]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - compiler/rustc_metadata/src/locator.rs
Rollup merge of #86382 - JohnTitor:try-desugar, r=estebank
[rust.git] / compiler / rustc_metadata / src / locator.rs
1 //! Finds crate binaries and loads their metadata
2 //!
3 //! Might I be the first to welcome you to a world of platform differences,
4 //! version requirements, dependency graphs, conflicting desires, and fun! This
5 //! is the major guts (along with metadata::creader) of the compiler for loading
6 //! crates and resolving dependencies. Let's take a tour!
7 //!
8 //! # The problem
9 //!
10 //! Each invocation of the compiler is immediately concerned with one primary
11 //! problem, to connect a set of crates to resolved crates on the filesystem.
12 //! Concretely speaking, the compiler follows roughly these steps to get here:
13 //!
14 //! 1. Discover a set of `extern crate` statements.
15 //! 2. Transform these directives into crate names. If the directive does not
16 //!    have an explicit name, then the identifier is the name.
17 //! 3. For each of these crate names, find a corresponding crate on the
18 //!    filesystem.
19 //!
20 //! Sounds easy, right? Let's walk into some of the nuances.
21 //!
22 //! ## Transitive Dependencies
23 //!
24 //! Let's say we've got three crates: A, B, and C. A depends on B, and B depends
25 //! on C. When we're compiling A, we primarily need to find and locate B, but we
26 //! also end up needing to find and locate C as well.
27 //!
28 //! The reason for this is that any of B's types could be composed of C's types,
29 //! any function in B could return a type from C, etc. To be able to guarantee
30 //! that we can always type-check/translate any function, we have to have
31 //! complete knowledge of the whole ecosystem, not just our immediate
32 //! dependencies.
33 //!
34 //! So now as part of the "find a corresponding crate on the filesystem" step
35 //! above, this involves also finding all crates for *all upstream
36 //! dependencies*. This includes all dependencies transitively.
37 //!
38 //! ## Rlibs and Dylibs
39 //!
40 //! The compiler has two forms of intermediate dependencies. These are dubbed
41 //! rlibs and dylibs for the static and dynamic variants, respectively. An rlib
42 //! is a rustc-defined file format (currently just an ar archive) while a dylib
43 //! is a platform-defined dynamic library. Each library has a metadata somewhere
44 //! inside of it.
45 //!
46 //! A third kind of dependency is an rmeta file. These are metadata files and do
47 //! not contain any code, etc. To a first approximation, these are treated in the
48 //! same way as rlibs. Where there is both an rlib and an rmeta file, the rlib
49 //! gets priority (even if the rmeta file is newer). An rmeta file is only
50 //! useful for checking a downstream crate, attempting to link one will cause an
51 //! error.
52 //!
53 //! When translating a crate name to a crate on the filesystem, we all of a
54 //! sudden need to take into account both rlibs and dylibs! Linkage later on may
55 //! use either one of these files, as each has their pros/cons. The job of crate
56 //! loading is to discover what's possible by finding all candidates.
57 //!
58 //! Most parts of this loading systems keep the dylib/rlib as just separate
59 //! variables.
60 //!
61 //! ## Where to look?
62 //!
63 //! We can't exactly scan your whole hard drive when looking for dependencies,
64 //! so we need to places to look. Currently the compiler will implicitly add the
65 //! target lib search path ($prefix/lib/rustlib/$target/lib) to any compilation,
66 //! and otherwise all -L flags are added to the search paths.
67 //!
68 //! ## What criterion to select on?
69 //!
70 //! This a pretty tricky area of loading crates. Given a file, how do we know
71 //! whether it's the right crate? Currently, the rules look along these lines:
72 //!
73 //! 1. Does the filename match an rlib/dylib pattern? That is to say, does the
74 //!    filename have the right prefix/suffix?
75 //! 2. Does the filename have the right prefix for the crate name being queried?
76 //!    This is filtering for files like `libfoo*.rlib` and such. If the crate
77 //!    we're looking for was originally compiled with -C extra-filename, the
78 //!    extra filename will be included in this prefix to reduce reading
79 //!    metadata from crates that would otherwise share our prefix.
80 //! 3. Is the file an actual rust library? This is done by loading the metadata
81 //!    from the library and making sure it's actually there.
82 //! 4. Does the name in the metadata agree with the name of the library?
83 //! 5. Does the target in the metadata agree with the current target?
84 //! 6. Does the SVH match? (more on this later)
85 //!
86 //! If the file answers `yes` to all these questions, then the file is
87 //! considered as being *candidate* for being accepted. It is illegal to have
88 //! more than two candidates as the compiler has no method by which to resolve
89 //! this conflict. Additionally, rlib/dylib candidates are considered
90 //! separately.
91 //!
92 //! After all this has happened, we have 1 or two files as candidates. These
93 //! represent the rlib/dylib file found for a library, and they're returned as
94 //! being found.
95 //!
96 //! ### What about versions?
97 //!
98 //! A lot of effort has been put forth to remove versioning from the compiler.
99 //! There have been forays in the past to have versioning baked in, but it was
100 //! largely always deemed insufficient to the point that it was recognized that
101 //! it's probably something the compiler shouldn't do anyway due to its
102 //! complicated nature and the state of the half-baked solutions.
103 //!
104 //! With a departure from versioning, the primary criterion for loading crates
105 //! is just the name of a crate. If we stopped here, it would imply that you
106 //! could never link two crates of the same name from different sources
107 //! together, which is clearly a bad state to be in.
108 //!
109 //! To resolve this problem, we come to the next section!
110 //!
111 //! # Expert Mode
112 //!
113 //! A number of flags have been added to the compiler to solve the "version
114 //! problem" in the previous section, as well as generally enabling more
115 //! powerful usage of the crate loading system of the compiler. The goal of
116 //! these flags and options are to enable third-party tools to drive the
117 //! compiler with prior knowledge about how the world should look.
118 //!
119 //! ## The `--extern` flag
120 //!
121 //! The compiler accepts a flag of this form a number of times:
122 //!
123 //! ```text
124 //! --extern crate-name=path/to/the/crate.rlib
125 //! ```
126 //!
127 //! This flag is basically the following letter to the compiler:
128 //!
129 //! > Dear rustc,
130 //! >
131 //! > When you are attempting to load the immediate dependency `crate-name`, I
132 //! > would like you to assume that the library is located at
133 //! > `path/to/the/crate.rlib`, and look nowhere else. Also, please do not
134 //! > assume that the path I specified has the name `crate-name`.
135 //!
136 //! This flag basically overrides most matching logic except for validating that
137 //! the file is indeed a rust library. The same `crate-name` can be specified
138 //! twice to specify the rlib/dylib pair.
139 //!
140 //! ## Enabling "multiple versions"
141 //!
142 //! This basically boils down to the ability to specify arbitrary packages to
143 //! the compiler. For example, if crate A wanted to use Bv1 and Bv2, then it
144 //! would look something like:
145 //!
146 //! ```compile_fail,E0463
147 //! extern crate b1;
148 //! extern crate b2;
149 //!
150 //! fn main() {}
151 //! ```
152 //!
153 //! and the compiler would be invoked as:
154 //!
155 //! ```text
156 //! rustc a.rs --extern b1=path/to/libb1.rlib --extern b2=path/to/libb2.rlib
157 //! ```
158 //!
159 //! In this scenario there are two crates named `b` and the compiler must be
160 //! manually driven to be informed where each crate is.
161 //!
162 //! ## Frobbing symbols
163 //!
164 //! One of the immediate problems with linking the same library together twice
165 //! in the same problem is dealing with duplicate symbols. The primary way to
166 //! deal with this in rustc is to add hashes to the end of each symbol.
167 //!
168 //! In order to force hashes to change between versions of a library, if
169 //! desired, the compiler exposes an option `-C metadata=foo`, which is used to
170 //! initially seed each symbol hash. The string `foo` is prepended to each
171 //! string-to-hash to ensure that symbols change over time.
172 //!
173 //! ## Loading transitive dependencies
174 //!
175 //! Dealing with same-named-but-distinct crates is not just a local problem, but
176 //! one that also needs to be dealt with for transitive dependencies. Note that
177 //! in the letter above `--extern` flags only apply to the *local* set of
178 //! dependencies, not the upstream transitive dependencies. Consider this
179 //! dependency graph:
180 //!
181 //! ```text
182 //! A.1   A.2
183 //! |     |
184 //! |     |
185 //! B     C
186 //!  \   /
187 //!   \ /
188 //!    D
189 //! ```
190 //!
191 //! In this scenario, when we compile `D`, we need to be able to distinctly
192 //! resolve `A.1` and `A.2`, but an `--extern` flag cannot apply to these
193 //! transitive dependencies.
194 //!
195 //! Note that the key idea here is that `B` and `C` are both *already compiled*.
196 //! That is, they have already resolved their dependencies. Due to unrelated
197 //! technical reasons, when a library is compiled, it is only compatible with
198 //! the *exact same* version of the upstream libraries it was compiled against.
199 //! We use the "Strict Version Hash" to identify the exact copy of an upstream
200 //! library.
201 //!
202 //! With this knowledge, we know that `B` and `C` will depend on `A` with
203 //! different SVH values, so we crawl the normal `-L` paths looking for
204 //! `liba*.rlib` and filter based on the contained SVH.
205 //!
206 //! In the end, this ends up not needing `--extern` to specify upstream
207 //! transitive dependencies.
208 //!
209 //! # Wrapping up
210 //!
211 //! That's the general overview of loading crates in the compiler, but it's by
212 //! no means all of the necessary details. Take a look at the rest of
213 //! metadata::locator or metadata::creader for all the juicy details!
214
215 use crate::creader::Library;
216 use crate::rmeta::{rustc_version, MetadataBlob, METADATA_HEADER};
217
218 use rustc_data_structures::fx::{FxHashMap, FxHashSet};
219 use rustc_data_structures::memmap::Mmap;
220 use rustc_data_structures::owning_ref::OwningRef;
221 use rustc_data_structures::svh::Svh;
222 use rustc_data_structures::sync::MetadataRef;
223 use rustc_errors::struct_span_err;
224 use rustc_middle::middle::cstore::{CrateSource, MetadataLoader};
225 use rustc_session::config::{self, CrateType};
226 use rustc_session::filesearch::{FileDoesntMatch, FileMatches, FileSearch};
227 use rustc_session::search_paths::PathKind;
228 use rustc_session::utils::CanonicalizedPath;
229 use rustc_session::Session;
230 use rustc_span::symbol::{sym, Symbol};
231 use rustc_span::Span;
232 use rustc_target::spec::{Target, TargetTriple};
233
234 use snap::read::FrameDecoder;
235 use std::io::{Read, Result as IoResult, Write};
236 use std::path::{Path, PathBuf};
237 use std::{cmp, fmt, fs};
238 use tracing::{debug, info, warn};
239
240 #[derive(Clone)]
241 crate struct CrateLocator<'a> {
242     // Immutable per-session configuration.
243     only_needs_metadata: bool,
244     sysroot: &'a Path,
245     metadata_loader: &'a dyn MetadataLoader,
246
247     // Immutable per-search configuration.
248     crate_name: Symbol,
249     exact_paths: Vec<CanonicalizedPath>,
250     pub hash: Option<Svh>,
251     extra_filename: Option<&'a str>,
252     pub target: &'a Target,
253     pub triple: TargetTriple,
254     pub filesearch: FileSearch<'a>,
255     pub is_proc_macro: bool,
256
257     // Mutable in-progress state or output.
258     crate_rejections: CrateRejections,
259 }
260
261 #[derive(Clone)]
262 crate struct CratePaths {
263     name: Symbol,
264     source: CrateSource,
265 }
266
267 impl CratePaths {
268     crate fn new(name: Symbol, source: CrateSource) -> CratePaths {
269         CratePaths { name, source }
270     }
271 }
272
273 #[derive(Copy, Clone, PartialEq)]
274 crate enum CrateFlavor {
275     Rlib,
276     Rmeta,
277     Dylib,
278 }
279
280 impl fmt::Display for CrateFlavor {
281     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
282         f.write_str(match *self {
283             CrateFlavor::Rlib => "rlib",
284             CrateFlavor::Rmeta => "rmeta",
285             CrateFlavor::Dylib => "dylib",
286         })
287     }
288 }
289
290 impl<'a> CrateLocator<'a> {
291     crate fn new(
292         sess: &'a Session,
293         metadata_loader: &'a dyn MetadataLoader,
294         crate_name: Symbol,
295         hash: Option<Svh>,
296         extra_filename: Option<&'a str>,
297         is_host: bool,
298         path_kind: PathKind,
299     ) -> CrateLocator<'a> {
300         // The all loop is because `--crate-type=rlib --crate-type=rlib` is
301         // legal and produces both inside this type.
302         let is_rlib = sess.crate_types().iter().all(|c| *c == CrateType::Rlib);
303         let needs_object_code = sess.opts.output_types.should_codegen();
304         // If we're producing an rlib, then we don't need object code.
305         // Or, if we're not producing object code, then we don't need it either
306         // (e.g., if we're a cdylib but emitting just metadata).
307         let only_needs_metadata = is_rlib || !needs_object_code;
308
309         CrateLocator {
310             only_needs_metadata,
311             sysroot: &sess.sysroot,
312             metadata_loader,
313             crate_name,
314             exact_paths: if hash.is_none() {
315                 sess.opts
316                     .externs
317                     .get(&crate_name.as_str())
318                     .into_iter()
319                     .filter_map(|entry| entry.files())
320                     .flatten()
321                     .cloned()
322                     .collect()
323             } else {
324                 // SVH being specified means this is a transitive dependency,
325                 // so `--extern` options do not apply.
326                 Vec::new()
327             },
328             hash,
329             extra_filename,
330             target: if is_host { &sess.host } else { &sess.target },
331             triple: if is_host {
332                 TargetTriple::from_triple(config::host_triple())
333             } else {
334                 sess.opts.target_triple.clone()
335             },
336             filesearch: if is_host {
337                 sess.host_filesearch(path_kind)
338             } else {
339                 sess.target_filesearch(path_kind)
340             },
341             is_proc_macro: false,
342             crate_rejections: CrateRejections::default(),
343         }
344     }
345
346     crate fn reset(&mut self) {
347         self.crate_rejections.via_hash.clear();
348         self.crate_rejections.via_triple.clear();
349         self.crate_rejections.via_kind.clear();
350         self.crate_rejections.via_version.clear();
351         self.crate_rejections.via_filename.clear();
352     }
353
354     crate fn maybe_load_library_crate(&mut self) -> Result<Option<Library>, CrateError> {
355         if !self.exact_paths.is_empty() {
356             return self.find_commandline_library();
357         }
358         let mut seen_paths = FxHashSet::default();
359         if let Some(extra_filename) = self.extra_filename {
360             if let library @ Some(_) = self.find_library_crate(extra_filename, &mut seen_paths)? {
361                 return Ok(library);
362             }
363         }
364         self.find_library_crate("", &mut seen_paths)
365     }
366
367     fn find_library_crate(
368         &mut self,
369         extra_prefix: &str,
370         seen_paths: &mut FxHashSet<PathBuf>,
371     ) -> Result<Option<Library>, CrateError> {
372         // want: crate_name.dir_part() + prefix + crate_name.file_part + "-"
373         let dylib_prefix = format!("{}{}{}", self.target.dll_prefix, self.crate_name, extra_prefix);
374         let rlib_prefix = format!("lib{}{}", self.crate_name, extra_prefix);
375         let staticlib_prefix =
376             format!("{}{}{}", self.target.staticlib_prefix, self.crate_name, extra_prefix);
377
378         let mut candidates: FxHashMap<_, (FxHashMap<_, _>, FxHashMap<_, _>, FxHashMap<_, _>)> =
379             Default::default();
380         let mut staticlibs = vec![];
381
382         // First, find all possible candidate rlibs and dylibs purely based on
383         // the name of the files themselves. We're trying to match against an
384         // exact crate name and a possibly an exact hash.
385         //
386         // During this step, we can filter all found libraries based on the
387         // name and id found in the crate id (we ignore the path portion for
388         // filename matching), as well as the exact hash (if specified). If we
389         // end up having many candidates, we must look at the metadata to
390         // perform exact matches against hashes/crate ids. Note that opening up
391         // the metadata is where we do an exact match against the full contents
392         // of the crate id (path/name/id).
393         //
394         // The goal of this step is to look at as little metadata as possible.
395         self.filesearch.search(|spf, kind| {
396             let file = match &spf.file_name_str {
397                 None => return FileDoesntMatch,
398                 Some(file) => file,
399             };
400             let (hash, found_kind) = if file.starts_with(&rlib_prefix) && file.ends_with(".rlib") {
401                 (&file[(rlib_prefix.len())..(file.len() - ".rlib".len())], CrateFlavor::Rlib)
402             } else if file.starts_with(&rlib_prefix) && file.ends_with(".rmeta") {
403                 (&file[(rlib_prefix.len())..(file.len() - ".rmeta".len())], CrateFlavor::Rmeta)
404             } else if file.starts_with(&dylib_prefix) && file.ends_with(&self.target.dll_suffix) {
405                 (
406                     &file[(dylib_prefix.len())..(file.len() - self.target.dll_suffix.len())],
407                     CrateFlavor::Dylib,
408                 )
409             } else {
410                 if file.starts_with(&staticlib_prefix)
411                     && file.ends_with(&self.target.staticlib_suffix)
412                 {
413                     staticlibs
414                         .push(CrateMismatch { path: spf.path.clone(), got: "static".to_string() });
415                 }
416                 return FileDoesntMatch;
417             };
418
419             info!("lib candidate: {}", spf.path.display());
420
421             let (rlibs, rmetas, dylibs) = candidates.entry(hash.to_string()).or_default();
422             let path = fs::canonicalize(&spf.path).unwrap_or_else(|_| spf.path.clone());
423             if seen_paths.contains(&path) {
424                 return FileDoesntMatch;
425             };
426             seen_paths.insert(path.clone());
427             match found_kind {
428                 CrateFlavor::Rlib => rlibs.insert(path, kind),
429                 CrateFlavor::Rmeta => rmetas.insert(path, kind),
430                 CrateFlavor::Dylib => dylibs.insert(path, kind),
431             };
432             FileMatches
433         });
434         self.crate_rejections.via_kind.extend(staticlibs);
435
436         // We have now collected all known libraries into a set of candidates
437         // keyed of the filename hash listed. For each filename, we also have a
438         // list of rlibs/dylibs that apply. Here, we map each of these lists
439         // (per hash), to a Library candidate for returning.
440         //
441         // A Library candidate is created if the metadata for the set of
442         // libraries corresponds to the crate id and hash criteria that this
443         // search is being performed for.
444         let mut libraries = FxHashMap::default();
445         for (_hash, (rlibs, rmetas, dylibs)) in candidates {
446             if let Some((svh, lib)) = self.extract_lib(rlibs, rmetas, dylibs)? {
447                 libraries.insert(svh, lib);
448             }
449         }
450
451         // Having now translated all relevant found hashes into libraries, see
452         // what we've got and figure out if we found multiple candidates for
453         // libraries or not.
454         match libraries.len() {
455             0 => Ok(None),
456             1 => Ok(Some(libraries.into_iter().next().unwrap().1)),
457             _ => Err(CrateError::MultipleMatchingCrates(self.crate_name, libraries)),
458         }
459     }
460
461     fn extract_lib(
462         &mut self,
463         rlibs: FxHashMap<PathBuf, PathKind>,
464         rmetas: FxHashMap<PathBuf, PathKind>,
465         dylibs: FxHashMap<PathBuf, PathKind>,
466     ) -> Result<Option<(Svh, Library)>, CrateError> {
467         let mut slot = None;
468         // Order here matters, rmeta should come first. See comment in
469         // `extract_one` below.
470         let source = CrateSource {
471             rmeta: self.extract_one(rmetas, CrateFlavor::Rmeta, &mut slot)?,
472             rlib: self.extract_one(rlibs, CrateFlavor::Rlib, &mut slot)?,
473             dylib: self.extract_one(dylibs, CrateFlavor::Dylib, &mut slot)?,
474         };
475         Ok(slot.map(|(svh, metadata)| (svh, Library { source, metadata })))
476     }
477
478     fn needs_crate_flavor(&self, flavor: CrateFlavor) -> bool {
479         if flavor == CrateFlavor::Dylib && self.is_proc_macro {
480             return true;
481         }
482
483         if self.only_needs_metadata {
484             flavor == CrateFlavor::Rmeta
485         } else {
486             // we need all flavors (perhaps not true, but what we do for now)
487             true
488         }
489     }
490
491     // Attempts to extract *one* library from the set `m`. If the set has no
492     // elements, `None` is returned. If the set has more than one element, then
493     // the errors and notes are emitted about the set of libraries.
494     //
495     // With only one library in the set, this function will extract it, and then
496     // read the metadata from it if `*slot` is `None`. If the metadata couldn't
497     // be read, it is assumed that the file isn't a valid rust library (no
498     // errors are emitted).
499     fn extract_one(
500         &mut self,
501         m: FxHashMap<PathBuf, PathKind>,
502         flavor: CrateFlavor,
503         slot: &mut Option<(Svh, MetadataBlob)>,
504     ) -> Result<Option<(PathBuf, PathKind)>, CrateError> {
505         // If we are producing an rlib, and we've already loaded metadata, then
506         // we should not attempt to discover further crate sources (unless we're
507         // locating a proc macro; exact logic is in needs_crate_flavor). This means
508         // that under -Zbinary-dep-depinfo we will not emit a dependency edge on
509         // the *unused* rlib, and by returning `None` here immediately we
510         // guarantee that we do indeed not use it.
511         //
512         // See also #68149 which provides more detail on why emitting the
513         // dependency on the rlib is a bad thing.
514         //
515         // We currently do not verify that these other sources are even in sync,
516         // and this is arguably a bug (see #10786), but because reading metadata
517         // is quite slow (especially from dylibs) we currently do not read it
518         // from the other crate sources.
519         if slot.is_some() {
520             if m.is_empty() || !self.needs_crate_flavor(flavor) {
521                 return Ok(None);
522             } else if m.len() == 1 {
523                 return Ok(Some(m.into_iter().next().unwrap()));
524             }
525         }
526
527         let mut ret: Option<(PathBuf, PathKind)> = None;
528         let mut err_data: Option<Vec<PathBuf>> = None;
529         for (lib, kind) in m {
530             info!("{} reading metadata from: {}", flavor, lib.display());
531             let (hash, metadata) =
532                 match get_metadata_section(self.target, flavor, &lib, self.metadata_loader) {
533                     Ok(blob) => {
534                         if let Some(h) = self.crate_matches(&blob, &lib) {
535                             (h, blob)
536                         } else {
537                             info!("metadata mismatch");
538                             continue;
539                         }
540                     }
541                     Err(err) => {
542                         warn!("no metadata found: {}", err);
543                         continue;
544                     }
545                 };
546             // If we see multiple hashes, emit an error about duplicate candidates.
547             if slot.as_ref().map_or(false, |s| s.0 != hash) {
548                 if let Some(candidates) = err_data {
549                     return Err(CrateError::MultipleCandidates(
550                         self.crate_name,
551                         flavor,
552                         candidates,
553                     ));
554                 }
555                 err_data = Some(vec![ret.as_ref().unwrap().0.clone()]);
556                 *slot = None;
557             }
558             if let Some(candidates) = &mut err_data {
559                 candidates.push(lib);
560                 continue;
561             }
562
563             // Ok so at this point we've determined that `(lib, kind)` above is
564             // a candidate crate to load, and that `slot` is either none (this
565             // is the first crate of its kind) or if some the previous path has
566             // the exact same hash (e.g., it's the exact same crate).
567             //
568             // In principle these two candidate crates are exactly the same so
569             // we can choose either of them to link. As a stupidly gross hack,
570             // however, we favor crate in the sysroot.
571             //
572             // You can find more info in rust-lang/rust#39518 and various linked
573             // issues, but the general gist is that during testing libstd the
574             // compilers has two candidates to choose from: one in the sysroot
575             // and one in the deps folder. These two crates are the exact same
576             // crate but if the compiler chooses the one in the deps folder
577             // it'll cause spurious errors on Windows.
578             //
579             // As a result, we favor the sysroot crate here. Note that the
580             // candidates are all canonicalized, so we canonicalize the sysroot
581             // as well.
582             if let Some((prev, _)) = &ret {
583                 let sysroot = self.sysroot;
584                 let sysroot = sysroot.canonicalize().unwrap_or_else(|_| sysroot.to_path_buf());
585                 if prev.starts_with(&sysroot) {
586                     continue;
587                 }
588             }
589             *slot = Some((hash, metadata));
590             ret = Some((lib, kind));
591         }
592
593         if let Some(candidates) = err_data {
594             Err(CrateError::MultipleCandidates(self.crate_name, flavor, candidates))
595         } else {
596             Ok(ret)
597         }
598     }
599
600     fn crate_matches(&mut self, metadata: &MetadataBlob, libpath: &Path) -> Option<Svh> {
601         let rustc_version = rustc_version();
602         let found_version = metadata.get_rustc_version();
603         if found_version != rustc_version {
604             info!("Rejecting via version: expected {} got {}", rustc_version, found_version);
605             self.crate_rejections
606                 .via_version
607                 .push(CrateMismatch { path: libpath.to_path_buf(), got: found_version });
608             return None;
609         }
610
611         let root = metadata.get_root();
612         if root.is_proc_macro_crate() != self.is_proc_macro {
613             info!(
614                 "Rejecting via proc macro: expected {} got {}",
615                 self.is_proc_macro,
616                 root.is_proc_macro_crate(),
617             );
618             return None;
619         }
620
621         if self.exact_paths.is_empty() && self.crate_name != root.name() {
622             info!("Rejecting via crate name");
623             return None;
624         }
625
626         if root.triple() != &self.triple {
627             info!("Rejecting via crate triple: expected {} got {}", self.triple, root.triple());
628             self.crate_rejections.via_triple.push(CrateMismatch {
629                 path: libpath.to_path_buf(),
630                 got: root.triple().to_string(),
631             });
632             return None;
633         }
634
635         let hash = root.hash();
636         if let Some(expected_hash) = self.hash {
637             if hash != expected_hash {
638                 info!("Rejecting via hash: expected {} got {}", expected_hash, hash);
639                 self.crate_rejections
640                     .via_hash
641                     .push(CrateMismatch { path: libpath.to_path_buf(), got: hash.to_string() });
642                 return None;
643             }
644         }
645
646         Some(hash)
647     }
648
649     fn find_commandline_library(&mut self) -> Result<Option<Library>, CrateError> {
650         // First, filter out all libraries that look suspicious. We only accept
651         // files which actually exist that have the correct naming scheme for
652         // rlibs/dylibs.
653         let mut rlibs = FxHashMap::default();
654         let mut rmetas = FxHashMap::default();
655         let mut dylibs = FxHashMap::default();
656         for loc in &self.exact_paths {
657             if !loc.canonicalized().exists() {
658                 return Err(CrateError::ExternLocationNotExist(
659                     self.crate_name,
660                     loc.original().clone(),
661                 ));
662             }
663             let file = match loc.original().file_name().and_then(|s| s.to_str()) {
664                 Some(file) => file,
665                 None => {
666                     return Err(CrateError::ExternLocationNotFile(
667                         self.crate_name,
668                         loc.original().clone(),
669                     ));
670                 }
671             };
672
673             if file.starts_with("lib") && (file.ends_with(".rlib") || file.ends_with(".rmeta"))
674                 || file.starts_with(&self.target.dll_prefix)
675                     && file.ends_with(&self.target.dll_suffix)
676             {
677                 // Make sure there's at most one rlib and at most one dylib.
678                 // Note to take care and match against the non-canonicalized name:
679                 // some systems save build artifacts into content-addressed stores
680                 // that do not preserve extensions, and then link to them using
681                 // e.g. symbolic links. If we canonicalize too early, we resolve
682                 // the symlink, the file type is lost and we might treat rlibs and
683                 // rmetas as dylibs.
684                 let loc_canon = loc.canonicalized().clone();
685                 let loc = loc.original();
686                 if loc.file_name().unwrap().to_str().unwrap().ends_with(".rlib") {
687                     rlibs.insert(loc_canon, PathKind::ExternFlag);
688                 } else if loc.file_name().unwrap().to_str().unwrap().ends_with(".rmeta") {
689                     rmetas.insert(loc_canon, PathKind::ExternFlag);
690                 } else {
691                     dylibs.insert(loc_canon, PathKind::ExternFlag);
692                 }
693             } else {
694                 self.crate_rejections
695                     .via_filename
696                     .push(CrateMismatch { path: loc.original().clone(), got: String::new() });
697             }
698         }
699
700         // Extract the dylib/rlib/rmeta triple.
701         Ok(self.extract_lib(rlibs, rmetas, dylibs)?.map(|(_, lib)| lib))
702     }
703
704     crate fn into_error(self, root: Option<CratePaths>) -> CrateError {
705         CrateError::LocatorCombined(CombinedLocatorError {
706             crate_name: self.crate_name,
707             root,
708             triple: self.triple,
709             dll_prefix: self.target.dll_prefix.clone(),
710             dll_suffix: self.target.dll_suffix.clone(),
711             crate_rejections: self.crate_rejections,
712         })
713     }
714 }
715
716 fn get_metadata_section(
717     target: &Target,
718     flavor: CrateFlavor,
719     filename: &Path,
720     loader: &dyn MetadataLoader,
721 ) -> Result<MetadataBlob, String> {
722     if !filename.exists() {
723         return Err(format!("no such file: '{}'", filename.display()));
724     }
725     let raw_bytes: MetadataRef = match flavor {
726         CrateFlavor::Rlib => loader.get_rlib_metadata(target, filename)?,
727         CrateFlavor::Dylib => {
728             let buf = loader.get_dylib_metadata(target, filename)?;
729             // The header is uncompressed
730             let header_len = METADATA_HEADER.len();
731             debug!("checking {} bytes of metadata-version stamp", header_len);
732             let header = &buf[..cmp::min(header_len, buf.len())];
733             if header != METADATA_HEADER {
734                 return Err(format!(
735                     "incompatible metadata version found: '{}'",
736                     filename.display()
737                 ));
738             }
739
740             // Header is okay -> inflate the actual metadata
741             let compressed_bytes = &buf[header_len..];
742             debug!("inflating {} bytes of compressed metadata", compressed_bytes.len());
743             let mut inflated = Vec::new();
744             match FrameDecoder::new(compressed_bytes).read_to_end(&mut inflated) {
745                 Ok(_) => rustc_erase_owner!(OwningRef::new(inflated).map_owner_box()),
746                 Err(_) => {
747                     return Err(format!("failed to decompress metadata: {}", filename.display()));
748                 }
749             }
750         }
751         CrateFlavor::Rmeta => {
752             // mmap the file, because only a small fraction of it is read.
753             let file = std::fs::File::open(filename)
754                 .map_err(|_| format!("failed to open rmeta metadata: '{}'", filename.display()))?;
755             let mmap = unsafe { Mmap::map(file) };
756             let mmap = mmap
757                 .map_err(|_| format!("failed to mmap rmeta metadata: '{}'", filename.display()))?;
758
759             rustc_erase_owner!(OwningRef::new(mmap).map_owner_box())
760         }
761     };
762     let blob = MetadataBlob::new(raw_bytes);
763     if blob.is_compatible() {
764         Ok(blob)
765     } else {
766         Err(format!("incompatible metadata version found: '{}'", filename.display()))
767     }
768 }
769
770 /// Look for a plugin registrar. Returns its library path and crate disambiguator.
771 pub fn find_plugin_registrar(
772     sess: &Session,
773     metadata_loader: &dyn MetadataLoader,
774     span: Span,
775     name: Symbol,
776 ) -> PathBuf {
777     match find_plugin_registrar_impl(sess, metadata_loader, name) {
778         Ok(res) => res,
779         // `core` is always available if we got as far as loading plugins.
780         Err(err) => err.report(sess, span, false),
781     }
782 }
783
784 fn find_plugin_registrar_impl<'a>(
785     sess: &'a Session,
786     metadata_loader: &dyn MetadataLoader,
787     name: Symbol,
788 ) -> Result<PathBuf, CrateError> {
789     info!("find plugin registrar `{}`", name);
790     let mut locator = CrateLocator::new(
791         sess,
792         metadata_loader,
793         name,
794         None, // hash
795         None, // extra_filename
796         true, // is_host
797         PathKind::Crate,
798     );
799
800     match locator.maybe_load_library_crate()? {
801         Some(library) => match library.source.dylib {
802             Some(dylib) => Ok(dylib.0),
803             None => Err(CrateError::NonDylibPlugin(name)),
804         },
805         None => Err(locator.into_error(None)),
806     }
807 }
808
809 /// A diagnostic function for dumping crate metadata to an output stream.
810 pub fn list_file_metadata(
811     target: &Target,
812     path: &Path,
813     metadata_loader: &dyn MetadataLoader,
814     out: &mut dyn Write,
815 ) -> IoResult<()> {
816     let filename = path.file_name().unwrap().to_str().unwrap();
817     let flavor = if filename.ends_with(".rlib") {
818         CrateFlavor::Rlib
819     } else if filename.ends_with(".rmeta") {
820         CrateFlavor::Rmeta
821     } else {
822         CrateFlavor::Dylib
823     };
824     match get_metadata_section(target, flavor, path, metadata_loader) {
825         Ok(metadata) => metadata.list_crate_metadata(out),
826         Err(msg) => write!(out, "{}\n", msg),
827     }
828 }
829
830 // ------------------------------------------ Error reporting -------------------------------------
831
832 #[derive(Clone)]
833 struct CrateMismatch {
834     path: PathBuf,
835     got: String,
836 }
837
838 #[derive(Clone, Default)]
839 struct CrateRejections {
840     via_hash: Vec<CrateMismatch>,
841     via_triple: Vec<CrateMismatch>,
842     via_kind: Vec<CrateMismatch>,
843     via_version: Vec<CrateMismatch>,
844     via_filename: Vec<CrateMismatch>,
845 }
846
847 /// Candidate rejection reasons collected during crate search.
848 /// If no candidate is accepted, then these reasons are presented to the user,
849 /// otherwise they are ignored.
850 crate struct CombinedLocatorError {
851     crate_name: Symbol,
852     root: Option<CratePaths>,
853     triple: TargetTriple,
854     dll_prefix: String,
855     dll_suffix: String,
856     crate_rejections: CrateRejections,
857 }
858
859 crate enum CrateError {
860     NonAsciiName(Symbol),
861     ExternLocationNotExist(Symbol, PathBuf),
862     ExternLocationNotFile(Symbol, PathBuf),
863     MultipleCandidates(Symbol, CrateFlavor, Vec<PathBuf>),
864     MultipleMatchingCrates(Symbol, FxHashMap<Svh, Library>),
865     SymbolConflictsCurrent(Symbol),
866     SymbolConflictsOthers(Symbol),
867     StableCrateIdCollision(Symbol, Symbol),
868     DlOpen(String),
869     DlSym(String),
870     LocatorCombined(CombinedLocatorError),
871     NonDylibPlugin(Symbol),
872 }
873
874 impl CrateError {
875     crate fn report(self, sess: &Session, span: Span, missing_core: bool) -> ! {
876         let mut err = match self {
877             CrateError::NonAsciiName(crate_name) => sess.struct_span_err(
878                 span,
879                 &format!("cannot load a crate with a non-ascii name `{}`", crate_name),
880             ),
881             CrateError::ExternLocationNotExist(crate_name, loc) => sess.struct_span_err(
882                 span,
883                 &format!("extern location for {} does not exist: {}", crate_name, loc.display()),
884             ),
885             CrateError::ExternLocationNotFile(crate_name, loc) => sess.struct_span_err(
886                 span,
887                 &format!("extern location for {} is not a file: {}", crate_name, loc.display()),
888             ),
889             CrateError::MultipleCandidates(crate_name, flavor, candidates) => {
890                 let mut err = struct_span_err!(
891                     sess,
892                     span,
893                     E0465,
894                     "multiple {} candidates for `{}` found",
895                     flavor,
896                     crate_name,
897                 );
898                 for (i, candidate) in candidates.iter().enumerate() {
899                     err.span_note(span, &format!("candidate #{}: {}", i + 1, candidate.display()));
900                 }
901                 err
902             }
903             CrateError::MultipleMatchingCrates(crate_name, libraries) => {
904                 let mut err = struct_span_err!(
905                     sess,
906                     span,
907                     E0464,
908                     "multiple matching crates for `{}`",
909                     crate_name
910                 );
911                 let candidates = libraries
912                     .iter()
913                     .filter_map(|(_, lib)| {
914                         let crate_name = &lib.metadata.get_root().name().as_str();
915                         match (&lib.source.dylib, &lib.source.rlib) {
916                             (Some((pd, _)), Some((pr, _))) => Some(format!(
917                                 "\ncrate `{}`: {}\n{:>padding$}",
918                                 crate_name,
919                                 pd.display(),
920                                 pr.display(),
921                                 padding = 8 + crate_name.len()
922                             )),
923                             (Some((p, _)), None) | (None, Some((p, _))) => {
924                                 Some(format!("\ncrate `{}`: {}", crate_name, p.display()))
925                             }
926                             (None, None) => None,
927                         }
928                     })
929                     .collect::<String>();
930                 err.note(&format!("candidates:{}", candidates));
931                 err
932             }
933             CrateError::SymbolConflictsCurrent(root_name) => struct_span_err!(
934                 sess,
935                 span,
936                 E0519,
937                 "the current crate is indistinguishable from one of its dependencies: it has the \
938                  same crate-name `{}` and was compiled with the same `-C metadata` arguments. \
939                  This will result in symbol conflicts between the two.",
940                 root_name,
941             ),
942             CrateError::SymbolConflictsOthers(root_name) => struct_span_err!(
943                 sess,
944                 span,
945                 E0523,
946                 "found two different crates with name `{}` that are not distinguished by differing \
947                  `-C metadata`. This will result in symbol conflicts between the two.",
948                 root_name,
949             ),
950             CrateError::StableCrateIdCollision(crate_name0, crate_name1) => {
951                 let msg = format!(
952                     "found crates (`{}` and `{}`) with colliding StableCrateId values.",
953                     crate_name0, crate_name1
954                 );
955                 sess.struct_span_err(span, &msg)
956             }
957             CrateError::DlOpen(s) | CrateError::DlSym(s) => sess.struct_span_err(span, &s),
958             CrateError::LocatorCombined(locator) => {
959                 let crate_name = locator.crate_name;
960                 let add = match &locator.root {
961                     None => String::new(),
962                     Some(r) => format!(" which `{}` depends on", r.name),
963                 };
964                 let mut msg = "the following crate versions were found:".to_string();
965                 let mut err = if !locator.crate_rejections.via_hash.is_empty() {
966                     let mut err = struct_span_err!(
967                         sess,
968                         span,
969                         E0460,
970                         "found possibly newer version of crate `{}`{}",
971                         crate_name,
972                         add,
973                     );
974                     err.note("perhaps that crate needs to be recompiled?");
975                     let mismatches = locator.crate_rejections.via_hash.iter();
976                     for CrateMismatch { path, .. } in mismatches {
977                         msg.push_str(&format!("\ncrate `{}`: {}", crate_name, path.display()));
978                     }
979                     if let Some(r) = locator.root {
980                         for path in r.source.paths() {
981                             msg.push_str(&format!("\ncrate `{}`: {}", r.name, path.display()));
982                         }
983                     }
984                     err.note(&msg);
985                     err
986                 } else if !locator.crate_rejections.via_triple.is_empty() {
987                     let mut err = struct_span_err!(
988                         sess,
989                         span,
990                         E0461,
991                         "couldn't find crate `{}` with expected target triple {}{}",
992                         crate_name,
993                         locator.triple,
994                         add,
995                     );
996                     let mismatches = locator.crate_rejections.via_triple.iter();
997                     for CrateMismatch { path, got } in mismatches {
998                         msg.push_str(&format!(
999                             "\ncrate `{}`, target triple {}: {}",
1000                             crate_name,
1001                             got,
1002                             path.display(),
1003                         ));
1004                     }
1005                     err.note(&msg);
1006                     err
1007                 } else if !locator.crate_rejections.via_kind.is_empty() {
1008                     let mut err = struct_span_err!(
1009                         sess,
1010                         span,
1011                         E0462,
1012                         "found staticlib `{}` instead of rlib or dylib{}",
1013                         crate_name,
1014                         add,
1015                     );
1016                     err.help("please recompile that crate using --crate-type lib");
1017                     let mismatches = locator.crate_rejections.via_kind.iter();
1018                     for CrateMismatch { path, .. } in mismatches {
1019                         msg.push_str(&format!("\ncrate `{}`: {}", crate_name, path.display()));
1020                     }
1021                     err.note(&msg);
1022                     err
1023                 } else if !locator.crate_rejections.via_version.is_empty() {
1024                     let mut err = struct_span_err!(
1025                         sess,
1026                         span,
1027                         E0514,
1028                         "found crate `{}` compiled by an incompatible version of rustc{}",
1029                         crate_name,
1030                         add,
1031                     );
1032                     err.help(&format!(
1033                         "please recompile that crate using this compiler ({})",
1034                         rustc_version(),
1035                     ));
1036                     let mismatches = locator.crate_rejections.via_version.iter();
1037                     for CrateMismatch { path, got } in mismatches {
1038                         msg.push_str(&format!(
1039                             "\ncrate `{}` compiled by {}: {}",
1040                             crate_name,
1041                             got,
1042                             path.display(),
1043                         ));
1044                     }
1045                     err.note(&msg);
1046                     err
1047                 } else {
1048                     let mut err = struct_span_err!(
1049                         sess,
1050                         span,
1051                         E0463,
1052                         "can't find crate for `{}`{}",
1053                         crate_name,
1054                         add,
1055                     );
1056
1057                     if (crate_name == sym::std || crate_name == sym::core)
1058                         && locator.triple != TargetTriple::from_triple(config::host_triple())
1059                     {
1060                         if missing_core {
1061                             err.note(&format!(
1062                                 "the `{}` target may not be installed",
1063                                 locator.triple
1064                             ));
1065                         } else {
1066                             err.note(&format!(
1067                                 "the `{}` target may not support the standard library",
1068                                 locator.triple
1069                             ));
1070                         }
1071                         // NOTE: this suggests using rustup, even though the user may not have it installed.
1072                         // That's because they could choose to install it; or this may give them a hint which
1073                         // target they need to install from their distro.
1074                         if missing_core {
1075                             err.help(&format!(
1076                                 "consider downloading the target with `rustup target add {}`",
1077                                 locator.triple
1078                             ));
1079                         }
1080                         // Suggest using #![no_std]. #[no_core] is unstable and not really supported anyway.
1081                         // NOTE: this is a dummy span if `extern crate std` was injected by the compiler.
1082                         // If it's not a dummy, that means someone added `extern crate std` explicitly and `#![no_std]` won't help.
1083                         if !missing_core && span.is_dummy() {
1084                             let current_crate =
1085                                 sess.opts.crate_name.as_deref().unwrap_or("<unknown>");
1086                             err.note(&format!(
1087                                 "`std` is required by `{}` because it does not declare `#![no_std]`",
1088                                 current_crate
1089                             ));
1090                         }
1091                         if sess.is_nightly_build() {
1092                             err.help("consider building the standard library from source with `cargo build -Zbuild-std`");
1093                         }
1094                     } else if crate_name
1095                         == Symbol::intern(&sess.opts.debugging_opts.profiler_runtime)
1096                     {
1097                         err.note(&"the compiler may have been built without the profiler runtime");
1098                     } else if crate_name.as_str().starts_with("rustc_") {
1099                         err.help(
1100                             "maybe you need to install the missing components with: \
1101                              `rustup component add rust-src rustc-dev llvm-tools-preview`",
1102                         );
1103                     }
1104                     err.span_label(span, "can't find crate");
1105                     err
1106                 };
1107
1108                 if !locator.crate_rejections.via_filename.is_empty() {
1109                     let mismatches = locator.crate_rejections.via_filename.iter();
1110                     for CrateMismatch { path, .. } in mismatches {
1111                         err.note(&format!(
1112                             "extern location for {} is of an unknown type: {}",
1113                             crate_name,
1114                             path.display(),
1115                         ))
1116                         .help(&format!(
1117                             "file name should be lib*.rlib or {}*.{}",
1118                             locator.dll_prefix, locator.dll_suffix
1119                         ));
1120                     }
1121                 }
1122                 err
1123             }
1124             CrateError::NonDylibPlugin(crate_name) => struct_span_err!(
1125                 sess,
1126                 span,
1127                 E0457,
1128                 "plugin `{}` only found in rlib format, but must be available in dylib format",
1129                 crate_name,
1130             ),
1131         };
1132
1133         err.emit();
1134         sess.abort_if_errors();
1135         unreachable!();
1136     }
1137 }