compiler/rustc_builtin_macros/src/format.rs

   1 use ArgumentType::*;
   2 use Position::*;
   3
   4 use rustc_ast as ast;
   5 use rustc_ast::ptr::P;
   6 use rustc_ast::tokenstream::TokenStream;
   7 use rustc_ast::{token, BlockCheckMode, UnsafeSource};
   8 use rustc_data_structures::fx::{FxHashMap, FxHashSet};
   9 use rustc_errors::{pluralize, Applicability, DiagnosticBuilder};
  10 use rustc_expand::base::{self, *};
  11 use rustc_parse_format as parse;
  12 use rustc_span::symbol::{sym, Ident, Symbol};
  13 use rustc_span::{MultiSpan, Span};
  14
  15 use std::borrow::Cow;
  16 use std::collections::hash_map::Entry;
  17
  18 #[derive(PartialEq)]
  19 enum ArgumentType {
  20     Placeholder(&'static str),
  21     Count,
  22 }
  23
  24 enum Position {
  25     Exact(usize),
  26     Named(Symbol),
  27 }
  28
  29 struct Context<'a, 'b> {
  30     ecx: &'a mut ExtCtxt<'b>,
  31     /// The macro's call site. References to unstable formatting internals must
  32     /// use this span to pass the stability checker.
  33     macsp: Span,
  34     /// The span of the format string literal.
  35     fmtsp: Span,
  36
  37     /// List of parsed argument expressions.
  38     /// Named expressions are resolved early, and are appended to the end of
  39     /// argument expressions.
  40     ///
  41     /// Example showing the various data structures in motion:
  42     ///
  43     /// * Original: `"{foo:o} {:o} {foo:x} {0:x} {1:o} {:x} {1:x} {0:o}"`
  44     /// * Implicit argument resolution: `"{foo:o} {0:o} {foo:x} {0:x} {1:o} {1:x} {1:x} {0:o}"`
  45     /// * Name resolution: `"{2:o} {0:o} {2:x} {0:x} {1:o} {1:x} {1:x} {0:o}"`
  46     /// * `arg_types` (in JSON): `[[0, 1, 0], [0, 1, 1], [0, 1]]`
  47     /// * `arg_unique_types` (in simplified JSON): `[["o", "x"], ["o", "x"], ["o", "x"]]`
  48     /// * `names` (in JSON): `{"foo": 2}`
  49     args: Vec<P<ast::Expr>>,
  50     /// Placeholder slot numbers indexed by argument.
  51     arg_types: Vec<Vec<usize>>,
  52     /// Unique format specs seen for each argument.
  53     arg_unique_types: Vec<Vec<ArgumentType>>,
  54     /// Map from named arguments to their resolved indices.
  55     names: FxHashMap<Symbol, usize>,
  56
  57     /// The latest consecutive literal strings, or empty if there weren't any.
  58     literal: String,
  59
  60     /// Collection of the compiled `rt::Argument` structures
  61     pieces: Vec<P<ast::Expr>>,
  62     /// Collection of string literals
  63     str_pieces: Vec<P<ast::Expr>>,
  64     /// Stays `true` if all formatting parameters are default (as in "{}{}").
  65     all_pieces_simple: bool,
  66
  67     /// Mapping between positional argument references and indices into the
  68     /// final generated static argument array. We record the starting indices
  69     /// corresponding to each positional argument, and number of references
  70     /// consumed so far for each argument, to facilitate correct `Position`
  71     /// mapping in `build_piece`. In effect this can be seen as a "flattened"
  72     /// version of `arg_unique_types`.
  73     ///
  74     /// Again with the example described above in docstring for `args`:
  75     ///
  76     /// * `arg_index_map` (in JSON): `[[0, 1, 0], [2, 3, 3], [4, 5]]`
  77     arg_index_map: Vec<Vec<usize>>,
  78
  79     /// Starting offset of count argument slots.
  80     count_args_index_offset: usize,
  81
  82     /// Count argument slots and tracking data structures.
  83     /// Count arguments are separately tracked for de-duplication in case
  84     /// multiple references are made to one argument. For example, in this
  85     /// format string:
  86     ///
  87     /// * Original: `"{:.*} {:.foo$} {1:.*} {:.0$}"`
  88     /// * Implicit argument resolution: `"{1:.0$} {2:.foo$} {1:.3$} {4:.0$}"`
  89     /// * Name resolution: `"{1:.0$} {2:.5$} {1:.3$} {4:.0$}"`
  90     /// * `count_positions` (in JSON): `{0: 0, 5: 1, 3: 2}`
  91     /// * `count_args`: `vec![Exact(0), Exact(5), Exact(3)]`
  92     count_args: Vec<Position>,
  93     /// Relative slot numbers for count arguments.
  94     count_positions: FxHashMap<usize, usize>,
  95     /// Number of count slots assigned.
  96     count_positions_count: usize,
  97
  98     /// Current position of the implicit positional arg pointer, as if it
  99     /// still existed in this phase of processing.
 100     /// Used only for `all_pieces_simple` tracking in `build_piece`.
 101     curarg: usize,
 102     /// Current piece being evaluated, used for error reporting.
 103     curpiece: usize,
 104     /// Keep track of invalid references to positional arguments.
 105     invalid_refs: Vec<(usize, usize)>,
 106     /// Spans of all the formatting arguments, in order.
 107     arg_spans: Vec<Span>,
 108     /// All the formatting arguments that have formatting flags set, in order for diagnostics.
 109     arg_with_formatting: Vec<parse::FormatSpec<'a>>,
 110
 111     /// Whether this format string came from a string literal, as opposed to a macro.
 112     is_literal: bool,
 113 }
 114
 115 /// Parses the arguments from the given list of tokens, returning the diagnostic
 116 /// if there's a parse error so we can continue parsing other format!
 117 /// expressions.
 118 ///
 119 /// If parsing succeeds, the return value is:
 120 ///
 121 /// ```text
 122 /// Some((fmtstr, parsed arguments, index map for named arguments))
 123 /// ```
 124 fn parse_args<'a>(
 125     ecx: &mut ExtCtxt<'a>,
 126     sp: Span,
 127     tts: TokenStream,
 128 ) -> Result<(P<ast::Expr>, Vec<P<ast::Expr>>, FxHashMap<Symbol, usize>), DiagnosticBuilder<'a>> {
 129     let mut args = Vec::<P<ast::Expr>>::new();
 130     let mut names = FxHashMap::<Symbol, usize>::default();
 131
 132     let mut p = ecx.new_parser_from_tts(tts);
 133
 134     if p.token == token::Eof {
 135         return Err(ecx.struct_span_err(sp, "requires at least a format string argument"));
 136     }
 137
 138     let first_token = &p.token;
 139     let fmtstr = match first_token.kind {
 140         token::TokenKind::Literal(token::Lit {
 141             kind: token::LitKind::Str | token::LitKind::StrRaw(_),
 142             ..
 143         }) => {
 144             // If the first token is a string literal, then a format expression
 145             // is constructed from it.
 146             //
 147             // This allows us to properly handle cases when the first comma
 148             // after the format string is mistakenly replaced with any operator,
 149             // which cause the expression parser to eat too much tokens.
 150             p.parse_literal_maybe_minus()?
 151         }
 152         _ => {
 153             // Otherwise, we fall back to the expression parser.
 154             p.parse_expr()?
 155         }
 156     };
 157
 158     let mut first = true;
 159     let mut named = false;
 160
 161     while p.token != token::Eof {
 162         if !p.eat(&token::Comma) {
 163             if first {
 164                 p.clear_expected_tokens();
 165             }
 166
 167             match p.expect(&token::Comma) {
 168                 Err(mut err) => {
 169                     match token::TokenKind::Comma.similar_tokens() {
 170                         Some(tks) if tks.contains(&p.token.kind) => {
 171                             // If a similar token is found, then it may be a typo. We
 172                             // consider it as a comma, and continue parsing.
 173                             err.emit();
 174                             p.bump();
 175                         }
 176                         // Otherwise stop the parsing and return the error.
 177                         _ => return Err(err),
 178                     }
 179                 }
 180                 Ok(recovered) => {
 181                     assert!(recovered);
 182                 }
 183             }
 184         }
 185         first = false;
 186         if p.token == token::Eof {
 187             break;
 188         } // accept trailing commas
 189         match p.token.ident() {
 190             Some((ident, _)) if p.look_ahead(1, |t| *t == token::Eq) => {
 191                 named = true;
 192                 p.bump();
 193                 p.expect(&token::Eq)?;
 194                 let e = p.parse_expr()?;
 195                 if let Some(prev) = names.get(&ident.name) {
 196                     ecx.struct_span_err(e.span, &format!("duplicate argument named `{}`", ident))
 197                         .span_label(args[*prev].span, "previously here")
 198                         .span_label(e.span, "duplicate argument")
 199                         .emit();
 200                     continue;
 201                 }
 202
 203                 // Resolve names into slots early.
 204                 // Since all the positional args are already seen at this point
 205                 // if the input is valid, we can simply append to the positional
 206                 // args. And remember the names.
 207                 let slot = args.len();
 208                 names.insert(ident.name, slot);
 209                 args.push(e);
 210             }
 211             _ => {
 212                 let e = p.parse_expr()?;
 213                 if named {
 214                     let mut err = ecx.struct_span_err(
 215                         e.span,
 216                         "positional arguments cannot follow named arguments",
 217                     );
 218                     err.span_label(e.span, "positional arguments must be before named arguments");
 219                     for pos in names.values() {
 220                         err.span_label(args[*pos].span, "named argument");
 221                     }
 222                     err.emit();
 223                 }
 224                 args.push(e);
 225             }
 226         }
 227     }
 228     Ok((fmtstr, args, names))
 229 }
 230
 231 impl<'a, 'b> Context<'a, 'b> {
 232     fn resolve_name_inplace(&self, p: &mut parse::Piece<'_>) {
 233         // NOTE: the `unwrap_or` branch is needed in case of invalid format
 234         // arguments, e.g., `format_args!("{foo}")`.
 235         let lookup = |s: Symbol| *self.names.get(&s).unwrap_or(&0);
 236
 237         match *p {
 238             parse::String(_) => {}
 239             parse::NextArgument(ref mut arg) => {
 240                 if let parse::ArgumentNamed(s) = arg.position {
 241                     arg.position = parse::ArgumentIs(lookup(s));
 242                 }
 243                 if let parse::CountIsName(s) = arg.format.width {
 244                     arg.format.width = parse::CountIsParam(lookup(s));
 245                 }
 246                 if let parse::CountIsName(s) = arg.format.precision {
 247                     arg.format.precision = parse::CountIsParam(lookup(s));
 248                 }
 249             }
 250         }
 251     }
 252
 253     /// Verifies one piece of a parse string, and remembers it if valid.
 254     /// All errors are not emitted as fatal so we can continue giving errors
 255     /// about this and possibly other format strings.
 256     fn verify_piece(&mut self, p: &parse::Piece<'_>) {
 257         match *p {
 258             parse::String(..) => {}
 259             parse::NextArgument(ref arg) => {
 260                 // width/precision first, if they have implicit positional
 261                 // parameters it makes more sense to consume them first.
 262                 self.verify_count(arg.format.width);
 263                 self.verify_count(arg.format.precision);
 264
 265                 // argument second, if it's an implicit positional parameter
 266                 // it's written second, so it should come after width/precision.
 267                 let pos = match arg.position {
 268                     parse::ArgumentIs(i) | parse::ArgumentImplicitlyIs(i) => Exact(i),
 269                     parse::ArgumentNamed(s) => Named(s),
 270                 };
 271
 272                 let ty = Placeholder(match arg.format.ty {
 273                     "" => "Display",
 274                     "?" => "Debug",
 275                     "e" => "LowerExp",
 276                     "E" => "UpperExp",
 277                     "o" => "Octal",
 278                     "p" => "Pointer",
 279                     "b" => "Binary",
 280                     "x" => "LowerHex",
 281                     "X" => "UpperHex",
 282                     _ => {
 283                         let fmtsp = self.fmtsp;
 284                         let sp = arg.format.ty_span.map(|sp| fmtsp.from_inner(sp));
 285                         let mut err = self.ecx.struct_span_err(
 286                             sp.unwrap_or(fmtsp),
 287                             &format!("unknown format trait `{}`", arg.format.ty),
 288                         );
 289                         err.note(
 290                             "the only appropriate formatting traits are:\n\
 291                                 - ``, which uses the `Display` trait\n\
 292                                 - `?`, which uses the `Debug` trait\n\
 293                                 - `e`, which uses the `LowerExp` trait\n\
 294                                 - `E`, which uses the `UpperExp` trait\n\
 295                                 - `o`, which uses the `Octal` trait\n\
 296                                 - `p`, which uses the `Pointer` trait\n\
 297                                 - `b`, which uses the `Binary` trait\n\
 298                                 - `x`, which uses the `LowerHex` trait\n\
 299                                 - `X`, which uses the `UpperHex` trait",
 300                         );
 301                         if let Some(sp) = sp {
 302                             for (fmt, name) in &[
 303                                 ("", "Display"),
 304                                 ("?", "Debug"),
 305                                 ("e", "LowerExp"),
 306                                 ("E", "UpperExp"),
 307                                 ("o", "Octal"),
 308                                 ("p", "Pointer"),
 309                                 ("b", "Binary"),
 310                                 ("x", "LowerHex"),
 311                                 ("X", "UpperHex"),
 312                             ] {
 313                                 // FIXME: rustfix (`run-rustfix`) fails to apply suggestions.
 314                                 // > "Cannot replace slice of data that was already replaced"
 315                                 err.tool_only_span_suggestion(
 316                                     sp,
 317                                     &format!("use the `{}` trait", name),
 318                                     (*fmt).to_string(),
 319                                     Applicability::MaybeIncorrect,
 320                                 );
 321                             }
 322                         }
 323                         err.emit();
 324                         "<invalid>"
 325                     }
 326                 });
 327                 self.verify_arg_type(pos, ty);
 328                 self.curpiece += 1;
 329             }
 330         }
 331     }
 332
 333     fn verify_count(&mut self, c: parse::Count) {
 334         match c {
 335             parse::CountImplied | parse::CountIs(..) => {}
 336             parse::CountIsParam(i) => {
 337                 self.verify_arg_type(Exact(i), Count);
 338             }
 339             parse::CountIsName(s) => {
 340                 self.verify_arg_type(Named(s), Count);
 341             }
 342         }
 343     }
 344
 345     fn describe_num_args(&self) -> Cow<'_, str> {
 346         match self.args.len() {
 347             0 => "no arguments were given".into(),
 348             1 => "there is 1 argument".into(),
 349             x => format!("there are {} arguments", x).into(),
 350         }
 351     }
 352
 353     /// Handle invalid references to positional arguments. Output different
 354     /// errors for the case where all arguments are positional and for when
 355     /// there are named arguments or numbered positional arguments in the
 356     /// format string.
 357     fn report_invalid_references(&self, numbered_position_args: bool) {
 358         let mut e;
 359         let sp = if !self.arg_spans.is_empty() {
 360             // Point at the formatting arguments.
 361             MultiSpan::from_spans(self.arg_spans.clone())
 362         } else {
 363             MultiSpan::from_span(self.fmtsp)
 364         };
 365         let refs =
 366             self.invalid_refs.iter().map(|(r, pos)| (r.to_string(), self.arg_spans.get(*pos)));
 367
 368         let mut zero_based_note = false;
 369
 370         let count = self.pieces.len()
 371             + self.arg_with_formatting.iter().filter(|fmt| fmt.precision_span.is_some()).count();
 372         if self.names.is_empty() && !numbered_position_args && count != self.args.len() {
 373             e = self.ecx.struct_span_err(
 374                 sp,
 375                 &format!(
 376                     "{} positional argument{} in format string, but {}",
 377                     count,
 378                     pluralize!(count),
 379                     self.describe_num_args(),
 380                 ),
 381             );
 382             for arg in &self.args {
 383                 // Point at the arguments that will be formatted.
 384                 e.span_label(arg.span, "");
 385             }
 386         } else {
 387             let (mut refs, spans): (Vec<_>, Vec<_>) = refs.unzip();
 388             // Avoid `invalid reference to positional arguments 7 and 7 (there is 1 argument)`
 389             // for `println!("{7:7$}", 1);`
 390             refs.sort();
 391             refs.dedup();
 392             let spans: Vec<_> = spans.into_iter().filter_map(|sp| sp.copied()).collect();
 393             let sp = if self.arg_spans.is_empty() || spans.is_empty() {
 394                 MultiSpan::from_span(self.fmtsp)
 395             } else {
 396                 MultiSpan::from_spans(spans)
 397             };
 398             let arg_list = if refs.len() == 1 {
 399                 format!("argument {}", refs[0])
 400             } else {
 401                 let reg = refs.pop().unwrap();
 402                 format!("arguments {head} and {tail}", head = refs.join(", "), tail = reg)
 403             };
 404
 405             e = self.ecx.struct_span_err(
 406                 sp,
 407                 &format!(
 408                     "invalid reference to positional {} ({})",
 409                     arg_list,
 410                     self.describe_num_args()
 411                 ),
 412             );
 413             zero_based_note = true;
 414         };
 415
 416         for fmt in &self.arg_with_formatting {
 417             if let Some(span) = fmt.precision_span {
 418                 let span = self.fmtsp.from_inner(span);
 419                 match fmt.precision {
 420                     parse::CountIsParam(pos) if pos > self.args.len() => {
 421                         e.span_label(
 422                             span,
 423                             &format!(
 424                                 "this precision flag expects an `usize` argument at position {}, \
 425                              but {}",
 426                                 pos,
 427                                 self.describe_num_args(),
 428                             ),
 429                         );
 430                         zero_based_note = true;
 431                     }
 432                     parse::CountIsParam(pos) => {
 433                         let count = self.pieces.len()
 434                             + self
 435                                 .arg_with_formatting
 436                                 .iter()
 437                                 .filter(|fmt| fmt.precision_span.is_some())
 438                                 .count();
 439                         e.span_label(span, &format!(
 440                             "this precision flag adds an extra required argument at position {}, \
 441                              which is why there {} expected",
 442                             pos,
 443                             if count == 1 {
 444                                 "is 1 argument".to_string()
 445                             } else {
 446                                 format!("are {} arguments", count)
 447                             },
 448                         ));
 449                         if let Some(arg) = self.args.get(pos) {
 450                             e.span_label(
 451                                 arg.span,
 452                                 "this parameter corresponds to the precision flag",
 453                             );
 454                         }
 455                         zero_based_note = true;
 456                     }
 457                     _ => {}
 458                 }
 459             }
 460             if let Some(span) = fmt.width_span {
 461                 let span = self.fmtsp.from_inner(span);
 462                 match fmt.width {
 463                     parse::CountIsParam(pos) if pos > self.args.len() => {
 464                         e.span_label(
 465                             span,
 466                             &format!(
 467                                 "this width flag expects an `usize` argument at position {}, \
 468                              but {}",
 469                                 pos,
 470                                 self.describe_num_args(),
 471                             ),
 472                         );
 473                         zero_based_note = true;
 474                     }
 475                     _ => {}
 476                 }
 477             }
 478         }
 479         if zero_based_note {
 480             e.note("positional arguments are zero-based");
 481         }
 482         if !self.arg_with_formatting.is_empty() {
 483             e.note(
 484                 "for information about formatting flags, visit \
 485                     https://doc.rust-lang.org/std/fmt/index.html",
 486             );
 487         }
 488
 489         e.emit();
 490     }
 491
 492     /// Actually verifies and tracks a given format placeholder
 493     /// (a.k.a. argument).
 494     fn verify_arg_type(&mut self, arg: Position, ty: ArgumentType) {
 495         match arg {
 496             Exact(arg) => {
 497                 if self.args.len() <= arg {
 498                     self.invalid_refs.push((arg, self.curpiece));
 499                     return;
 500                 }
 501                 match ty {
 502                     Placeholder(_) => {
 503                         // record every (position, type) combination only once
 504                         let seen_ty = &mut self.arg_unique_types[arg];
 505                         let i = seen_ty.iter().position(|x| *x == ty).unwrap_or_else(|| {
 506                             let i = seen_ty.len();
 507                             seen_ty.push(ty);
 508                             i
 509                         });
 510                         self.arg_types[arg].push(i);
 511                     }
 512                     Count => {
 513                         if let Entry::Vacant(e) = self.count_positions.entry(arg) {
 514                             let i = self.count_positions_count;
 515                             e.insert(i);
 516                             self.count_args.push(Exact(arg));
 517                             self.count_positions_count += 1;
 518                         }
 519                     }
 520                 }
 521             }
 522
 523             Named(name) => {
 524                 match self.names.get(&name) {
 525                     Some(&idx) => {
 526                         // Treat as positional arg.
 527                         self.verify_arg_type(Exact(idx), ty)
 528                     }
 529                     None => {
 530                         let capture_feature_enabled = self
 531                             .ecx
 532                             .ecfg
 533                             .features
 534                             .map_or(false, |features| features.format_args_capture);
 535
 536                         // For the moment capturing variables from format strings expanded from macros is
 537                         // disabled (see RFC #2795)
 538                         let can_capture = capture_feature_enabled && self.is_literal;
 539
 540                         if can_capture {
 541                             // Treat this name as a variable to capture from the surrounding scope
 542                             let idx = self.args.len();
 543                             self.arg_types.push(Vec::new());
 544                             self.arg_unique_types.push(Vec::new());
 545                             let span = if self.is_literal {
 546                                 *self.arg_spans.get(self.curpiece).unwrap_or(&self.fmtsp)
 547                             } else {
 548                                 self.fmtsp
 549                             };
 550                             self.args.push(self.ecx.expr_ident(span, Ident::new(name, span)));
 551                             self.names.insert(name, idx);
 552                             self.verify_arg_type(Exact(idx), ty)
 553                         } else {
 554                             let msg = format!("there is no argument named `{}`", name);
 555                             let sp = if self.is_literal {
 556                                 *self.arg_spans.get(self.curpiece).unwrap_or(&self.fmtsp)
 557                             } else {
 558                                 self.fmtsp
 559                             };
 560                             let mut err = self.ecx.struct_span_err(sp, &msg[..]);
 561
 562                             if capture_feature_enabled && !self.is_literal {
 563                                 err.note(&format!(
 564                                     "did you intend to capture a variable `{}` from \
 565                                      the surrounding scope?",
 566                                     name
 567                                 ));
 568                                 err.note(
 569                                     "to avoid ambiguity, `format_args!` cannot capture variables \
 570                                      when the format string is expanded from a macro",
 571                                 );
 572                             } else if self.ecx.parse_sess().unstable_features.is_nightly_build() {
 573                                 err.help(&format!(
 574                                     "if you intended to capture `{}` from the surrounding scope, add \
 575                                      `#![feature(format_args_capture)]` to the crate attributes",
 576                                     name
 577                                 ));
 578                             }
 579
 580                             err.emit();
 581                         }
 582                     }
 583                 }
 584             }
 585         }
 586     }
 587
 588     /// Builds the mapping between format placeholders and argument objects.
 589     fn build_index_map(&mut self) {
 590         // NOTE: Keep the ordering the same as `into_expr`'s expansion would do!
 591         let args_len = self.args.len();
 592         self.arg_index_map.reserve(args_len);
 593
 594         let mut sofar = 0usize;
 595
 596         // Map the arguments
 597         for i in 0..args_len {
 598             let arg_types = &self.arg_types[i];
 599             let arg_offsets = arg_types.iter().map(|offset| sofar + *offset).collect::<Vec<_>>();
 600             self.arg_index_map.push(arg_offsets);
 601             sofar += self.arg_unique_types[i].len();
 602         }
 603
 604         // Record starting index for counts, which appear just after arguments
 605         self.count_args_index_offset = sofar;
 606     }
 607
 608     fn rtpath(ecx: &ExtCtxt<'_>, s: Symbol) -> Vec<Ident> {
 609         ecx.std_path(&[sym::fmt, sym::rt, sym::v1, s])
 610     }
 611
 612     fn build_count(&self, c: parse::Count) -> P<ast::Expr> {
 613         let sp = self.macsp;
 614         let count = |c, arg| {
 615             let mut path = Context::rtpath(self.ecx, sym::Count);
 616             path.push(Ident::new(c, sp));
 617             match arg {
 618                 Some(arg) => self.ecx.expr_call_global(sp, path, vec![arg]),
 619                 None => self.ecx.expr_path(self.ecx.path_global(sp, path)),
 620             }
 621         };
 622         match c {
 623             parse::CountIs(i) => count(sym::Is, Some(self.ecx.expr_usize(sp, i))),
 624             parse::CountIsParam(i) => {
 625                 // This needs mapping too, as `i` is referring to a macro
 626                 // argument. If `i` is not found in `count_positions` then
 627                 // the error had already been emitted elsewhere.
 628                 let i = self.count_positions.get(&i).cloned().unwrap_or(0)
 629                     + self.count_args_index_offset;
 630                 count(sym::Param, Some(self.ecx.expr_usize(sp, i)))
 631             }
 632             parse::CountImplied => count(sym::Implied, None),
 633             // should never be the case, names are already resolved
 634             parse::CountIsName(_) => panic!("should never happen"),
 635         }
 636     }
 637
 638     /// Build a literal expression from the accumulated string literals
 639     fn build_literal_string(&mut self) -> P<ast::Expr> {
 640         let sp = self.fmtsp;
 641         let s = Symbol::intern(&self.literal);
 642         self.literal.clear();
 643         self.ecx.expr_str(sp, s)
 644     }
 645
 646     /// Builds a static `rt::Argument` from a `parse::Piece` or append
 647     /// to the `literal` string.
 648     fn build_piece(
 649         &mut self,
 650         piece: &parse::Piece<'a>,
 651         arg_index_consumed: &mut Vec<usize>,
 652     ) -> Option<P<ast::Expr>> {
 653         let sp = self.macsp;
 654         match *piece {
 655             parse::String(s) => {
 656                 self.literal.push_str(s);
 657                 None
 658             }
 659             parse::NextArgument(ref arg) => {
 660                 // Build the position
 661                 let pos = {
 662                     match arg.position {
 663                         parse::ArgumentIs(i) | parse::ArgumentImplicitlyIs(i) => {
 664                             // Map to index in final generated argument array
 665                             // in case of multiple types specified
 666                             let arg_idx = match arg_index_consumed.get_mut(i) {
 667                                 None => 0, // error already emitted elsewhere
 668                                 Some(offset) => {
 669                                     let idx_map = &self.arg_index_map[i];
 670                                     // unwrap_or branch: error already emitted elsewhere
 671                                     let arg_idx = *idx_map.get(*offset).unwrap_or(&0);
 672                                     *offset += 1;
 673                                     arg_idx
 674                                 }
 675                             };
 676                             self.ecx.expr_usize(sp, arg_idx)
 677                         }
 678
 679                         // should never be the case, because names are already
 680                         // resolved.
 681                         parse::ArgumentNamed(_) => panic!("should never happen"),
 682                     }
 683                 };
 684
 685                 let simple_arg = parse::Argument {
 686                     position: {
 687                         // We don't have ArgumentNext any more, so we have to
 688                         // track the current argument ourselves.
 689                         let i = self.curarg;
 690                         self.curarg += 1;
 691                         parse::ArgumentIs(i)
 692                     },
 693                     format: parse::FormatSpec {
 694                         fill: arg.format.fill,
 695                         align: parse::AlignUnknown,
 696                         flags: 0,
 697                         precision: parse::CountImplied,
 698                         precision_span: None,
 699                         width: parse::CountImplied,
 700                         width_span: None,
 701                         ty: arg.format.ty,
 702                         ty_span: arg.format.ty_span,
 703                     },
 704                 };
 705
 706                 let fill = arg.format.fill.unwrap_or(' ');
 707
 708                 let pos_simple = arg.position.index() == simple_arg.position.index();
 709
 710                 if arg.format.precision_span.is_some() || arg.format.width_span.is_some() {
 711                     self.arg_with_formatting.push(arg.format);
 712                 }
 713                 if !pos_simple || arg.format != simple_arg.format || fill != ' ' {
 714                     self.all_pieces_simple = false;
 715                 }
 716
 717                 // Build the format
 718                 let fill = self.ecx.expr_lit(sp, ast::LitKind::Char(fill));
 719                 let align = |name| {
 720                     let mut p = Context::rtpath(self.ecx, sym::Alignment);
 721                     p.push(Ident::new(name, sp));
 722                     self.ecx.path_global(sp, p)
 723                 };
 724                 let align = match arg.format.align {
 725                     parse::AlignLeft => align(sym::Left),
 726                     parse::AlignRight => align(sym::Right),
 727                     parse::AlignCenter => align(sym::Center),
 728                     parse::AlignUnknown => align(sym::Unknown),
 729                 };
 730                 let align = self.ecx.expr_path(align);
 731                 let flags = self.ecx.expr_u32(sp, arg.format.flags);
 732                 let prec = self.build_count(arg.format.precision);
 733                 let width = self.build_count(arg.format.width);
 734                 let path = self.ecx.path_global(sp, Context::rtpath(self.ecx, sym::FormatSpec));
 735                 let fmt = self.ecx.expr_struct(
 736                     sp,
 737                     path,
 738                     vec![
 739                         self.ecx.field_imm(sp, Ident::new(sym::fill, sp), fill),
 740                         self.ecx.field_imm(sp, Ident::new(sym::align, sp), align),
 741                         self.ecx.field_imm(sp, Ident::new(sym::flags, sp), flags),
 742                         self.ecx.field_imm(sp, Ident::new(sym::precision, sp), prec),
 743                         self.ecx.field_imm(sp, Ident::new(sym::width, sp), width),
 744                     ],
 745                 );
 746
 747                 let path = self.ecx.path_global(sp, Context::rtpath(self.ecx, sym::Argument));
 748                 Some(self.ecx.expr_struct(
 749                     sp,
 750                     path,
 751                     vec![
 752                         self.ecx.field_imm(sp, Ident::new(sym::position, sp), pos),
 753                         self.ecx.field_imm(sp, Ident::new(sym::format, sp), fmt),
 754                     ],
 755                 ))
 756             }
 757         }
 758     }
 759
 760     /// Actually builds the expression which the format_args! block will be
 761     /// expanded to.
 762     fn into_expr(self) -> P<ast::Expr> {
 763         let mut locals =
 764             Vec::with_capacity((0..self.args.len()).map(|i| self.arg_unique_types[i].len()).sum());
 765         let mut counts = Vec::with_capacity(self.count_args.len());
 766         let mut pats = Vec::with_capacity(self.args.len());
 767         let mut heads = Vec::with_capacity(self.args.len());
 768
 769         let names_pos: Vec<_> = (0..self.args.len())
 770             .map(|i| Ident::from_str_and_span(&format!("arg{}", i), self.macsp))
 771             .collect();
 772
 773         // First, build up the static array which will become our precompiled
 774         // format "string"
 775         let pieces = self.ecx.expr_vec_slice(self.fmtsp, self.str_pieces);
 776
 777         // Before consuming the expressions, we have to remember spans for
 778         // count arguments as they are now generated separate from other
 779         // arguments, hence have no access to the `P<ast::Expr>`'s.
 780         let spans_pos: Vec<_> = self.args.iter().map(|e| e.span).collect();
 781
 782         // Right now there is a bug such that for the expression:
 783         //      foo(bar(&1))
 784         // the lifetime of `1` doesn't outlast the call to `bar`, so it's not
 785         // valid for the call to `foo`. To work around this all arguments to the
 786         // format! string are shoved into locals. Furthermore, we shove the address
 787         // of each variable because we don't want to move out of the arguments
 788         // passed to this function.
 789         for (i, e) in self.args.into_iter().enumerate() {
 790             let name = names_pos[i];
 791             let span = self.ecx.with_def_site_ctxt(e.span);
 792             pats.push(self.ecx.pat_ident(span, name));
 793             for arg_ty in self.arg_unique_types[i].iter() {
 794                 locals.push(Context::format_arg(self.ecx, self.macsp, e.span, arg_ty, name));
 795             }
 796             heads.push(self.ecx.expr_addr_of(e.span, e));
 797         }
 798         for pos in self.count_args {
 799             let index = match pos {
 800                 Exact(i) => i,
 801                 _ => panic!("should never happen"),
 802             };
 803             let name = names_pos[index];
 804             let span = spans_pos[index];
 805             counts.push(Context::format_arg(self.ecx, self.macsp, span, &Count, name));
 806         }
 807
 808         // Now create a vector containing all the arguments
 809         let args = locals.into_iter().chain(counts.into_iter());
 810
 811         let args_array = self.ecx.expr_vec(self.macsp, args.collect());
 812
 813         // Constructs an AST equivalent to:
 814         //
 815         //      match (&arg0, &arg1) {
 816         //          (tmp0, tmp1) => args_array
 817         //      }
 818         //
 819         // It was:
 820         //
 821         //      let tmp0 = &arg0;
 822         //      let tmp1 = &arg1;
 823         //      args_array
 824         //
 825         // Because of #11585 the new temporary lifetime rule, the enclosing
 826         // statements for these temporaries become the let's themselves.
 827         // If one or more of them are RefCell's, RefCell borrow() will also
 828         // end there; they don't last long enough for args_array to use them.
 829         // The match expression solves the scope problem.
 830         //
 831         // Note, it may also very well be transformed to:
 832         //
 833         //      match arg0 {
 834         //          ref tmp0 => {
 835         //              match arg1 => {
 836         //                  ref tmp1 => args_array } } }
 837         //
 838         // But the nested match expression is proved to perform not as well
 839         // as series of let's; the first approach does.
 840         let args_match = {
 841             let pat = self.ecx.pat_tuple(self.macsp, pats);
 842             let arm = self.ecx.arm(self.macsp, pat, args_array);
 843             let head = self.ecx.expr(self.macsp, ast::ExprKind::Tup(heads));
 844             self.ecx.expr_match(self.macsp, head, vec![arm])
 845         };
 846
 847         let args_slice = self.ecx.expr_addr_of(self.macsp, args_match);
 848
 849         // Now create the fmt::Arguments struct with all our locals we created.
 850         let (fn_name, fn_args) = if self.all_pieces_simple {
 851             ("new_v1", vec![pieces, args_slice])
 852         } else {
 853             // Build up the static array which will store our precompiled
 854             // nonstandard placeholders, if there are any.
 855             let fmt = self.ecx.expr_vec_slice(self.macsp, self.pieces);
 856
 857             let path = self.ecx.std_path(&[sym::fmt, sym::UnsafeArg, sym::new]);
 858             let unsafe_arg = self.ecx.expr_call_global(self.macsp, path, Vec::new());
 859             let unsafe_expr = self.ecx.expr_block(P(ast::Block {
 860                 stmts: vec![self.ecx.stmt_expr(unsafe_arg)],
 861                 id: ast::DUMMY_NODE_ID,
 862                 rules: BlockCheckMode::Unsafe(UnsafeSource::CompilerGenerated),
 863                 span: self.macsp,
 864                 tokens: None,
 865                 could_be_bare_literal: false,
 866             }));
 867
 868             ("new_v1_formatted", vec![pieces, args_slice, fmt, unsafe_expr])
 869         };
 870
 871         let path = self.ecx.std_path(&[sym::fmt, sym::Arguments, Symbol::intern(fn_name)]);
 872         self.ecx.expr_call_global(self.macsp, path, fn_args)
 873     }
 874
 875     fn format_arg(
 876         ecx: &ExtCtxt<'_>,
 877         macsp: Span,
 878         mut sp: Span,
 879         ty: &ArgumentType,
 880         arg: Ident,
 881     ) -> P<ast::Expr> {
 882         sp = ecx.with_def_site_ctxt(sp);
 883         let arg = ecx.expr_ident(sp, arg);
 884         let trait_ = match *ty {
 885             Placeholder(trait_) if trait_ == "<invalid>" => return DummyResult::raw_expr(sp, true),
 886             Placeholder(trait_) => trait_,
 887             Count => {
 888                 let path = ecx.std_path(&[sym::fmt, sym::ArgumentV1, sym::from_usize]);
 889                 return ecx.expr_call_global(macsp, path, vec![arg]);
 890             }
 891         };
 892
 893         let path = ecx.std_path(&[sym::fmt, Symbol::intern(trait_), sym::fmt]);
 894         let format_fn = ecx.path_global(sp, path);
 895         let path = ecx.std_path(&[sym::fmt, sym::ArgumentV1, sym::new]);
 896         ecx.expr_call_global(macsp, path, vec![arg, ecx.expr_path(format_fn)])
 897     }
 898 }
 899
 900 fn expand_format_args_impl<'cx>(
 901     ecx: &'cx mut ExtCtxt<'_>,
 902     mut sp: Span,
 903     tts: TokenStream,
 904     nl: bool,
 905 ) -> Box<dyn base::MacResult + 'cx> {
 906     sp = ecx.with_def_site_ctxt(sp);
 907     match parse_args(ecx, sp, tts) {
 908         Ok((efmt, args, names)) => {
 909             MacEager::expr(expand_preparsed_format_args(ecx, sp, efmt, args, names, nl))
 910         }
 911         Err(mut err) => {
 912             err.emit();
 913             DummyResult::any(sp)
 914         }
 915     }
 916 }
 917
 918 pub fn expand_format_args<'cx>(
 919     ecx: &'cx mut ExtCtxt<'_>,
 920     sp: Span,
 921     tts: TokenStream,
 922 ) -> Box<dyn base::MacResult + 'cx> {
 923     expand_format_args_impl(ecx, sp, tts, false)
 924 }
 925
 926 pub fn expand_format_args_nl<'cx>(
 927     ecx: &'cx mut ExtCtxt<'_>,
 928     sp: Span,
 929     tts: TokenStream,
 930 ) -> Box<dyn base::MacResult + 'cx> {
 931     expand_format_args_impl(ecx, sp, tts, true)
 932 }
 933
 934 /// Take the various parts of `format_args!(efmt, args..., name=names...)`
 935 /// and construct the appropriate formatting expression.
 936 pub fn expand_preparsed_format_args(
 937     ecx: &mut ExtCtxt<'_>,
 938     sp: Span,
 939     efmt: P<ast::Expr>,
 940     args: Vec<P<ast::Expr>>,
 941     names: FxHashMap<Symbol, usize>,
 942     append_newline: bool,
 943 ) -> P<ast::Expr> {
 944     // NOTE: this verbose way of initializing `Vec<Vec<ArgumentType>>` is because
 945     // `ArgumentType` does not derive `Clone`.
 946     let arg_types: Vec<_> = (0..args.len()).map(|_| Vec::new()).collect();
 947     let arg_unique_types: Vec<_> = (0..args.len()).map(|_| Vec::new()).collect();
 948
 949     let mut macsp = ecx.call_site();
 950     macsp = ecx.with_def_site_ctxt(macsp);
 951
 952     let msg = "format argument must be a string literal";
 953     let fmt_sp = efmt.span;
 954     let efmt_kind_is_lit: bool = matches!(efmt.kind, ast::ExprKind::Lit(_));
 955     let (fmt_str, fmt_style, fmt_span) = match expr_to_spanned_string(ecx, efmt, msg) {
 956         Ok(mut fmt) if append_newline => {
 957             fmt.0 = Symbol::intern(&format!("{}\n", fmt.0));
 958             fmt
 959         }
 960         Ok(fmt) => fmt,
 961         Err(err) => {
 962             if let Some((mut err, suggested)) = err {
 963                 let sugg_fmt = match args.len() {
 964                     0 => "{}".to_string(),
 965                     _ => format!("{}{{}}", "{} ".repeat(args.len())),
 966                 };
 967                 if !suggested {
 968                     err.span_suggestion(
 969                         fmt_sp.shrink_to_lo(),
 970                         "you might be missing a string literal to format with",
 971                         format!("\"{}\", ", sugg_fmt),
 972                         Applicability::MaybeIncorrect,
 973                     );
 974                 }
 975                 err.emit();
 976             }
 977             return DummyResult::raw_expr(sp, true);
 978         }
 979     };
 980
 981     let str_style = match fmt_style {
 982         ast::StrStyle::Cooked => None,
 983         ast::StrStyle::Raw(raw) => Some(raw as usize),
 984     };
 985
 986     let fmt_str = &fmt_str.as_str(); // for the suggestions below
 987     let fmt_snippet = ecx.source_map().span_to_snippet(fmt_sp).ok();
 988     let mut parser = parse::Parser::new(
 989         fmt_str,
 990         str_style,
 991         fmt_snippet,
 992         append_newline,
 993         parse::ParseMode::Format,
 994     );
 995
 996     let mut unverified_pieces = Vec::new();
 997     while let Some(piece) = parser.next() {
 998         if !parser.errors.is_empty() {
 999             break;
1000         } else {
1001             unverified_pieces.push(piece);
1002         }
1003     }
1004
1005     if !parser.errors.is_empty() {
1006         let err = parser.errors.remove(0);
1007         let sp = if efmt_kind_is_lit {
1008             fmt_span.from_inner(err.span)
1009         } else {
1010             // The format string could be another macro invocation, e.g.:
1011             //     format!(concat!("abc", "{}"), 4);
1012             // However, `err.span` is an inner span relative to the *result* of
1013             // the macro invocation, which is why we would get a nonsensical
1014             // result calling `fmt_span.from_inner(err.span)` as above, and
1015             // might even end up inside a multibyte character (issue #86085).
1016             // Therefore, we conservatively report the error for the entire
1017             // argument span here.
1018             fmt_span
1019         };
1020         let mut e = ecx.struct_span_err(sp, &format!("invalid format string: {}", err.description));
1021         e.span_label(sp, err.label + " in format string");
1022         if let Some(note) = err.note {
1023             e.note(&note);
1024         }
1025         if let Some((label, span)) = err.secondary_label {
1026             let sp = fmt_span.from_inner(span);
1027             e.span_label(sp, label);
1028         }
1029         e.emit();
1030         return DummyResult::raw_expr(sp, true);
1031     }
1032
1033     let arg_spans = parser.arg_places.iter().map(|span| fmt_span.from_inner(*span)).collect();
1034
1035     let named_pos: FxHashSet<usize> = names.values().cloned().collect();
1036
1037     let mut cx = Context {
1038         ecx,
1039         args,
1040         arg_types,
1041         arg_unique_types,
1042         names,
1043         curarg: 0,
1044         curpiece: 0,
1045         arg_index_map: Vec::new(),
1046         count_args: Vec::new(),
1047         count_positions: FxHashMap::default(),
1048         count_positions_count: 0,
1049         count_args_index_offset: 0,
1050         literal: String::new(),
1051         pieces: Vec::with_capacity(unverified_pieces.len()),
1052         str_pieces: Vec::with_capacity(unverified_pieces.len()),
1053         all_pieces_simple: true,
1054         macsp,
1055         fmtsp: fmt_span,
1056         invalid_refs: Vec::new(),
1057         arg_spans,
1058         arg_with_formatting: Vec::new(),
1059         is_literal: parser.is_literal,
1060     };
1061
1062     // This needs to happen *after* the Parser has consumed all pieces to create all the spans
1063     let pieces = unverified_pieces
1064         .into_iter()
1065         .map(|mut piece| {
1066             cx.verify_piece(&piece);
1067             cx.resolve_name_inplace(&mut piece);
1068             piece
1069         })
1070         .collect::<Vec<_>>();
1071
1072     let numbered_position_args = pieces.iter().any(|arg: &parse::Piece<'_>| match *arg {
1073         parse::String(_) => false,
1074         parse::NextArgument(arg) => matches!(arg.position, parse::Position::ArgumentIs(_)),
1075     });
1076
1077     cx.build_index_map();
1078
1079     let mut arg_index_consumed = vec![0usize; cx.arg_index_map.len()];
1080
1081     for piece in pieces {
1082         if let Some(piece) = cx.build_piece(&piece, &mut arg_index_consumed) {
1083             let s = cx.build_literal_string();
1084             cx.str_pieces.push(s);
1085             cx.pieces.push(piece);
1086         }
1087     }
1088
1089     if !cx.literal.is_empty() {
1090         let s = cx.build_literal_string();
1091         cx.str_pieces.push(s);
1092     }
1093
1094     if !cx.invalid_refs.is_empty() {
1095         cx.report_invalid_references(numbered_position_args);
1096     }
1097
1098     // Make sure that all arguments were used and all arguments have types.
1099     let errs = cx
1100         .arg_types
1101         .iter()
1102         .enumerate()
1103         .filter(|(i, ty)| ty.is_empty() && !cx.count_positions.contains_key(&i))
1104         .map(|(i, _)| {
1105             let msg = if named_pos.contains(&i) {
1106                 // named argument
1107                 "named argument never used"
1108             } else {
1109                 // positional argument
1110                 "argument never used"
1111             };
1112             (cx.args[i].span, msg)
1113         })
1114         .collect::<Vec<_>>();
1115
1116     let errs_len = errs.len();
1117     if !errs.is_empty() {
1118         let args_used = cx.arg_types.len() - errs_len;
1119         let args_unused = errs_len;
1120
1121         let mut diag = {
1122             if let [(sp, msg)] = &errs[..] {
1123                 let mut diag = cx.ecx.struct_span_err(*sp, *msg);
1124                 diag.span_label(*sp, *msg);
1125                 diag
1126             } else {
1127                 let mut diag = cx.ecx.struct_span_err(
1128                     errs.iter().map(|&(sp, _)| sp).collect::<Vec<Span>>(),
1129                     "multiple unused formatting arguments",
1130                 );
1131                 diag.span_label(cx.fmtsp, "multiple missing formatting specifiers");
1132                 for (sp, msg) in errs {
1133                     diag.span_label(sp, msg);
1134                 }
1135                 diag
1136             }
1137         };
1138
1139         // Used to ensure we only report translations for *one* kind of foreign format.
1140         let mut found_foreign = false;
1141         // Decide if we want to look for foreign formatting directives.
1142         if args_used < args_unused {
1143             use super::format_foreign as foreign;
1144
1145             // The set of foreign substitutions we've explained.  This prevents spamming the user
1146             // with `%d should be written as {}` over and over again.
1147             let mut explained = FxHashSet::default();
1148
1149             macro_rules! check_foreign {
1150                 ($kind:ident) => {{
1151                     let mut show_doc_note = false;
1152
1153                     let mut suggestions = vec![];
1154                     // account for `"` and account for raw strings `r#`
1155                     let padding = str_style.map(|i| i + 2).unwrap_or(1);
1156                     for sub in foreign::$kind::iter_subs(fmt_str, padding) {
1157                         let trn = match sub.translate() {
1158                             Some(trn) => trn,
1159
1160                             // If it has no translation, don't call it out specifically.
1161                             None => continue,
1162                         };
1163
1164                         let pos = sub.position();
1165                         let sub = String::from(sub.as_str());
1166                         if explained.contains(&sub) {
1167                             continue;
1168                         }
1169                         explained.insert(sub.clone());
1170
1171                         if !found_foreign {
1172                             found_foreign = true;
1173                             show_doc_note = true;
1174                         }
1175
1176                         if let Some(inner_sp) = pos {
1177                             let sp = fmt_sp.from_inner(inner_sp);
1178                             suggestions.push((sp, trn));
1179                         } else {
1180                             diag.help(&format!("`{}` should be written as `{}`", sub, trn));
1181                         }
1182                     }
1183
1184                     if show_doc_note {
1185                         diag.note(concat!(
1186                             stringify!($kind),
1187                             " formatting not supported; see the documentation for `std::fmt`",
1188                         ));
1189                     }
1190                     if suggestions.len() > 0 {
1191                         diag.multipart_suggestion(
1192                             "format specifiers use curly braces",
1193                             suggestions,
1194                             Applicability::MachineApplicable,
1195                         );
1196                     }
1197                 }};
1198             }
1199
1200             check_foreign!(printf);
1201             if !found_foreign {
1202                 check_foreign!(shell);
1203             }
1204         }
1205         if !found_foreign && errs_len == 1 {
1206             diag.span_label(cx.fmtsp, "formatting specifier missing");
1207         }
1208
1209         diag.emit();
1210     }
1211
1212     cx.into_expr()
1213 }