]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - compiler/rustc_middle/src/mir/pretty.rs
Rollup merge of #92918 - compiler-errors:gat-expr-lifetime-elision, r=jackh726
[rust.git] / compiler / rustc_middle / src / mir / pretty.rs
1 use std::collections::BTreeSet;
2 use std::fmt::Display;
3 use std::fmt::Write as _;
4 use std::fs;
5 use std::io::{self, Write};
6 use std::path::{Path, PathBuf};
7
8 use super::graphviz::write_mir_fn_graphviz;
9 use super::spanview::write_mir_fn_spanview;
10 use either::Either;
11 use rustc_data_structures::fx::FxHashMap;
12 use rustc_hir::def_id::DefId;
13 use rustc_index::vec::Idx;
14 use rustc_middle::mir::interpret::{
15     read_target_uint, AllocId, Allocation, ConstValue, GlobalAlloc, Pointer, Provenance,
16 };
17 use rustc_middle::mir::visit::Visitor;
18 use rustc_middle::mir::MirSource;
19 use rustc_middle::mir::*;
20 use rustc_middle::ty::{self, TyCtxt, TyS, TypeFoldable, TypeVisitor};
21 use rustc_target::abi::Size;
22 use std::ops::ControlFlow;
23
24 const INDENT: &str = "    ";
25 /// Alignment for lining up comments following MIR statements
26 pub(crate) const ALIGN: usize = 40;
27
28 /// An indication of where we are in the control flow graph. Used for printing
29 /// extra information in `dump_mir`
30 pub enum PassWhere {
31     /// We have not started dumping the control flow graph, but we are about to.
32     BeforeCFG,
33
34     /// We just finished dumping the control flow graph. This is right before EOF
35     AfterCFG,
36
37     /// We are about to start dumping the given basic block.
38     BeforeBlock(BasicBlock),
39
40     /// We are just about to dump the given statement or terminator.
41     BeforeLocation(Location),
42
43     /// We just dumped the given statement or terminator.
44     AfterLocation(Location),
45
46     /// We just dumped the terminator for a block but not the closing `}`.
47     AfterTerminator(BasicBlock),
48 }
49
50 /// If the session is properly configured, dumps a human-readable
51 /// representation of the mir into:
52 ///
53 /// ```text
54 /// rustc.node<node_id>.<pass_num>.<pass_name>.<disambiguator>
55 /// ```
56 ///
57 /// Output from this function is controlled by passing `-Z dump-mir=<filter>`,
58 /// where `<filter>` takes the following forms:
59 ///
60 /// - `all` -- dump MIR for all fns, all passes, all everything
61 /// - a filter defined by a set of substrings combined with `&` and `|`
62 ///   (`&` has higher precedence). At least one of the `|`-separated groups
63 ///   must match; an `|`-separated group matches if all of its `&`-separated
64 ///   substrings are matched.
65 ///
66 /// Example:
67 ///
68 /// - `nll` == match if `nll` appears in the name
69 /// - `foo & nll` == match if `foo` and `nll` both appear in the name
70 /// - `foo & nll | typeck` == match if `foo` and `nll` both appear in the name
71 ///   or `typeck` appears in the name.
72 /// - `foo & nll | bar & typeck` == match if `foo` and `nll` both appear in the name
73 ///   or `typeck` and `bar` both appear in the name.
74 #[inline]
75 pub fn dump_mir<'tcx, F>(
76     tcx: TyCtxt<'tcx>,
77     pass_num: Option<&dyn Display>,
78     pass_name: &str,
79     disambiguator: &dyn Display,
80     body: &Body<'tcx>,
81     extra_data: F,
82 ) where
83     F: FnMut(PassWhere, &mut dyn Write) -> io::Result<()>,
84 {
85     if !dump_enabled(tcx, pass_name, body.source.def_id()) {
86         return;
87     }
88
89     dump_matched_mir_node(tcx, pass_num, pass_name, disambiguator, body, extra_data);
90 }
91
92 pub fn dump_enabled<'tcx>(tcx: TyCtxt<'tcx>, pass_name: &str, def_id: DefId) -> bool {
93     let filters = match tcx.sess.opts.debugging_opts.dump_mir {
94         None => return false,
95         Some(ref filters) => filters,
96     };
97     let node_path = ty::print::with_forced_impl_filename_line(|| {
98         // see notes on #41697 below
99         tcx.def_path_str(def_id)
100     });
101     filters.split('|').any(|or_filter| {
102         or_filter.split('&').all(|and_filter| {
103             let and_filter_trimmed = and_filter.trim();
104             and_filter_trimmed == "all"
105                 || pass_name.contains(and_filter_trimmed)
106                 || node_path.contains(and_filter_trimmed)
107         })
108     })
109 }
110
111 // #41697 -- we use `with_forced_impl_filename_line()` because
112 // `def_path_str()` would otherwise trigger `type_of`, and this can
113 // run while we are already attempting to evaluate `type_of`.
114
115 fn dump_matched_mir_node<'tcx, F>(
116     tcx: TyCtxt<'tcx>,
117     pass_num: Option<&dyn Display>,
118     pass_name: &str,
119     disambiguator: &dyn Display,
120     body: &Body<'tcx>,
121     mut extra_data: F,
122 ) where
123     F: FnMut(PassWhere, &mut dyn Write) -> io::Result<()>,
124 {
125     let _: io::Result<()> = try {
126         let mut file =
127             create_dump_file(tcx, "mir", pass_num, pass_name, disambiguator, body.source)?;
128         let def_path = ty::print::with_forced_impl_filename_line(|| {
129             // see notes on #41697 above
130             tcx.def_path_str(body.source.def_id())
131         });
132         write!(file, "// MIR for `{}", def_path)?;
133         match body.source.promoted {
134             None => write!(file, "`")?,
135             Some(promoted) => write!(file, "::{:?}`", promoted)?,
136         }
137         writeln!(file, " {} {}", disambiguator, pass_name)?;
138         if let Some(ref layout) = body.generator_layout() {
139             writeln!(file, "/* generator_layout = {:#?} */", layout)?;
140         }
141         writeln!(file)?;
142         extra_data(PassWhere::BeforeCFG, &mut file)?;
143         write_user_type_annotations(tcx, body, &mut file)?;
144         write_mir_fn(tcx, body, &mut extra_data, &mut file)?;
145         extra_data(PassWhere::AfterCFG, &mut file)?;
146     };
147
148     if tcx.sess.opts.debugging_opts.dump_mir_graphviz {
149         let _: io::Result<()> = try {
150             let mut file =
151                 create_dump_file(tcx, "dot", pass_num, pass_name, disambiguator, body.source)?;
152             write_mir_fn_graphviz(tcx, body, false, &mut file)?;
153         };
154     }
155
156     if let Some(spanview) = tcx.sess.opts.debugging_opts.dump_mir_spanview {
157         let _: io::Result<()> = try {
158             let file_basename =
159                 dump_file_basename(tcx, pass_num, pass_name, disambiguator, body.source);
160             let mut file = create_dump_file_with_basename(tcx, &file_basename, "html")?;
161             if body.source.def_id().is_local() {
162                 write_mir_fn_spanview(tcx, body, spanview, &file_basename, &mut file)?;
163             }
164         };
165     }
166 }
167
168 /// Returns the file basename portion (without extension) of a filename path
169 /// where we should dump a MIR representation output files.
170 fn dump_file_basename<'tcx>(
171     tcx: TyCtxt<'tcx>,
172     pass_num: Option<&dyn Display>,
173     pass_name: &str,
174     disambiguator: &dyn Display,
175     source: MirSource<'tcx>,
176 ) -> String {
177     let promotion_id = match source.promoted {
178         Some(id) => format!("-{:?}", id),
179         None => String::new(),
180     };
181
182     let pass_num = if tcx.sess.opts.debugging_opts.dump_mir_exclude_pass_number {
183         String::new()
184     } else {
185         match pass_num {
186             None => ".-------".to_string(),
187             Some(pass_num) => format!(".{}", pass_num),
188         }
189     };
190
191     let crate_name = tcx.crate_name(source.def_id().krate);
192     let item_name = tcx.def_path(source.def_id()).to_filename_friendly_no_crate();
193     // All drop shims have the same DefId, so we have to add the type
194     // to get unique file names.
195     let shim_disambiguator = match source.instance {
196         ty::InstanceDef::DropGlue(_, Some(ty)) => {
197             // Unfortunately, pretty-printed typed are not very filename-friendly.
198             // We dome some filtering.
199             let mut s = ".".to_owned();
200             s.extend(ty.to_string().chars().filter_map(|c| match c {
201                 ' ' => None,
202                 ':' | '<' | '>' => Some('_'),
203                 c => Some(c),
204             }));
205             s
206         }
207         _ => String::new(),
208     };
209
210     format!(
211         "{}.{}{}{}{}.{}.{}",
212         crate_name, item_name, shim_disambiguator, promotion_id, pass_num, pass_name, disambiguator,
213     )
214 }
215
216 /// Returns the path to the filename where we should dump a given MIR.
217 /// Also used by other bits of code (e.g., NLL inference) that dump
218 /// graphviz data or other things.
219 fn dump_path(tcx: TyCtxt<'_>, basename: &str, extension: &str) -> PathBuf {
220     let mut file_path = PathBuf::new();
221     file_path.push(Path::new(&tcx.sess.opts.debugging_opts.dump_mir_dir));
222
223     let file_name = format!("{}.{}", basename, extension,);
224
225     file_path.push(&file_name);
226
227     file_path
228 }
229
230 /// Attempts to open the MIR dump file with the given name and extension.
231 fn create_dump_file_with_basename(
232     tcx: TyCtxt<'_>,
233     file_basename: &str,
234     extension: &str,
235 ) -> io::Result<io::BufWriter<fs::File>> {
236     let file_path = dump_path(tcx, file_basename, extension);
237     if let Some(parent) = file_path.parent() {
238         fs::create_dir_all(parent).map_err(|e| {
239             io::Error::new(
240                 e.kind(),
241                 format!("IO error creating MIR dump directory: {:?}; {}", parent, e),
242             )
243         })?;
244     }
245     Ok(io::BufWriter::new(fs::File::create(&file_path).map_err(|e| {
246         io::Error::new(e.kind(), format!("IO error creating MIR dump file: {:?}; {}", file_path, e))
247     })?))
248 }
249
250 /// Attempts to open a file where we should dump a given MIR or other
251 /// bit of MIR-related data. Used by `mir-dump`, but also by other
252 /// bits of code (e.g., NLL inference) that dump graphviz data or
253 /// other things, and hence takes the extension as an argument.
254 pub fn create_dump_file<'tcx>(
255     tcx: TyCtxt<'tcx>,
256     extension: &str,
257     pass_num: Option<&dyn Display>,
258     pass_name: &str,
259     disambiguator: &dyn Display,
260     source: MirSource<'tcx>,
261 ) -> io::Result<io::BufWriter<fs::File>> {
262     create_dump_file_with_basename(
263         tcx,
264         &dump_file_basename(tcx, pass_num, pass_name, disambiguator, source),
265         extension,
266     )
267 }
268
269 /// Write out a human-readable textual representation for the given MIR.
270 pub fn write_mir_pretty<'tcx>(
271     tcx: TyCtxt<'tcx>,
272     single: Option<DefId>,
273     w: &mut dyn Write,
274 ) -> io::Result<()> {
275     writeln!(w, "// WARNING: This output format is intended for human consumers only")?;
276     writeln!(w, "// and is subject to change without notice. Knock yourself out.")?;
277
278     let mut first = true;
279     for def_id in dump_mir_def_ids(tcx, single) {
280         if first {
281             first = false;
282         } else {
283             // Put empty lines between all items
284             writeln!(w)?;
285         }
286
287         let render_body = |w: &mut dyn Write, body| -> io::Result<()> {
288             write_mir_fn(tcx, body, &mut |_, _| Ok(()), w)?;
289
290             for body in tcx.promoted_mir(def_id) {
291                 writeln!(w)?;
292                 write_mir_fn(tcx, body, &mut |_, _| Ok(()), w)?;
293             }
294             Ok(())
295         };
296
297         // For `const fn` we want to render both the optimized MIR and the MIR for ctfe.
298         if tcx.is_const_fn_raw(def_id) {
299             render_body(w, tcx.optimized_mir(def_id))?;
300             writeln!(w)?;
301             writeln!(w, "// MIR FOR CTFE")?;
302             // Do not use `render_body`, as that would render the promoteds again, but these
303             // are shared between mir_for_ctfe and optimized_mir
304             write_mir_fn(tcx, tcx.mir_for_ctfe(def_id), &mut |_, _| Ok(()), w)?;
305         } else {
306             let instance_mir =
307                 tcx.instance_mir(ty::InstanceDef::Item(ty::WithOptConstParam::unknown(def_id)));
308             render_body(w, instance_mir)?;
309         }
310     }
311     Ok(())
312 }
313
314 /// Write out a human-readable textual representation for the given function.
315 pub fn write_mir_fn<'tcx, F>(
316     tcx: TyCtxt<'tcx>,
317     body: &Body<'tcx>,
318     extra_data: &mut F,
319     w: &mut dyn Write,
320 ) -> io::Result<()>
321 where
322     F: FnMut(PassWhere, &mut dyn Write) -> io::Result<()>,
323 {
324     write_mir_intro(tcx, body, w)?;
325     for block in body.basic_blocks().indices() {
326         extra_data(PassWhere::BeforeBlock(block), w)?;
327         write_basic_block(tcx, block, body, extra_data, w)?;
328         if block.index() + 1 != body.basic_blocks().len() {
329             writeln!(w)?;
330         }
331     }
332
333     writeln!(w, "}}")?;
334
335     write_allocations(tcx, body, w)?;
336
337     Ok(())
338 }
339
340 /// Write out a human-readable textual representation for the given basic block.
341 pub fn write_basic_block<'tcx, F>(
342     tcx: TyCtxt<'tcx>,
343     block: BasicBlock,
344     body: &Body<'tcx>,
345     extra_data: &mut F,
346     w: &mut dyn Write,
347 ) -> io::Result<()>
348 where
349     F: FnMut(PassWhere, &mut dyn Write) -> io::Result<()>,
350 {
351     let data = &body[block];
352
353     // Basic block label at the top.
354     let cleanup_text = if data.is_cleanup { " (cleanup)" } else { "" };
355     writeln!(w, "{}{:?}{}: {{", INDENT, block, cleanup_text)?;
356
357     // List of statements in the middle.
358     let mut current_location = Location { block, statement_index: 0 };
359     for statement in &data.statements {
360         extra_data(PassWhere::BeforeLocation(current_location), w)?;
361         let indented_body = format!("{0}{0}{1:?};", INDENT, statement);
362         writeln!(
363             w,
364             "{:A$} // {}{}",
365             indented_body,
366             if tcx.sess.verbose() { format!("{:?}: ", current_location) } else { String::new() },
367             comment(tcx, statement.source_info),
368             A = ALIGN,
369         )?;
370
371         write_extra(tcx, w, |visitor| {
372             visitor.visit_statement(statement, current_location);
373         })?;
374
375         extra_data(PassWhere::AfterLocation(current_location), w)?;
376
377         current_location.statement_index += 1;
378     }
379
380     // Terminator at the bottom.
381     extra_data(PassWhere::BeforeLocation(current_location), w)?;
382     let indented_terminator = format!("{0}{0}{1:?};", INDENT, data.terminator().kind);
383     writeln!(
384         w,
385         "{:A$} // {}{}",
386         indented_terminator,
387         if tcx.sess.verbose() { format!("{:?}: ", current_location) } else { String::new() },
388         comment(tcx, data.terminator().source_info),
389         A = ALIGN,
390     )?;
391
392     write_extra(tcx, w, |visitor| {
393         visitor.visit_terminator(data.terminator(), current_location);
394     })?;
395
396     extra_data(PassWhere::AfterLocation(current_location), w)?;
397     extra_data(PassWhere::AfterTerminator(block), w)?;
398
399     writeln!(w, "{}}}", INDENT)
400 }
401
402 /// After we print the main statement, we sometimes dump extra
403 /// information. There's often a lot of little things "nuzzled up" in
404 /// a statement.
405 fn write_extra<'tcx, F>(tcx: TyCtxt<'tcx>, write: &mut dyn Write, mut visit_op: F) -> io::Result<()>
406 where
407     F: FnMut(&mut ExtraComments<'tcx>),
408 {
409     let mut extra_comments = ExtraComments { tcx, comments: vec![] };
410     visit_op(&mut extra_comments);
411     for comment in extra_comments.comments {
412         writeln!(write, "{:A$} // {}", "", comment, A = ALIGN)?;
413     }
414     Ok(())
415 }
416
417 struct ExtraComments<'tcx> {
418     tcx: TyCtxt<'tcx>,
419     comments: Vec<String>,
420 }
421
422 impl<'tcx> ExtraComments<'tcx> {
423     fn push(&mut self, lines: &str) {
424         for line in lines.split('\n') {
425             self.comments.push(line.to_string());
426         }
427     }
428 }
429
430 fn use_verbose<'tcx>(ty: &&TyS<'tcx>, fn_def: bool) -> bool {
431     match ty.kind() {
432         ty::Int(_) | ty::Uint(_) | ty::Bool | ty::Char | ty::Float(_) => false,
433         // Unit type
434         ty::Tuple(g_args) if g_args.is_empty() => false,
435         ty::Tuple(g_args) => g_args.iter().any(|g_arg| use_verbose(&g_arg.expect_ty(), fn_def)),
436         ty::Array(ty, _) => use_verbose(ty, fn_def),
437         ty::FnDef(..) => fn_def,
438         _ => true,
439     }
440 }
441
442 impl<'tcx> Visitor<'tcx> for ExtraComments<'tcx> {
443     fn visit_constant(&mut self, constant: &Constant<'tcx>, location: Location) {
444         self.super_constant(constant, location);
445         let Constant { span, user_ty, literal } = constant;
446         if use_verbose(&literal.ty(), true) {
447             self.push("mir::Constant");
448             self.push(&format!(
449                 "+ span: {}",
450                 self.tcx.sess.source_map().span_to_embeddable_string(*span)
451             ));
452             if let Some(user_ty) = user_ty {
453                 self.push(&format!("+ user_ty: {:?}", user_ty));
454             }
455             match literal {
456                 ConstantKind::Ty(literal) => self.push(&format!("+ literal: {:?}", literal)),
457                 ConstantKind::Val(val, ty) => {
458                     // To keep the diffs small, we render this almost like we render ty::Const
459                     self.push(&format!("+ literal: Const {{ ty: {}, val: Value({:?}) }}", ty, val))
460                 }
461             }
462         }
463     }
464
465     fn visit_const(&mut self, constant: &&'tcx ty::Const<'tcx>, _: Location) {
466         self.super_const(constant);
467         let ty::Const { ty, val, .. } = constant;
468         if use_verbose(ty, false) {
469             self.push("ty::Const");
470             self.push(&format!("+ ty: {:?}", ty));
471             let val = match val {
472                 ty::ConstKind::Param(p) => format!("Param({})", p),
473                 ty::ConstKind::Infer(infer) => format!("Infer({:?})", infer),
474                 ty::ConstKind::Bound(idx, var) => format!("Bound({:?}, {:?})", idx, var),
475                 ty::ConstKind::Placeholder(ph) => format!("PlaceHolder({:?})", ph),
476                 ty::ConstKind::Unevaluated(uv) => format!(
477                     "Unevaluated({}, {:?}, {:?})",
478                     self.tcx.def_path_str(uv.def.did),
479                     uv.substs,
480                     uv.promoted,
481                 ),
482                 ty::ConstKind::Value(val) => format!("Value({:?})", val),
483                 ty::ConstKind::Error(_) => "Error".to_string(),
484             };
485             self.push(&format!("+ val: {}", val));
486         }
487     }
488
489     fn visit_rvalue(&mut self, rvalue: &Rvalue<'tcx>, location: Location) {
490         self.super_rvalue(rvalue, location);
491         if let Rvalue::Aggregate(kind, _) = rvalue {
492             match **kind {
493                 AggregateKind::Closure(def_id, substs) => {
494                     self.push("closure");
495                     self.push(&format!("+ def_id: {:?}", def_id));
496                     self.push(&format!("+ substs: {:#?}", substs));
497                 }
498
499                 AggregateKind::Generator(def_id, substs, movability) => {
500                     self.push("generator");
501                     self.push(&format!("+ def_id: {:?}", def_id));
502                     self.push(&format!("+ substs: {:#?}", substs));
503                     self.push(&format!("+ movability: {:?}", movability));
504                 }
505
506                 AggregateKind::Adt(_, _, _, Some(user_ty), _) => {
507                     self.push("adt");
508                     self.push(&format!("+ user_ty: {:?}", user_ty));
509                 }
510
511                 _ => {}
512             }
513         }
514     }
515 }
516
517 fn comment(tcx: TyCtxt<'_>, SourceInfo { span, scope }: SourceInfo) -> String {
518     format!("scope {} at {}", scope.index(), tcx.sess.source_map().span_to_embeddable_string(span))
519 }
520
521 /// Prints local variables in a scope tree.
522 fn write_scope_tree(
523     tcx: TyCtxt<'_>,
524     body: &Body<'_>,
525     scope_tree: &FxHashMap<SourceScope, Vec<SourceScope>>,
526     w: &mut dyn Write,
527     parent: SourceScope,
528     depth: usize,
529 ) -> io::Result<()> {
530     let indent = depth * INDENT.len();
531
532     // Local variable debuginfo.
533     for var_debug_info in &body.var_debug_info {
534         if var_debug_info.source_info.scope != parent {
535             // Not declared in this scope.
536             continue;
537         }
538
539         let indented_debug_info = format!(
540             "{0:1$}debug {2} => {3:?};",
541             INDENT, indent, var_debug_info.name, var_debug_info.value,
542         );
543
544         writeln!(
545             w,
546             "{0:1$} // in {2}",
547             indented_debug_info,
548             ALIGN,
549             comment(tcx, var_debug_info.source_info),
550         )?;
551     }
552
553     // Local variable types.
554     for (local, local_decl) in body.local_decls.iter_enumerated() {
555         if (1..body.arg_count + 1).contains(&local.index()) {
556             // Skip over argument locals, they're printed in the signature.
557             continue;
558         }
559
560         if local_decl.source_info.scope != parent {
561             // Not declared in this scope.
562             continue;
563         }
564
565         let mut_str = if local_decl.mutability == Mutability::Mut { "mut " } else { "" };
566
567         let mut indented_decl =
568             format!("{0:1$}let {2}{3:?}: {4:?}", INDENT, indent, mut_str, local, local_decl.ty);
569         if let Some(user_ty) = &local_decl.user_ty {
570             for user_ty in user_ty.projections() {
571                 write!(indented_decl, " as {:?}", user_ty).unwrap();
572             }
573         }
574         indented_decl.push(';');
575
576         let local_name =
577             if local == RETURN_PLACE { " return place".to_string() } else { String::new() };
578
579         writeln!(
580             w,
581             "{0:1$} //{2} in {3}",
582             indented_decl,
583             ALIGN,
584             local_name,
585             comment(tcx, local_decl.source_info),
586         )?;
587     }
588
589     let children = match scope_tree.get(&parent) {
590         Some(children) => children,
591         None => return Ok(()),
592     };
593
594     for &child in children {
595         let child_data = &body.source_scopes[child];
596         assert_eq!(child_data.parent_scope, Some(parent));
597
598         let (special, span) = if let Some((callee, callsite_span)) = child_data.inlined {
599             (
600                 format!(
601                     " (inlined {}{})",
602                     if callee.def.requires_caller_location(tcx) { "#[track_caller] " } else { "" },
603                     callee
604                 ),
605                 Some(callsite_span),
606             )
607         } else {
608             (String::new(), None)
609         };
610
611         let indented_header = format!("{0:1$}scope {2}{3} {{", "", indent, child.index(), special);
612
613         if let Some(span) = span {
614             writeln!(
615                 w,
616                 "{0:1$} // at {2}",
617                 indented_header,
618                 ALIGN,
619                 tcx.sess.source_map().span_to_embeddable_string(span),
620             )?;
621         } else {
622             writeln!(w, "{}", indented_header)?;
623         }
624
625         write_scope_tree(tcx, body, scope_tree, w, child, depth + 1)?;
626         writeln!(w, "{0:1$}}}", "", depth * INDENT.len())?;
627     }
628
629     Ok(())
630 }
631
632 /// Write out a human-readable textual representation of the MIR's `fn` type and the types of its
633 /// local variables (both user-defined bindings and compiler temporaries).
634 pub fn write_mir_intro<'tcx>(
635     tcx: TyCtxt<'tcx>,
636     body: &Body<'_>,
637     w: &mut dyn Write,
638 ) -> io::Result<()> {
639     write_mir_sig(tcx, body, w)?;
640     writeln!(w, "{{")?;
641
642     // construct a scope tree and write it out
643     let mut scope_tree: FxHashMap<SourceScope, Vec<SourceScope>> = Default::default();
644     for (index, scope_data) in body.source_scopes.iter().enumerate() {
645         if let Some(parent) = scope_data.parent_scope {
646             scope_tree.entry(parent).or_default().push(SourceScope::new(index));
647         } else {
648             // Only the argument scope has no parent, because it's the root.
649             assert_eq!(index, OUTERMOST_SOURCE_SCOPE.index());
650         }
651     }
652
653     write_scope_tree(tcx, body, &scope_tree, w, OUTERMOST_SOURCE_SCOPE, 1)?;
654
655     // Add an empty line before the first block is printed.
656     writeln!(w)?;
657
658     Ok(())
659 }
660
661 /// Find all `AllocId`s mentioned (recursively) in the MIR body and print their corresponding
662 /// allocations.
663 pub fn write_allocations<'tcx>(
664     tcx: TyCtxt<'tcx>,
665     body: &Body<'_>,
666     w: &mut dyn Write,
667 ) -> io::Result<()> {
668     fn alloc_ids_from_alloc(alloc: &Allocation) -> impl DoubleEndedIterator<Item = AllocId> + '_ {
669         alloc.relocations().values().map(|id| *id)
670     }
671     fn alloc_ids_from_const(val: ConstValue<'_>) -> impl Iterator<Item = AllocId> + '_ {
672         match val {
673             ConstValue::Scalar(interpret::Scalar::Ptr(ptr, _size)) => {
674                 Either::Left(Either::Left(std::iter::once(ptr.provenance)))
675             }
676             ConstValue::Scalar(interpret::Scalar::Int { .. }) => {
677                 Either::Left(Either::Right(std::iter::empty()))
678             }
679             ConstValue::ByRef { alloc, .. } | ConstValue::Slice { data: alloc, .. } => {
680                 Either::Right(alloc_ids_from_alloc(alloc))
681             }
682         }
683     }
684     struct CollectAllocIds(BTreeSet<AllocId>);
685     impl<'tcx> TypeVisitor<'tcx> for CollectAllocIds {
686         fn visit_const(&mut self, c: &'tcx ty::Const<'tcx>) -> ControlFlow<Self::BreakTy> {
687             if let ty::ConstKind::Value(val) = c.val {
688                 self.0.extend(alloc_ids_from_const(val));
689             }
690             c.super_visit_with(self)
691         }
692     }
693     let mut visitor = CollectAllocIds(Default::default());
694     body.visit_with(&mut visitor);
695     // `seen` contains all seen allocations, including the ones we have *not* printed yet.
696     // The protocol is to first `insert` into `seen`, and only if that returns `true`
697     // then push to `todo`.
698     let mut seen = visitor.0;
699     let mut todo: Vec<_> = seen.iter().copied().collect();
700     while let Some(id) = todo.pop() {
701         let mut write_allocation_track_relocs =
702             |w: &mut dyn Write, alloc: &Allocation| -> io::Result<()> {
703                 // `.rev()` because we are popping them from the back of the `todo` vector.
704                 for id in alloc_ids_from_alloc(alloc).rev() {
705                     if seen.insert(id) {
706                         todo.push(id);
707                     }
708                 }
709                 write!(w, "{}", display_allocation(tcx, alloc))
710             };
711         write!(w, "\n{}", id)?;
712         match tcx.get_global_alloc(id) {
713             // This can't really happen unless there are bugs, but it doesn't cost us anything to
714             // gracefully handle it and allow buggy rustc to be debugged via allocation printing.
715             None => write!(w, " (deallocated)")?,
716             Some(GlobalAlloc::Function(inst)) => write!(w, " (fn: {})", inst)?,
717             Some(GlobalAlloc::Static(did)) if !tcx.is_foreign_item(did) => {
718                 match tcx.eval_static_initializer(did) {
719                     Ok(alloc) => {
720                         write!(w, " (static: {}, ", tcx.def_path_str(did))?;
721                         write_allocation_track_relocs(w, alloc)?;
722                     }
723                     Err(_) => write!(
724                         w,
725                         " (static: {}, error during initializer evaluation)",
726                         tcx.def_path_str(did)
727                     )?,
728                 }
729             }
730             Some(GlobalAlloc::Static(did)) => {
731                 write!(w, " (extern static: {})", tcx.def_path_str(did))?
732             }
733             Some(GlobalAlloc::Memory(alloc)) => {
734                 write!(w, " (")?;
735                 write_allocation_track_relocs(w, alloc)?
736             }
737         }
738         writeln!(w)?;
739     }
740     Ok(())
741 }
742
743 /// Dumps the size and metadata and content of an allocation to the given writer.
744 /// The expectation is that the caller first prints other relevant metadata, so the exact
745 /// format of this function is (*without* leading or trailing newline):
746 ///
747 /// ```text
748 /// size: {}, align: {}) {
749 ///     <bytes>
750 /// }
751 /// ```
752 ///
753 /// The byte format is similar to how hex editors print bytes. Each line starts with the address of
754 /// the start of the line, followed by all bytes in hex format (space separated).
755 /// If the allocation is small enough to fit into a single line, no start address is given.
756 /// After the hex dump, an ascii dump follows, replacing all unprintable characters (control
757 /// characters or characters whose value is larger than 127) with a `.`
758 /// This also prints relocations adequately.
759 pub fn display_allocation<'a, 'tcx, Tag, Extra>(
760     tcx: TyCtxt<'tcx>,
761     alloc: &'a Allocation<Tag, Extra>,
762 ) -> RenderAllocation<'a, 'tcx, Tag, Extra> {
763     RenderAllocation { tcx, alloc }
764 }
765
766 #[doc(hidden)]
767 pub struct RenderAllocation<'a, 'tcx, Tag, Extra> {
768     tcx: TyCtxt<'tcx>,
769     alloc: &'a Allocation<Tag, Extra>,
770 }
771
772 impl<'a, 'tcx, Tag: Provenance, Extra> std::fmt::Display
773     for RenderAllocation<'a, 'tcx, Tag, Extra>
774 {
775     fn fmt(&self, w: &mut std::fmt::Formatter<'_>) -> std::fmt::Result {
776         let RenderAllocation { tcx, alloc } = *self;
777         write!(w, "size: {}, align: {})", alloc.size().bytes(), alloc.align.bytes())?;
778         if alloc.size() == Size::ZERO {
779             // We are done.
780             return write!(w, " {{}}");
781         }
782         // Write allocation bytes.
783         writeln!(w, " {{")?;
784         write_allocation_bytes(tcx, alloc, w, "    ")?;
785         write!(w, "}}")?;
786         Ok(())
787     }
788 }
789
790 fn write_allocation_endline(w: &mut dyn std::fmt::Write, ascii: &str) -> std::fmt::Result {
791     for _ in 0..(BYTES_PER_LINE - ascii.chars().count()) {
792         write!(w, "   ")?;
793     }
794     writeln!(w, " │ {}", ascii)
795 }
796
797 /// Number of bytes to print per allocation hex dump line.
798 const BYTES_PER_LINE: usize = 16;
799
800 /// Prints the line start address and returns the new line start address.
801 fn write_allocation_newline(
802     w: &mut dyn std::fmt::Write,
803     mut line_start: Size,
804     ascii: &str,
805     pos_width: usize,
806     prefix: &str,
807 ) -> Result<Size, std::fmt::Error> {
808     write_allocation_endline(w, ascii)?;
809     line_start += Size::from_bytes(BYTES_PER_LINE);
810     write!(w, "{}0x{:02$x} │ ", prefix, line_start.bytes(), pos_width)?;
811     Ok(line_start)
812 }
813
814 /// The `prefix` argument allows callers to add an arbitrary prefix before each line (even if there
815 /// is only one line). Note that your prefix should contain a trailing space as the lines are
816 /// printed directly after it.
817 fn write_allocation_bytes<'tcx, Tag: Provenance, Extra>(
818     tcx: TyCtxt<'tcx>,
819     alloc: &Allocation<Tag, Extra>,
820     w: &mut dyn std::fmt::Write,
821     prefix: &str,
822 ) -> std::fmt::Result {
823     let num_lines = alloc.size().bytes_usize().saturating_sub(BYTES_PER_LINE);
824     // Number of chars needed to represent all line numbers.
825     let pos_width = hex_number_length(alloc.size().bytes());
826
827     if num_lines > 0 {
828         write!(w, "{}0x{:02$x} │ ", prefix, 0, pos_width)?;
829     } else {
830         write!(w, "{}", prefix)?;
831     }
832
833     let mut i = Size::ZERO;
834     let mut line_start = Size::ZERO;
835
836     let ptr_size = tcx.data_layout.pointer_size;
837
838     let mut ascii = String::new();
839
840     let oversized_ptr = |target: &mut String, width| {
841         if target.len() > width {
842             write!(target, " ({} ptr bytes)", ptr_size.bytes()).unwrap();
843         }
844     };
845
846     while i < alloc.size() {
847         // The line start already has a space. While we could remove that space from the line start
848         // printing and unconditionally print a space here, that would cause the single-line case
849         // to have a single space before it, which looks weird.
850         if i != line_start {
851             write!(w, " ")?;
852         }
853         if let Some(&tag) = alloc.relocations().get(&i) {
854             // Memory with a relocation must be defined
855             let j = i.bytes_usize();
856             let offset = alloc
857                 .inspect_with_uninit_and_ptr_outside_interpreter(j..j + ptr_size.bytes_usize());
858             let offset = read_target_uint(tcx.data_layout.endian, offset).unwrap();
859             let offset = Size::from_bytes(offset);
860             let relocation_width = |bytes| bytes * 3;
861             let ptr = Pointer::new(tag, offset);
862             let mut target = format!("{:?}", ptr);
863             if target.len() > relocation_width(ptr_size.bytes_usize() - 1) {
864                 // This is too long, try to save some space.
865                 target = format!("{:#?}", ptr);
866             }
867             if ((i - line_start) + ptr_size).bytes_usize() > BYTES_PER_LINE {
868                 // This branch handles the situation where a relocation starts in the current line
869                 // but ends in the next one.
870                 let remainder = Size::from_bytes(BYTES_PER_LINE) - (i - line_start);
871                 let overflow = ptr_size - remainder;
872                 let remainder_width = relocation_width(remainder.bytes_usize()) - 2;
873                 let overflow_width = relocation_width(overflow.bytes_usize() - 1) + 1;
874                 ascii.push('╾');
875                 for _ in 0..remainder.bytes() - 1 {
876                     ascii.push('─');
877                 }
878                 if overflow_width > remainder_width && overflow_width >= target.len() {
879                     // The case where the relocation fits into the part in the next line
880                     write!(w, "╾{0:─^1$}", "", remainder_width)?;
881                     line_start =
882                         write_allocation_newline(w, line_start, &ascii, pos_width, prefix)?;
883                     ascii.clear();
884                     write!(w, "{0:─^1$}╼", target, overflow_width)?;
885                 } else {
886                     oversized_ptr(&mut target, remainder_width);
887                     write!(w, "╾{0:─^1$}", target, remainder_width)?;
888                     line_start =
889                         write_allocation_newline(w, line_start, &ascii, pos_width, prefix)?;
890                     write!(w, "{0:─^1$}╼", "", overflow_width)?;
891                     ascii.clear();
892                 }
893                 for _ in 0..overflow.bytes() - 1 {
894                     ascii.push('─');
895                 }
896                 ascii.push('╼');
897                 i += ptr_size;
898                 continue;
899             } else {
900                 // This branch handles a relocation that starts and ends in the current line.
901                 let relocation_width = relocation_width(ptr_size.bytes_usize() - 1);
902                 oversized_ptr(&mut target, relocation_width);
903                 ascii.push('╾');
904                 write!(w, "╾{0:─^1$}╼", target, relocation_width)?;
905                 for _ in 0..ptr_size.bytes() - 2 {
906                     ascii.push('─');
907                 }
908                 ascii.push('╼');
909                 i += ptr_size;
910             }
911         } else if alloc.init_mask().is_range_initialized(i, i + Size::from_bytes(1)).is_ok() {
912             let j = i.bytes_usize();
913
914             // Checked definedness (and thus range) and relocations. This access also doesn't
915             // influence interpreter execution but is only for debugging.
916             let c = alloc.inspect_with_uninit_and_ptr_outside_interpreter(j..j + 1)[0];
917             write!(w, "{:02x}", c)?;
918             if c.is_ascii_control() || c >= 0x80 {
919                 ascii.push('.');
920             } else {
921                 ascii.push(char::from(c));
922             }
923             i += Size::from_bytes(1);
924         } else {
925             write!(w, "__")?;
926             ascii.push('░');
927             i += Size::from_bytes(1);
928         }
929         // Print a new line header if the next line still has some bytes to print.
930         if i == line_start + Size::from_bytes(BYTES_PER_LINE) && i != alloc.size() {
931             line_start = write_allocation_newline(w, line_start, &ascii, pos_width, prefix)?;
932             ascii.clear();
933         }
934     }
935     write_allocation_endline(w, &ascii)?;
936
937     Ok(())
938 }
939
940 fn write_mir_sig(tcx: TyCtxt<'_>, body: &Body<'_>, w: &mut dyn Write) -> io::Result<()> {
941     use rustc_hir::def::DefKind;
942
943     trace!("write_mir_sig: {:?}", body.source.instance);
944     let def_id = body.source.def_id();
945     let kind = tcx.def_kind(def_id);
946     let is_function = match kind {
947         DefKind::Fn | DefKind::AssocFn | DefKind::Ctor(..) => true,
948         _ => tcx.is_closure(def_id),
949     };
950     match (kind, body.source.promoted) {
951         (_, Some(i)) => write!(w, "{:?} in ", i)?,
952         (DefKind::Const | DefKind::AssocConst, _) => write!(w, "const ")?,
953         (DefKind::Static, _) => {
954             write!(w, "static {}", if tcx.is_mutable_static(def_id) { "mut " } else { "" })?
955         }
956         (_, _) if is_function => write!(w, "fn ")?,
957         (DefKind::AnonConst | DefKind::InlineConst, _) => {} // things like anon const, not an item
958         _ => bug!("Unexpected def kind {:?}", kind),
959     }
960
961     ty::print::with_forced_impl_filename_line(|| {
962         // see notes on #41697 elsewhere
963         write!(w, "{}", tcx.def_path_str(def_id))
964     })?;
965
966     if body.source.promoted.is_none() && is_function {
967         write!(w, "(")?;
968
969         // fn argument types.
970         for (i, arg) in body.args_iter().enumerate() {
971             if i != 0 {
972                 write!(w, ", ")?;
973             }
974             write!(w, "{:?}: {}", Place::from(arg), body.local_decls[arg].ty)?;
975         }
976
977         write!(w, ") -> {}", body.return_ty())?;
978     } else {
979         assert_eq!(body.arg_count, 0);
980         write!(w, ": {} =", body.return_ty())?;
981     }
982
983     if let Some(yield_ty) = body.yield_ty() {
984         writeln!(w)?;
985         writeln!(w, "yields {}", yield_ty)?;
986     }
987
988     write!(w, " ")?;
989     // Next thing that gets printed is the opening {
990
991     Ok(())
992 }
993
994 fn write_user_type_annotations(
995     tcx: TyCtxt<'_>,
996     body: &Body<'_>,
997     w: &mut dyn Write,
998 ) -> io::Result<()> {
999     if !body.user_type_annotations.is_empty() {
1000         writeln!(w, "| User Type Annotations")?;
1001     }
1002     for (index, annotation) in body.user_type_annotations.iter_enumerated() {
1003         writeln!(
1004             w,
1005             "| {:?}: {:?} at {}",
1006             index.index(),
1007             annotation.user_ty,
1008             tcx.sess.source_map().span_to_embeddable_string(annotation.span)
1009         )?;
1010     }
1011     if !body.user_type_annotations.is_empty() {
1012         writeln!(w, "|")?;
1013     }
1014     Ok(())
1015 }
1016
1017 pub fn dump_mir_def_ids(tcx: TyCtxt<'_>, single: Option<DefId>) -> Vec<DefId> {
1018     if let Some(i) = single {
1019         vec![i]
1020     } else {
1021         tcx.mir_keys(()).iter().map(|def_id| def_id.to_def_id()).collect()
1022     }
1023 }
1024
1025 /// Calc converted u64 decimal into hex and return it's length in chars
1026 ///
1027 /// ```ignore (cannot-test-private-function)
1028 /// assert_eq!(1, hex_number_length(0));
1029 /// assert_eq!(1, hex_number_length(1));
1030 /// assert_eq!(2, hex_number_length(16));
1031 /// ```
1032 fn hex_number_length(x: u64) -> usize {
1033     if x == 0 {
1034         return 1;
1035     }
1036     let mut length = 0;
1037     let mut x_left = x;
1038     while x_left > 0 {
1039         x_left /= 16;
1040         length += 1;
1041     }
1042     length
1043 }