustc::hir::intravisit::{Visitor, walk_expr, NestedVisitorMap};
   8 use syntax::ast::{Attribute, NodeId};
   9 use syntax::codemap::Span;
  10
  11 use utils::{in_macro, LimitStack, span_help_and_lint, paths, match_type};
  12
  13 /// **What it does:** Checks for methods with high cyclomatic complexity.
  14 ///
  15 /// **Why is this bad?** Methods of high cyclomatic complexity tend to be badly
  16 /// readable. Also LLVM will usually optimize small methods better.
  17 ///
  18 /// **Known problems:** Sometimes it's hard to find a way to reduce the complexity.
  19 ///
  20 /// **Example:** No. You'll see it when you get the warning.
  21 declare_lint! {
  22     pub CYCLOMATIC_COMPLEXITY,
  23     Warn,
  24     "functions that should be split up into multiple functions"
  25 }
  26
  27 pub struct CyclomaticComplexity {
  28     limit: LimitStack,
  29 }
  30
  31 impl CyclomaticComplexity {
  32     pub fn new(limit: u64) -> Self {
  33         CyclomaticComplexity { limit: LimitStack::new(limit) }
  34     }
  35 }
  36
  37 impl LintPass for CyclomaticComplexity {
  38     fn get_lints(&self) -> LintArray {
  39         lint_array!(CYCLOMATIC_COMPLEXITY)
  40     }
  41 }
  42
  43 impl CyclomaticComplexity {
  44     fn check<'a, 'tcx: 'a>(&mut self, cx: &'a LateContext<'a, 'tcx>, body: &'tcx Body, span: Span) {
  45         if in_macro(span) {
  46             return;
  47         }
  48
  49         let cfg = CFG::new(cx.tcx, body);
  50         let expr = &body.value;
  51         let n = cfg.graph.len_nodes() as u64;
  52         let e = cfg.graph.len_edges() as u64;
  53         if e + 2 < n {
  54             // the function has unreachable code, other lints should catch this
  55             return;
  56         }
  57         let cc = e + 2 - n;
  58         let mut helper = CCHelper {
  59             match_arms: 0,
  60             divergence: 0,
  61             short_circuits: 0,
  62             returns: 0,
  63             cx: cx,
  64         };
  65         helper.visit_expr(expr);
  66         let CCHelper { match_arms, divergence, short_circuits, returns, .. } = helper;
  67         let ret_ty = cx.tables.node_id_to_type(expr.id);
  68         let ret_adjust = if match_type(cx, ret_ty, &paths::RESULT) {
  69             returns
  70         } else {
  71             returns / 2
  72         };
  73
  74         if cc + divergence < match_arms + short_circuits {
  75             report_cc_bug(cx, cc, match_arms, divergence, short_circuits, ret_adjust, span);
  76         } else {
  77             let mut rust_cc = cc + divergence - match_arms - short_circuits;
  78             // prevent degenerate cases where unreachable code contains `return` statements
  79             if rust_cc >= ret_adjust {
  80                 rust_cc -= ret_adjust;
  81             }
  82             if rust_cc > self.limit.limit() {
  83                 span_help_and_lint(cx,
  84                                    CYCLOMATIC_COMPLEXITY,
  85                                    span,
  86                                    &format!("the function has a cyclomatic complexity of {}", rust_cc),
  87                                    "you could split it up into multiple smaller functions");
  88             }
  89         }
  90     }
  91 }
  92
  93 impl<'a, 'tcx> LateLintPass<'a, 'tcx> for CyclomaticComplexity {
  94     fn check_fn(
  95         &mut self,
  96         cx: &LateContext<'a, 'tcx>,
  97         _: intravisit::FnKind<'tcx>,
  98         _: &'tcx FnDecl,
  99         body: &'tcx Body,
 100         span: Span,
 101         node_id: NodeId
 102     ) {
 103         let def_id = cx.tcx.hir.local_def_id(node_id);
 104         if !cx.tcx.has_attr(def_id, "test") {
 105             self.check(cx, body, span);
 106         }
 107     }
 108
 109     fn enter_lint_attrs(&mut self, cx: &LateContext<'a, 'tcx>, attrs: &'tcx [Attribute]) {
 110         self.limit.push_attrs(cx.sess(), attrs, "cyclomatic_complexity");
 111     }
 112     fn exit_lint_attrs(&mut self, cx: &LateContext<'a, 'tcx>, attrs: &'tcx [Attribute]) {
 113         self.limit.pop_attrs(cx.sess(), attrs, "cyclomatic_complexity");
 114     }
 115 }
 116
 117 struct CCHelper<'a, 'tcx: 'a> {
 118     match_arms: u64,
 119     divergence: u64,
 120     returns: u64,
 121     short_circuits: u64, // && and ||
 122     cx: &'a LateContext<'a, 'tcx>,
 123 }
 124
 125 impl<'a, 'tcx> Visitor<'tcx> for CCHelper<'a, 'tcx> {
 126     fn visit_expr(&mut self, e: &'tcx Expr) {
 127         match e.node {
 128             ExprMatch(_, ref arms, _) => {
 129                 walk_expr(self, e);
 130                 let arms_n: u64 = arms.iter().map(|arm| arm.pats.len() as u64).sum();
 131                 if arms_n > 1 {
 132                     self.match_arms += arms_n - 2;
 133                 }
 134             },
 135             ExprCall(ref callee, _) => {
 136                 walk_expr(self, e);
 137                 let ty = self.cx.tables.node_id_to_type(callee.id);
 138                 match ty.sty {
 139                     ty::TyFnDef(..) | ty::TyFnPtr(_) => {
 140                         let sig = ty.fn_sig(self.cx.tcx);
 141                         if sig.skip_binder().output().sty == ty::TyNever {
 142                             self.divergence += 1;
 143                         }
 144                     },
 145                     _ => (),
 146                 }
 147             },
 148             ExprClosure(..) => (),
 149             ExprBinary(op, _, _) => {
 150                 walk_expr(self, e);
 151                 match op.node {
 152                     BiAnd | BiOr => self.short_circuits += 1,
 153                     _ => (),
 154                 }
 155             },
 156             ExprRet(_) => self.returns += 1,
 157             _ => walk_expr(self, e),
 158         }
 159     }
 160     fn nested_visit_map<'this>(&'this mut self) -> NestedVisitorMap<'this, 'tcx> {
 161         NestedVisitorMap::None
 162     }
 163 }
 164
 165 #[cfg(feature="debugging")]
 166 fn report_cc_bug(_: &LateContext, cc: u64, narms: u64, div: u64, shorts: u64, returns: u64, span: Span) {
 167     span_bug!(span,
 168               "Clippy encountered a bug calculating cyclomatic complexity: cc = {}, arms = {}, \
 169                div = {}, shorts = {}, returns = {}. Please file a bug report.",
 170               cc,
 171               narms,
 172               div,
 173               shorts,
 174               returns);
 175 }
 176 #[cfg(not(feature="debugging"))]
 177 fn report_cc_bug(cx: &LateContext, cc: u64, narms: u64, div: u64, shorts: u64, returns: u64, span: Span) {
 178     if cx.current_level(CYCLOMATIC_COMPLEXITY) != Level::Allow {
 179         cx.sess().span_note_without_error(span,
 180                                           &format!("Clippy encountered a bug calculating cyclomatic complexity \
 181                                                     (hide this message with `#[allow(cyclomatic_complexity)]`): \
 182                                                     cc = {}, arms = {}, div = {}, shorts = {}, returns = {}. \
 183                                                     Please file a bug report.",
 184                                                    cc,
 185                                                    narms,
 186                                                    div,
 187                                                    shorts,
 188                                                    returns));
 189     }
 190 }