]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - compiler/rustc_mir/src/monomorphize/collector.rs
Rollup merge of #80805 - camelid:iter-by_ref-example, r=steveklabnik
[rust.git] / compiler / rustc_mir / src / monomorphize / collector.rs
1 //! Mono Item Collection
2 //! ====================
3 //!
4 //! This module is responsible for discovering all items that will contribute
5 //! to code generation of the crate. The important part here is that it not only
6 //! needs to find syntax-level items (functions, structs, etc) but also all
7 //! their monomorphized instantiations. Every non-generic, non-const function
8 //! maps to one LLVM artifact. Every generic function can produce
9 //! from zero to N artifacts, depending on the sets of type arguments it
10 //! is instantiated with.
11 //! This also applies to generic items from other crates: A generic definition
12 //! in crate X might produce monomorphizations that are compiled into crate Y.
13 //! We also have to collect these here.
14 //!
15 //! The following kinds of "mono items" are handled here:
16 //!
17 //! - Functions
18 //! - Methods
19 //! - Closures
20 //! - Statics
21 //! - Drop glue
22 //!
23 //! The following things also result in LLVM artifacts, but are not collected
24 //! here, since we instantiate them locally on demand when needed in a given
25 //! codegen unit:
26 //!
27 //! - Constants
28 //! - Vtables
29 //! - Object Shims
30 //!
31 //!
32 //! General Algorithm
33 //! -----------------
34 //! Let's define some terms first:
35 //!
36 //! - A "mono item" is something that results in a function or global in
37 //!   the LLVM IR of a codegen unit. Mono items do not stand on their
38 //!   own, they can reference other mono items. For example, if function
39 //!   `foo()` calls function `bar()` then the mono item for `foo()`
40 //!   references the mono item for function `bar()`. In general, the
41 //!   definition for mono item A referencing a mono item B is that
42 //!   the LLVM artifact produced for A references the LLVM artifact produced
43 //!   for B.
44 //!
45 //! - Mono items and the references between them form a directed graph,
46 //!   where the mono items are the nodes and references form the edges.
47 //!   Let's call this graph the "mono item graph".
48 //!
49 //! - The mono item graph for a program contains all mono items
50 //!   that are needed in order to produce the complete LLVM IR of the program.
51 //!
52 //! The purpose of the algorithm implemented in this module is to build the
53 //! mono item graph for the current crate. It runs in two phases:
54 //!
55 //! 1. Discover the roots of the graph by traversing the HIR of the crate.
56 //! 2. Starting from the roots, find neighboring nodes by inspecting the MIR
57 //!    representation of the item corresponding to a given node, until no more
58 //!    new nodes are found.
59 //!
60 //! ### Discovering roots
61 //!
62 //! The roots of the mono item graph correspond to the public non-generic
63 //! syntactic items in the source code. We find them by walking the HIR of the
64 //! crate, and whenever we hit upon a public function, method, or static item,
65 //! we create a mono item consisting of the items DefId and, since we only
66 //! consider non-generic items, an empty type-substitution set. (In eager
67 //! collection mode, during incremental compilation, all non-generic functions
68 //! are considered as roots, as well as when the `-Clink-dead-code` option is
69 //! specified. Functions marked `#[no_mangle]` and functions called by inlinable
70 //! functions also always act as roots.)
71 //!
72 //! ### Finding neighbor nodes
73 //! Given a mono item node, we can discover neighbors by inspecting its
74 //! MIR. We walk the MIR and any time we hit upon something that signifies a
75 //! reference to another mono item, we have found a neighbor. Since the
76 //! mono item we are currently at is always monomorphic, we also know the
77 //! concrete type arguments of its neighbors, and so all neighbors again will be
78 //! monomorphic. The specific forms a reference to a neighboring node can take
79 //! in MIR are quite diverse. Here is an overview:
80 //!
81 //! #### Calling Functions/Methods
82 //! The most obvious form of one mono item referencing another is a
83 //! function or method call (represented by a CALL terminator in MIR). But
84 //! calls are not the only thing that might introduce a reference between two
85 //! function mono items, and as we will see below, they are just a
86 //! specialization of the form described next, and consequently will not get any
87 //! special treatment in the algorithm.
88 //!
89 //! #### Taking a reference to a function or method
90 //! A function does not need to actually be called in order to be a neighbor of
91 //! another function. It suffices to just take a reference in order to introduce
92 //! an edge. Consider the following example:
93 //!
94 //! ```rust
95 //! fn print_val<T: Display>(x: T) {
96 //!     println!("{}", x);
97 //! }
98 //!
99 //! fn call_fn(f: &Fn(i32), x: i32) {
100 //!     f(x);
101 //! }
102 //!
103 //! fn main() {
104 //!     let print_i32 = print_val::<i32>;
105 //!     call_fn(&print_i32, 0);
106 //! }
107 //! ```
108 //! The MIR of none of these functions will contain an explicit call to
109 //! `print_val::<i32>`. Nonetheless, in order to mono this program, we need
110 //! an instance of this function. Thus, whenever we encounter a function or
111 //! method in operand position, we treat it as a neighbor of the current
112 //! mono item. Calls are just a special case of that.
113 //!
114 //! #### Closures
115 //! In a way, closures are a simple case. Since every closure object needs to be
116 //! constructed somewhere, we can reliably discover them by observing
117 //! `RValue::Aggregate` expressions with `AggregateKind::Closure`. This is also
118 //! true for closures inlined from other crates.
119 //!
120 //! #### Drop glue
121 //! Drop glue mono items are introduced by MIR drop-statements. The
122 //! generated mono item will again have drop-glue item neighbors if the
123 //! type to be dropped contains nested values that also need to be dropped. It
124 //! might also have a function item neighbor for the explicit `Drop::drop`
125 //! implementation of its type.
126 //!
127 //! #### Unsizing Casts
128 //! A subtle way of introducing neighbor edges is by casting to a trait object.
129 //! Since the resulting fat-pointer contains a reference to a vtable, we need to
130 //! instantiate all object-save methods of the trait, as we need to store
131 //! pointers to these functions even if they never get called anywhere. This can
132 //! be seen as a special case of taking a function reference.
133 //!
134 //! #### Boxes
135 //! Since `Box` expression have special compiler support, no explicit calls to
136 //! `exchange_malloc()` and `box_free()` may show up in MIR, even if the
137 //! compiler will generate them. We have to observe `Rvalue::Box` expressions
138 //! and Box-typed drop-statements for that purpose.
139 //!
140 //!
141 //! Interaction with Cross-Crate Inlining
142 //! -------------------------------------
143 //! The binary of a crate will not only contain machine code for the items
144 //! defined in the source code of that crate. It will also contain monomorphic
145 //! instantiations of any extern generic functions and of functions marked with
146 //! `#[inline]`.
147 //! The collection algorithm handles this more or less mono. If it is
148 //! about to create a mono item for something with an external `DefId`,
149 //! it will take a look if the MIR for that item is available, and if so just
150 //! proceed normally. If the MIR is not available, it assumes that the item is
151 //! just linked to and no node is created; which is exactly what we want, since
152 //! no machine code should be generated in the current crate for such an item.
153 //!
154 //! Eager and Lazy Collection Mode
155 //! ------------------------------
156 //! Mono item collection can be performed in one of two modes:
157 //!
158 //! - Lazy mode means that items will only be instantiated when actually
159 //!   referenced. The goal is to produce the least amount of machine code
160 //!   possible.
161 //!
162 //! - Eager mode is meant to be used in conjunction with incremental compilation
163 //!   where a stable set of mono items is more important than a minimal
164 //!   one. Thus, eager mode will instantiate drop-glue for every drop-able type
165 //!   in the crate, even if no drop call for that type exists (yet). It will
166 //!   also instantiate default implementations of trait methods, something that
167 //!   otherwise is only done on demand.
168 //!
169 //!
170 //! Open Issues
171 //! -----------
172 //! Some things are not yet fully implemented in the current version of this
173 //! module.
174 //!
175 //! ### Const Fns
176 //! Ideally, no mono item should be generated for const fns unless there
177 //! is a call to them that cannot be evaluated at compile time. At the moment
178 //! this is not implemented however: a mono item will be produced
179 //! regardless of whether it is actually needed or not.
180
181 use crate::monomorphize;
182
183 use rustc_data_structures::fx::{FxHashMap, FxHashSet};
184 use rustc_data_structures::sync::{par_iter, MTLock, MTRef, ParallelIterator};
185 use rustc_errors::{ErrorReported, FatalError};
186 use rustc_hir as hir;
187 use rustc_hir::def_id::{DefId, DefIdMap, LocalDefId, LOCAL_CRATE};
188 use rustc_hir::itemlikevisit::ItemLikeVisitor;
189 use rustc_hir::lang_items::LangItem;
190 use rustc_index::bit_set::GrowableBitSet;
191 use rustc_middle::mir::interpret::{AllocId, ConstValue};
192 use rustc_middle::mir::interpret::{ErrorHandled, GlobalAlloc, Scalar};
193 use rustc_middle::mir::mono::{InstantiationMode, MonoItem};
194 use rustc_middle::mir::visit::Visitor as MirVisitor;
195 use rustc_middle::mir::{self, Local, Location};
196 use rustc_middle::ty::adjustment::{CustomCoerceUnsized, PointerCast};
197 use rustc_middle::ty::subst::{GenericArgKind, InternalSubsts};
198 use rustc_middle::ty::{self, GenericParamDefKind, Instance, Ty, TyCtxt, TypeFoldable};
199 use rustc_middle::{middle::codegen_fn_attrs::CodegenFnAttrFlags, mir::visit::TyContext};
200 use rustc_session::config::EntryFnType;
201 use rustc_span::source_map::{dummy_spanned, respan, Span, Spanned, DUMMY_SP};
202 use smallvec::SmallVec;
203 use std::iter;
204 use std::ops::Range;
205 use std::path::PathBuf;
206
207 #[derive(PartialEq)]
208 pub enum MonoItemCollectionMode {
209     Eager,
210     Lazy,
211 }
212
213 /// Maps every mono item to all mono items it references in its
214 /// body.
215 pub struct InliningMap<'tcx> {
216     // Maps a source mono item to the range of mono items
217     // accessed by it.
218     // The range selects elements within the `targets` vecs.
219     index: FxHashMap<MonoItem<'tcx>, Range<usize>>,
220     targets: Vec<MonoItem<'tcx>>,
221
222     // Contains one bit per mono item in the `targets` field. That bit
223     // is true if that mono item needs to be inlined into every CGU.
224     inlines: GrowableBitSet<usize>,
225 }
226
227 impl<'tcx> InliningMap<'tcx> {
228     fn new() -> InliningMap<'tcx> {
229         InliningMap {
230             index: FxHashMap::default(),
231             targets: Vec::new(),
232             inlines: GrowableBitSet::with_capacity(1024),
233         }
234     }
235
236     fn record_accesses(&mut self, source: MonoItem<'tcx>, new_targets: &[(MonoItem<'tcx>, bool)]) {
237         let start_index = self.targets.len();
238         let new_items_count = new_targets.len();
239         let new_items_count_total = new_items_count + self.targets.len();
240
241         self.targets.reserve(new_items_count);
242         self.inlines.ensure(new_items_count_total);
243
244         for (i, (target, inline)) in new_targets.iter().enumerate() {
245             self.targets.push(*target);
246             if *inline {
247                 self.inlines.insert(i + start_index);
248             }
249         }
250
251         let end_index = self.targets.len();
252         assert!(self.index.insert(source, start_index..end_index).is_none());
253     }
254
255     // Internally iterate over all items referenced by `source` which will be
256     // made available for inlining.
257     pub fn with_inlining_candidates<F>(&self, source: MonoItem<'tcx>, mut f: F)
258     where
259         F: FnMut(MonoItem<'tcx>),
260     {
261         if let Some(range) = self.index.get(&source) {
262             for (i, candidate) in self.targets[range.clone()].iter().enumerate() {
263                 if self.inlines.contains(range.start + i) {
264                     f(*candidate);
265                 }
266             }
267         }
268     }
269
270     // Internally iterate over all items and the things each accesses.
271     pub fn iter_accesses<F>(&self, mut f: F)
272     where
273         F: FnMut(MonoItem<'tcx>, &[MonoItem<'tcx>]),
274     {
275         for (&accessor, range) in &self.index {
276             f(accessor, &self.targets[range.clone()])
277         }
278     }
279 }
280
281 pub fn collect_crate_mono_items(
282     tcx: TyCtxt<'_>,
283     mode: MonoItemCollectionMode,
284 ) -> (FxHashSet<MonoItem<'_>>, InliningMap<'_>) {
285     let _prof_timer = tcx.prof.generic_activity("monomorphization_collector");
286
287     let roots =
288         tcx.sess.time("monomorphization_collector_root_collections", || collect_roots(tcx, mode));
289
290     debug!("building mono item graph, beginning at roots");
291
292     let mut visited = MTLock::new(FxHashSet::default());
293     let mut inlining_map = MTLock::new(InliningMap::new());
294
295     {
296         let visited: MTRef<'_, _> = &mut visited;
297         let inlining_map: MTRef<'_, _> = &mut inlining_map;
298
299         tcx.sess.time("monomorphization_collector_graph_walk", || {
300             par_iter(roots).for_each(|root| {
301                 let mut recursion_depths = DefIdMap::default();
302                 collect_items_rec(
303                     tcx,
304                     dummy_spanned(root),
305                     visited,
306                     &mut recursion_depths,
307                     inlining_map,
308                 );
309             });
310         });
311     }
312
313     (visited.into_inner(), inlining_map.into_inner())
314 }
315
316 // Find all non-generic items by walking the HIR. These items serve as roots to
317 // start monomorphizing from.
318 fn collect_roots(tcx: TyCtxt<'_>, mode: MonoItemCollectionMode) -> Vec<MonoItem<'_>> {
319     debug!("collecting roots");
320     let mut roots = Vec::new();
321
322     {
323         let entry_fn = tcx.entry_fn(LOCAL_CRATE);
324
325         debug!("collect_roots: entry_fn = {:?}", entry_fn);
326
327         let mut visitor = RootCollector { tcx, mode, entry_fn, output: &mut roots };
328
329         tcx.hir().krate().visit_all_item_likes(&mut visitor);
330
331         visitor.push_extra_entry_roots();
332     }
333
334     // We can only codegen items that are instantiable - items all of
335     // whose predicates hold. Luckily, items that aren't instantiable
336     // can't actually be used, so we can just skip codegenning them.
337     roots
338         .into_iter()
339         .filter_map(|root| root.node.is_instantiable(tcx).then_some(root.node))
340         .collect()
341 }
342
343 // Collect all monomorphized items reachable from `starting_point`
344 fn collect_items_rec<'tcx>(
345     tcx: TyCtxt<'tcx>,
346     starting_point: Spanned<MonoItem<'tcx>>,
347     visited: MTRef<'_, MTLock<FxHashSet<MonoItem<'tcx>>>>,
348     recursion_depths: &mut DefIdMap<usize>,
349     inlining_map: MTRef<'_, MTLock<InliningMap<'tcx>>>,
350 ) {
351     if !visited.lock_mut().insert(starting_point.node) {
352         // We've been here already, no need to search again.
353         return;
354     }
355     debug!("BEGIN collect_items_rec({})", starting_point.node);
356
357     let mut neighbors = Vec::new();
358     let recursion_depth_reset;
359
360     match starting_point.node {
361         MonoItem::Static(def_id) => {
362             let instance = Instance::mono(tcx, def_id);
363
364             // Sanity check whether this ended up being collected accidentally
365             debug_assert!(should_codegen_locally(tcx, &instance));
366
367             let ty = instance.ty(tcx, ty::ParamEnv::reveal_all());
368             visit_drop_use(tcx, ty, true, starting_point.span, &mut neighbors);
369
370             recursion_depth_reset = None;
371
372             if let Ok(alloc) = tcx.eval_static_initializer(def_id) {
373                 for &((), id) in alloc.relocations().values() {
374                     collect_miri(tcx, id, &mut neighbors);
375                 }
376             }
377         }
378         MonoItem::Fn(instance) => {
379             // Sanity check whether this ended up being collected accidentally
380             debug_assert!(should_codegen_locally(tcx, &instance));
381
382             // Keep track of the monomorphization recursion depth
383             recursion_depth_reset =
384                 Some(check_recursion_limit(tcx, instance, starting_point.span, recursion_depths));
385             check_type_length_limit(tcx, instance);
386
387             rustc_data_structures::stack::ensure_sufficient_stack(|| {
388                 collect_neighbours(tcx, instance, &mut neighbors);
389             });
390         }
391         MonoItem::GlobalAsm(..) => {
392             recursion_depth_reset = None;
393         }
394     }
395
396     record_accesses(tcx, starting_point.node, neighbors.iter().map(|i| &i.node), inlining_map);
397
398     for neighbour in neighbors {
399         collect_items_rec(tcx, neighbour, visited, recursion_depths, inlining_map);
400     }
401
402     if let Some((def_id, depth)) = recursion_depth_reset {
403         recursion_depths.insert(def_id, depth);
404     }
405
406     debug!("END collect_items_rec({})", starting_point.node);
407 }
408
409 fn record_accesses<'a, 'tcx: 'a>(
410     tcx: TyCtxt<'tcx>,
411     caller: MonoItem<'tcx>,
412     callees: impl Iterator<Item = &'a MonoItem<'tcx>>,
413     inlining_map: MTRef<'_, MTLock<InliningMap<'tcx>>>,
414 ) {
415     let is_inlining_candidate = |mono_item: &MonoItem<'tcx>| {
416         mono_item.instantiation_mode(tcx) == InstantiationMode::LocalCopy
417     };
418
419     // We collect this into a `SmallVec` to avoid calling `is_inlining_candidate` in the lock.
420     // FIXME: Call `is_inlining_candidate` when pushing to `neighbors` in `collect_items_rec`
421     // instead to avoid creating this `SmallVec`.
422     let accesses: SmallVec<[_; 128]> =
423         callees.map(|mono_item| (*mono_item, is_inlining_candidate(mono_item))).collect();
424
425     inlining_map.lock_mut().record_accesses(caller, &accesses);
426 }
427
428 /// Format instance name that is already known to be too long for rustc.
429 /// Show only the first and last 32 characters to avoid blasting
430 /// the user's terminal with thousands of lines of type-name.
431 ///
432 /// If the type name is longer than before+after, it will be written to a file.
433 fn shrunk_instance_name(
434     tcx: TyCtxt<'tcx>,
435     instance: &Instance<'tcx>,
436     before: usize,
437     after: usize,
438 ) -> (String, Option<PathBuf>) {
439     let s = instance.to_string();
440
441     // Only use the shrunk version if it's really shorter.
442     // This also avoids the case where before and after slices overlap.
443     if s.chars().nth(before + after + 1).is_some() {
444         // An iterator of all byte positions including the end of the string.
445         let positions = || s.char_indices().map(|(i, _)| i).chain(iter::once(s.len()));
446
447         let shrunk = format!(
448             "{before}...{after}",
449             before = &s[..positions().nth(before).unwrap_or(s.len())],
450             after = &s[positions().rev().nth(after).unwrap_or(0)..],
451         );
452
453         let path = tcx.output_filenames(LOCAL_CRATE).temp_path_ext("long-type.txt", None);
454         let written_to_path = std::fs::write(&path, s).ok().map(|_| path);
455
456         (shrunk, written_to_path)
457     } else {
458         (s, None)
459     }
460 }
461
462 fn check_recursion_limit<'tcx>(
463     tcx: TyCtxt<'tcx>,
464     instance: Instance<'tcx>,
465     span: Span,
466     recursion_depths: &mut DefIdMap<usize>,
467 ) -> (DefId, usize) {
468     let def_id = instance.def_id();
469     let recursion_depth = recursion_depths.get(&def_id).cloned().unwrap_or(0);
470     debug!(" => recursion depth={}", recursion_depth);
471
472     let adjusted_recursion_depth = if Some(def_id) == tcx.lang_items().drop_in_place_fn() {
473         // HACK: drop_in_place creates tight monomorphization loops. Give
474         // it more margin.
475         recursion_depth / 4
476     } else {
477         recursion_depth
478     };
479
480     // Code that needs to instantiate the same function recursively
481     // more than the recursion limit is assumed to be causing an
482     // infinite expansion.
483     if !tcx.sess.recursion_limit().value_within_limit(adjusted_recursion_depth) {
484         let (shrunk, written_to_path) = shrunk_instance_name(tcx, &instance, 32, 32);
485         let error = format!("reached the recursion limit while instantiating `{}`", shrunk);
486         let mut err = tcx.sess.struct_span_fatal(span, &error);
487         err.span_note(
488             tcx.def_span(def_id),
489             &format!("`{}` defined here", tcx.def_path_str(def_id)),
490         );
491         if let Some(path) = written_to_path {
492             err.note(&format!("the full type name has been written to '{}'", path.display()));
493         }
494         err.emit();
495         FatalError.raise();
496     }
497
498     recursion_depths.insert(def_id, recursion_depth + 1);
499
500     (def_id, recursion_depth)
501 }
502
503 fn check_type_length_limit<'tcx>(tcx: TyCtxt<'tcx>, instance: Instance<'tcx>) {
504     let type_length = instance
505         .substs
506         .iter()
507         .flat_map(|arg| arg.walk())
508         .filter(|arg| match arg.unpack() {
509             GenericArgKind::Type(_) | GenericArgKind::Const(_) => true,
510             GenericArgKind::Lifetime(_) => false,
511         })
512         .count();
513     debug!(" => type length={}", type_length);
514
515     // Rust code can easily create exponentially-long types using only a
516     // polynomial recursion depth. Even with the default recursion
517     // depth, you can easily get cases that take >2^60 steps to run,
518     // which means that rustc basically hangs.
519     //
520     // Bail out in these cases to avoid that bad user experience.
521     if !tcx.sess.type_length_limit().value_within_limit(type_length) {
522         let (shrunk, written_to_path) = shrunk_instance_name(tcx, &instance, 32, 32);
523         let msg = format!("reached the type-length limit while instantiating `{}`", shrunk);
524         let mut diag = tcx.sess.struct_span_fatal(tcx.def_span(instance.def_id()), &msg);
525         if let Some(path) = written_to_path {
526             diag.note(&format!("the full type name has been written to '{}'", path.display()));
527         }
528         diag.help(&format!(
529             "consider adding a `#![type_length_limit=\"{}\"]` attribute to your crate",
530             type_length
531         ));
532         diag.emit();
533         tcx.sess.abort_if_errors();
534     }
535 }
536
537 struct MirNeighborCollector<'a, 'tcx> {
538     tcx: TyCtxt<'tcx>,
539     body: &'a mir::Body<'tcx>,
540     output: &'a mut Vec<Spanned<MonoItem<'tcx>>>,
541     instance: Instance<'tcx>,
542 }
543
544 impl<'a, 'tcx> MirNeighborCollector<'a, 'tcx> {
545     pub fn monomorphize<T>(&self, value: T) -> T
546     where
547         T: TypeFoldable<'tcx>,
548     {
549         debug!("monomorphize: self.instance={:?}", self.instance);
550         self.instance.subst_mir_and_normalize_erasing_regions(
551             self.tcx,
552             ty::ParamEnv::reveal_all(),
553             value,
554         )
555     }
556 }
557
558 impl<'a, 'tcx> MirVisitor<'tcx> for MirNeighborCollector<'a, 'tcx> {
559     fn visit_rvalue(&mut self, rvalue: &mir::Rvalue<'tcx>, location: Location) {
560         debug!("visiting rvalue {:?}", *rvalue);
561
562         let span = self.body.source_info(location).span;
563
564         match *rvalue {
565             // When doing an cast from a regular pointer to a fat pointer, we
566             // have to instantiate all methods of the trait being cast to, so we
567             // can build the appropriate vtable.
568             mir::Rvalue::Cast(
569                 mir::CastKind::Pointer(PointerCast::Unsize),
570                 ref operand,
571                 target_ty,
572             ) => {
573                 let target_ty = self.monomorphize(target_ty);
574                 let source_ty = operand.ty(self.body, self.tcx);
575                 let source_ty = self.monomorphize(source_ty);
576                 let (source_ty, target_ty) =
577                     find_vtable_types_for_unsizing(self.tcx, source_ty, target_ty);
578                 // This could also be a different Unsize instruction, like
579                 // from a fixed sized array to a slice. But we are only
580                 // interested in things that produce a vtable.
581                 if target_ty.is_trait() && !source_ty.is_trait() {
582                     create_mono_items_for_vtable_methods(
583                         self.tcx,
584                         target_ty,
585                         source_ty,
586                         span,
587                         self.output,
588                     );
589                 }
590             }
591             mir::Rvalue::Cast(
592                 mir::CastKind::Pointer(PointerCast::ReifyFnPointer),
593                 ref operand,
594                 _,
595             ) => {
596                 let fn_ty = operand.ty(self.body, self.tcx);
597                 let fn_ty = self.monomorphize(fn_ty);
598                 visit_fn_use(self.tcx, fn_ty, false, span, &mut self.output);
599             }
600             mir::Rvalue::Cast(
601                 mir::CastKind::Pointer(PointerCast::ClosureFnPointer(_)),
602                 ref operand,
603                 _,
604             ) => {
605                 let source_ty = operand.ty(self.body, self.tcx);
606                 let source_ty = self.monomorphize(source_ty);
607                 match *source_ty.kind() {
608                     ty::Closure(def_id, substs) => {
609                         let instance = Instance::resolve_closure(
610                             self.tcx,
611                             def_id,
612                             substs,
613                             ty::ClosureKind::FnOnce,
614                         );
615                         if should_codegen_locally(self.tcx, &instance) {
616                             self.output.push(create_fn_mono_item(self.tcx, instance, span));
617                         }
618                     }
619                     _ => bug!(),
620                 }
621             }
622             mir::Rvalue::NullaryOp(mir::NullOp::Box, _) => {
623                 let tcx = self.tcx;
624                 let exchange_malloc_fn_def_id =
625                     tcx.require_lang_item(LangItem::ExchangeMalloc, None);
626                 let instance = Instance::mono(tcx, exchange_malloc_fn_def_id);
627                 if should_codegen_locally(tcx, &instance) {
628                     self.output.push(create_fn_mono_item(self.tcx, instance, span));
629                 }
630             }
631             mir::Rvalue::ThreadLocalRef(def_id) => {
632                 assert!(self.tcx.is_thread_local_static(def_id));
633                 let instance = Instance::mono(self.tcx, def_id);
634                 if should_codegen_locally(self.tcx, &instance) {
635                     trace!("collecting thread-local static {:?}", def_id);
636                     self.output.push(respan(span, MonoItem::Static(def_id)));
637                 }
638             }
639             _ => { /* not interesting */ }
640         }
641
642         self.super_rvalue(rvalue, location);
643     }
644
645     /// This does not walk the constant, as it has been handled entirely here and trying
646     /// to walk it would attempt to evaluate the `ty::Const` inside, which doesn't necessarily
647     /// work, as some constants cannot be represented in the type system.
648     fn visit_constant(&mut self, constant: &mir::Constant<'tcx>, location: Location) {
649         let literal = self.monomorphize(constant.literal);
650         let val = match literal {
651             mir::ConstantKind::Val(val, _) => val,
652             mir::ConstantKind::Ty(ct) => match ct.val {
653                 ty::ConstKind::Value(val) => val,
654                 ty::ConstKind::Unevaluated(ct) => {
655                     let param_env = ty::ParamEnv::reveal_all();
656                     match self.tcx.const_eval_resolve(param_env, ct, None) {
657                         // The `monomorphize` call should have evaluated that constant already.
658                         Ok(val) => val,
659                         Err(ErrorHandled::Reported(ErrorReported) | ErrorHandled::Linted) => return,
660                         Err(ErrorHandled::TooGeneric) => span_bug!(
661                             self.body.source_info(location).span,
662                             "collection encountered polymorphic constant: {:?}",
663                             literal
664                         ),
665                     }
666                 }
667                 _ => return,
668             },
669         };
670         collect_const_value(self.tcx, val, self.output);
671         self.visit_ty(literal.ty(), TyContext::Location(location));
672     }
673
674     fn visit_const(&mut self, constant: &&'tcx ty::Const<'tcx>, location: Location) {
675         debug!("visiting const {:?} @ {:?}", *constant, location);
676
677         let substituted_constant = self.monomorphize(*constant);
678         let param_env = ty::ParamEnv::reveal_all();
679
680         match substituted_constant.val {
681             ty::ConstKind::Value(val) => collect_const_value(self.tcx, val, self.output),
682             ty::ConstKind::Unevaluated(unevaluated) => {
683                 match self.tcx.const_eval_resolve(param_env, unevaluated, None) {
684                     // The `monomorphize` call should have evaluated that constant already.
685                     Ok(val) => span_bug!(
686                         self.body.source_info(location).span,
687                         "collection encountered the unevaluated constant {} which evaluated to {:?}",
688                         substituted_constant,
689                         val
690                     ),
691                     Err(ErrorHandled::Reported(ErrorReported) | ErrorHandled::Linted) => {}
692                     Err(ErrorHandled::TooGeneric) => span_bug!(
693                         self.body.source_info(location).span,
694                         "collection encountered polymorphic constant: {}",
695                         substituted_constant
696                     ),
697                 }
698             }
699             _ => {}
700         }
701
702         self.super_const(constant);
703     }
704
705     fn visit_terminator(&mut self, terminator: &mir::Terminator<'tcx>, location: Location) {
706         debug!("visiting terminator {:?} @ {:?}", terminator, location);
707         let source = self.body.source_info(location).span;
708
709         let tcx = self.tcx;
710         match terminator.kind {
711             mir::TerminatorKind::Call { ref func, .. } => {
712                 let callee_ty = func.ty(self.body, tcx);
713                 let callee_ty = self.monomorphize(callee_ty);
714                 visit_fn_use(self.tcx, callee_ty, true, source, &mut self.output);
715             }
716             mir::TerminatorKind::Drop { ref place, .. }
717             | mir::TerminatorKind::DropAndReplace { ref place, .. } => {
718                 let ty = place.ty(self.body, self.tcx).ty;
719                 let ty = self.monomorphize(ty);
720                 visit_drop_use(self.tcx, ty, true, source, self.output);
721             }
722             mir::TerminatorKind::InlineAsm { ref operands, .. } => {
723                 for op in operands {
724                     match *op {
725                         mir::InlineAsmOperand::SymFn { ref value } => {
726                             let fn_ty = self.monomorphize(value.literal.ty());
727                             visit_fn_use(self.tcx, fn_ty, false, source, &mut self.output);
728                         }
729                         mir::InlineAsmOperand::SymStatic { def_id } => {
730                             let instance = Instance::mono(self.tcx, def_id);
731                             if should_codegen_locally(self.tcx, &instance) {
732                                 trace!("collecting asm sym static {:?}", def_id);
733                                 self.output.push(respan(source, MonoItem::Static(def_id)));
734                             }
735                         }
736                         _ => {}
737                     }
738                 }
739             }
740             mir::TerminatorKind::Goto { .. }
741             | mir::TerminatorKind::SwitchInt { .. }
742             | mir::TerminatorKind::Resume
743             | mir::TerminatorKind::Abort
744             | mir::TerminatorKind::Return
745             | mir::TerminatorKind::Unreachable
746             | mir::TerminatorKind::Assert { .. } => {}
747             mir::TerminatorKind::GeneratorDrop
748             | mir::TerminatorKind::Yield { .. }
749             | mir::TerminatorKind::FalseEdge { .. }
750             | mir::TerminatorKind::FalseUnwind { .. } => bug!(),
751         }
752
753         self.super_terminator(terminator, location);
754     }
755
756     fn visit_local(
757         &mut self,
758         _place_local: &Local,
759         _context: mir::visit::PlaceContext,
760         _location: Location,
761     ) {
762     }
763 }
764
765 fn visit_drop_use<'tcx>(
766     tcx: TyCtxt<'tcx>,
767     ty: Ty<'tcx>,
768     is_direct_call: bool,
769     source: Span,
770     output: &mut Vec<Spanned<MonoItem<'tcx>>>,
771 ) {
772     let instance = Instance::resolve_drop_in_place(tcx, ty);
773     visit_instance_use(tcx, instance, is_direct_call, source, output);
774 }
775
776 fn visit_fn_use<'tcx>(
777     tcx: TyCtxt<'tcx>,
778     ty: Ty<'tcx>,
779     is_direct_call: bool,
780     source: Span,
781     output: &mut Vec<Spanned<MonoItem<'tcx>>>,
782 ) {
783     if let ty::FnDef(def_id, substs) = *ty.kind() {
784         let instance = if is_direct_call {
785             ty::Instance::resolve(tcx, ty::ParamEnv::reveal_all(), def_id, substs).unwrap().unwrap()
786         } else {
787             ty::Instance::resolve_for_fn_ptr(tcx, ty::ParamEnv::reveal_all(), def_id, substs)
788                 .unwrap()
789         };
790         visit_instance_use(tcx, instance, is_direct_call, source, output);
791     }
792 }
793
794 fn visit_instance_use<'tcx>(
795     tcx: TyCtxt<'tcx>,
796     instance: ty::Instance<'tcx>,
797     is_direct_call: bool,
798     source: Span,
799     output: &mut Vec<Spanned<MonoItem<'tcx>>>,
800 ) {
801     debug!("visit_item_use({:?}, is_direct_call={:?})", instance, is_direct_call);
802     if !should_codegen_locally(tcx, &instance) {
803         return;
804     }
805
806     match instance.def {
807         ty::InstanceDef::Virtual(..) | ty::InstanceDef::Intrinsic(_) => {
808             if !is_direct_call {
809                 bug!("{:?} being reified", instance);
810             }
811         }
812         ty::InstanceDef::DropGlue(_, None) => {
813             // Don't need to emit noop drop glue if we are calling directly.
814             if !is_direct_call {
815                 output.push(create_fn_mono_item(tcx, instance, source));
816             }
817         }
818         ty::InstanceDef::DropGlue(_, Some(_))
819         | ty::InstanceDef::VtableShim(..)
820         | ty::InstanceDef::ReifyShim(..)
821         | ty::InstanceDef::ClosureOnceShim { .. }
822         | ty::InstanceDef::Item(..)
823         | ty::InstanceDef::FnPtrShim(..)
824         | ty::InstanceDef::CloneShim(..) => {
825             output.push(create_fn_mono_item(tcx, instance, source));
826         }
827     }
828 }
829
830 // Returns `true` if we should codegen an instance in the local crate.
831 // Returns `false` if we can just link to the upstream crate and therefore don't
832 // need a mono item.
833 fn should_codegen_locally<'tcx>(tcx: TyCtxt<'tcx>, instance: &Instance<'tcx>) -> bool {
834     let def_id = match instance.def {
835         ty::InstanceDef::Item(def) => def.did,
836         ty::InstanceDef::DropGlue(def_id, Some(_)) => def_id,
837         ty::InstanceDef::VtableShim(..)
838         | ty::InstanceDef::ReifyShim(..)
839         | ty::InstanceDef::ClosureOnceShim { .. }
840         | ty::InstanceDef::Virtual(..)
841         | ty::InstanceDef::FnPtrShim(..)
842         | ty::InstanceDef::DropGlue(..)
843         | ty::InstanceDef::Intrinsic(_)
844         | ty::InstanceDef::CloneShim(..) => return true,
845     };
846
847     if tcx.is_foreign_item(def_id) {
848         // Foreign items are always linked against, there's no way of instantiating them.
849         return false;
850     }
851
852     if def_id.is_local() {
853         // Local items cannot be referred to locally without monomorphizing them locally.
854         return true;
855     }
856
857     if tcx.is_reachable_non_generic(def_id)
858         || instance.polymorphize(tcx).upstream_monomorphization(tcx).is_some()
859     {
860         // We can link to the item in question, no instance needed in this crate.
861         return false;
862     }
863
864     if !tcx.is_mir_available(def_id) {
865         bug!("no MIR available for {:?}", def_id);
866     }
867
868     true
869 }
870
871 /// For a given pair of source and target type that occur in an unsizing coercion,
872 /// this function finds the pair of types that determines the vtable linking
873 /// them.
874 ///
875 /// For example, the source type might be `&SomeStruct` and the target type\
876 /// might be `&SomeTrait` in a cast like:
877 ///
878 /// let src: &SomeStruct = ...;
879 /// let target = src as &SomeTrait;
880 ///
881 /// Then the output of this function would be (SomeStruct, SomeTrait) since for
882 /// constructing the `target` fat-pointer we need the vtable for that pair.
883 ///
884 /// Things can get more complicated though because there's also the case where
885 /// the unsized type occurs as a field:
886 ///
887 /// ```rust
888 /// struct ComplexStruct<T: ?Sized> {
889 ///    a: u32,
890 ///    b: f64,
891 ///    c: T
892 /// }
893 /// ```
894 ///
895 /// In this case, if `T` is sized, `&ComplexStruct<T>` is a thin pointer. If `T`
896 /// is unsized, `&SomeStruct` is a fat pointer, and the vtable it points to is
897 /// for the pair of `T` (which is a trait) and the concrete type that `T` was
898 /// originally coerced from:
899 ///
900 /// let src: &ComplexStruct<SomeStruct> = ...;
901 /// let target = src as &ComplexStruct<SomeTrait>;
902 ///
903 /// Again, we want this `find_vtable_types_for_unsizing()` to provide the pair
904 /// `(SomeStruct, SomeTrait)`.
905 ///
906 /// Finally, there is also the case of custom unsizing coercions, e.g., for
907 /// smart pointers such as `Rc` and `Arc`.
908 fn find_vtable_types_for_unsizing<'tcx>(
909     tcx: TyCtxt<'tcx>,
910     source_ty: Ty<'tcx>,
911     target_ty: Ty<'tcx>,
912 ) -> (Ty<'tcx>, Ty<'tcx>) {
913     let ptr_vtable = |inner_source: Ty<'tcx>, inner_target: Ty<'tcx>| {
914         let param_env = ty::ParamEnv::reveal_all();
915         let type_has_metadata = |ty: Ty<'tcx>| -> bool {
916             if ty.is_sized(tcx.at(DUMMY_SP), param_env) {
917                 return false;
918             }
919             let tail = tcx.struct_tail_erasing_lifetimes(ty, param_env);
920             match tail.kind() {
921                 ty::Foreign(..) => false,
922                 ty::Str | ty::Slice(..) | ty::Dynamic(..) => true,
923                 _ => bug!("unexpected unsized tail: {:?}", tail),
924             }
925         };
926         if type_has_metadata(inner_source) {
927             (inner_source, inner_target)
928         } else {
929             tcx.struct_lockstep_tails_erasing_lifetimes(inner_source, inner_target, param_env)
930         }
931     };
932
933     match (&source_ty.kind(), &target_ty.kind()) {
934         (&ty::Ref(_, a, _), &ty::Ref(_, b, _) | &ty::RawPtr(ty::TypeAndMut { ty: b, .. }))
935         | (&ty::RawPtr(ty::TypeAndMut { ty: a, .. }), &ty::RawPtr(ty::TypeAndMut { ty: b, .. })) => {
936             ptr_vtable(a, b)
937         }
938         (&ty::Adt(def_a, _), &ty::Adt(def_b, _)) if def_a.is_box() && def_b.is_box() => {
939             ptr_vtable(source_ty.boxed_ty(), target_ty.boxed_ty())
940         }
941
942         (&ty::Adt(source_adt_def, source_substs), &ty::Adt(target_adt_def, target_substs)) => {
943             assert_eq!(source_adt_def, target_adt_def);
944
945             let CustomCoerceUnsized::Struct(coerce_index) =
946                 monomorphize::custom_coerce_unsize_info(tcx, source_ty, target_ty);
947
948             let source_fields = &source_adt_def.non_enum_variant().fields;
949             let target_fields = &target_adt_def.non_enum_variant().fields;
950
951             assert!(
952                 coerce_index < source_fields.len() && source_fields.len() == target_fields.len()
953             );
954
955             find_vtable_types_for_unsizing(
956                 tcx,
957                 source_fields[coerce_index].ty(tcx, source_substs),
958                 target_fields[coerce_index].ty(tcx, target_substs),
959             )
960         }
961         _ => bug!(
962             "find_vtable_types_for_unsizing: invalid coercion {:?} -> {:?}",
963             source_ty,
964             target_ty
965         ),
966     }
967 }
968
969 fn create_fn_mono_item<'tcx>(
970     tcx: TyCtxt<'tcx>,
971     instance: Instance<'tcx>,
972     source: Span,
973 ) -> Spanned<MonoItem<'tcx>> {
974     debug!("create_fn_mono_item(instance={})", instance);
975     respan(source, MonoItem::Fn(instance.polymorphize(tcx)))
976 }
977
978 /// Creates a `MonoItem` for each method that is referenced by the vtable for
979 /// the given trait/impl pair.
980 fn create_mono_items_for_vtable_methods<'tcx>(
981     tcx: TyCtxt<'tcx>,
982     trait_ty: Ty<'tcx>,
983     impl_ty: Ty<'tcx>,
984     source: Span,
985     output: &mut Vec<Spanned<MonoItem<'tcx>>>,
986 ) {
987     assert!(!trait_ty.has_escaping_bound_vars() && !impl_ty.has_escaping_bound_vars());
988
989     if let ty::Dynamic(ref trait_ty, ..) = trait_ty.kind() {
990         if let Some(principal) = trait_ty.principal() {
991             let poly_trait_ref = principal.with_self_ty(tcx, impl_ty);
992             assert!(!poly_trait_ref.has_escaping_bound_vars());
993
994             // Walk all methods of the trait, including those of its supertraits
995             let methods = tcx.vtable_methods(poly_trait_ref);
996             let methods = methods
997                 .iter()
998                 .cloned()
999                 .filter_map(|method| method)
1000                 .map(|(def_id, substs)| {
1001                     ty::Instance::resolve_for_vtable(
1002                         tcx,
1003                         ty::ParamEnv::reveal_all(),
1004                         def_id,
1005                         substs,
1006                     )
1007                     .unwrap()
1008                 })
1009                 .filter(|&instance| should_codegen_locally(tcx, &instance))
1010                 .map(|item| create_fn_mono_item(tcx, item, source));
1011             output.extend(methods);
1012         }
1013
1014         // Also add the destructor.
1015         visit_drop_use(tcx, impl_ty, false, source, output);
1016     }
1017 }
1018
1019 //=-----------------------------------------------------------------------------
1020 // Root Collection
1021 //=-----------------------------------------------------------------------------
1022
1023 struct RootCollector<'a, 'tcx> {
1024     tcx: TyCtxt<'tcx>,
1025     mode: MonoItemCollectionMode,
1026     output: &'a mut Vec<Spanned<MonoItem<'tcx>>>,
1027     entry_fn: Option<(LocalDefId, EntryFnType)>,
1028 }
1029
1030 impl ItemLikeVisitor<'v> for RootCollector<'_, 'v> {
1031     fn visit_item(&mut self, item: &'v hir::Item<'v>) {
1032         match item.kind {
1033             hir::ItemKind::ExternCrate(..)
1034             | hir::ItemKind::Use(..)
1035             | hir::ItemKind::ForeignMod { .. }
1036             | hir::ItemKind::TyAlias(..)
1037             | hir::ItemKind::Trait(..)
1038             | hir::ItemKind::TraitAlias(..)
1039             | hir::ItemKind::OpaqueTy(..)
1040             | hir::ItemKind::Mod(..) => {
1041                 // Nothing to do, just keep recursing.
1042             }
1043
1044             hir::ItemKind::Impl { .. } => {
1045                 if self.mode == MonoItemCollectionMode::Eager {
1046                     create_mono_items_for_default_impls(self.tcx, item, self.output);
1047                 }
1048             }
1049
1050             hir::ItemKind::Enum(_, ref generics)
1051             | hir::ItemKind::Struct(_, ref generics)
1052             | hir::ItemKind::Union(_, ref generics) => {
1053                 if generics.params.is_empty() {
1054                     if self.mode == MonoItemCollectionMode::Eager {
1055                         debug!(
1056                             "RootCollector: ADT drop-glue for {}",
1057                             self.tcx.def_path_str(item.def_id.to_def_id())
1058                         );
1059
1060                         let ty = Instance::new(item.def_id.to_def_id(), InternalSubsts::empty())
1061                             .ty(self.tcx, ty::ParamEnv::reveal_all());
1062                         visit_drop_use(self.tcx, ty, true, DUMMY_SP, self.output);
1063                     }
1064                 }
1065             }
1066             hir::ItemKind::GlobalAsm(..) => {
1067                 debug!(
1068                     "RootCollector: ItemKind::GlobalAsm({})",
1069                     self.tcx.def_path_str(item.def_id.to_def_id())
1070                 );
1071                 self.output.push(dummy_spanned(MonoItem::GlobalAsm(item.item_id())));
1072             }
1073             hir::ItemKind::Static(..) => {
1074                 debug!(
1075                     "RootCollector: ItemKind::Static({})",
1076                     self.tcx.def_path_str(item.def_id.to_def_id())
1077                 );
1078                 self.output.push(dummy_spanned(MonoItem::Static(item.def_id.to_def_id())));
1079             }
1080             hir::ItemKind::Const(..) => {
1081                 // const items only generate mono items if they are
1082                 // actually used somewhere. Just declaring them is insufficient.
1083
1084                 // but even just declaring them must collect the items they refer to
1085                 if let Ok(val) = self.tcx.const_eval_poly(item.def_id.to_def_id()) {
1086                     collect_const_value(self.tcx, val, &mut self.output);
1087                 }
1088             }
1089             hir::ItemKind::Fn(..) => {
1090                 self.push_if_root(item.def_id);
1091             }
1092         }
1093     }
1094
1095     fn visit_trait_item(&mut self, _: &'v hir::TraitItem<'v>) {
1096         // Even if there's a default body with no explicit generics,
1097         // it's still generic over some `Self: Trait`, so not a root.
1098     }
1099
1100     fn visit_impl_item(&mut self, ii: &'v hir::ImplItem<'v>) {
1101         if let hir::ImplItemKind::Fn(hir::FnSig { .. }, _) = ii.kind {
1102             self.push_if_root(ii.def_id);
1103         }
1104     }
1105
1106     fn visit_foreign_item(&mut self, _foreign_item: &'v hir::ForeignItem<'v>) {}
1107 }
1108
1109 impl RootCollector<'_, 'v> {
1110     fn is_root(&self, def_id: LocalDefId) -> bool {
1111         !item_requires_monomorphization(self.tcx, def_id)
1112             && match self.mode {
1113                 MonoItemCollectionMode::Eager => true,
1114                 MonoItemCollectionMode::Lazy => {
1115                     self.entry_fn.map(|(id, _)| id) == Some(def_id)
1116                         || self.tcx.is_reachable_non_generic(def_id)
1117                         || self
1118                             .tcx
1119                             .codegen_fn_attrs(def_id)
1120                             .flags
1121                             .contains(CodegenFnAttrFlags::RUSTC_STD_INTERNAL_SYMBOL)
1122                 }
1123             }
1124     }
1125
1126     /// If `def_id` represents a root, pushes it onto the list of
1127     /// outputs. (Note that all roots must be monomorphic.)
1128     fn push_if_root(&mut self, def_id: LocalDefId) {
1129         if self.is_root(def_id) {
1130             debug!("RootCollector::push_if_root: found root def_id={:?}", def_id);
1131
1132             let instance = Instance::mono(self.tcx, def_id.to_def_id());
1133             self.output.push(create_fn_mono_item(self.tcx, instance, DUMMY_SP));
1134         }
1135     }
1136
1137     /// As a special case, when/if we encounter the
1138     /// `main()` function, we also have to generate a
1139     /// monomorphized copy of the start lang item based on
1140     /// the return type of `main`. This is not needed when
1141     /// the user writes their own `start` manually.
1142     fn push_extra_entry_roots(&mut self) {
1143         let main_def_id = match self.entry_fn {
1144             Some((def_id, EntryFnType::Main)) => def_id,
1145             _ => return,
1146         };
1147
1148         let start_def_id = match self.tcx.lang_items().require(LangItem::Start) {
1149             Ok(s) => s,
1150             Err(err) => self.tcx.sess.fatal(&err),
1151         };
1152         let main_ret_ty = self.tcx.fn_sig(main_def_id).output();
1153
1154         // Given that `main()` has no arguments,
1155         // then its return type cannot have
1156         // late-bound regions, since late-bound
1157         // regions must appear in the argument
1158         // listing.
1159         let main_ret_ty = self.tcx.erase_regions(main_ret_ty.no_bound_vars().unwrap());
1160
1161         let start_instance = Instance::resolve(
1162             self.tcx,
1163             ty::ParamEnv::reveal_all(),
1164             start_def_id,
1165             self.tcx.intern_substs(&[main_ret_ty.into()]),
1166         )
1167         .unwrap()
1168         .unwrap();
1169
1170         self.output.push(create_fn_mono_item(self.tcx, start_instance, DUMMY_SP));
1171     }
1172 }
1173
1174 fn item_requires_monomorphization(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: LocalDefId) -> bool {
1175     let generics = tcx.generics_of(def_id);
1176     generics.requires_monomorphization(tcx)
1177 }
1178
1179 fn create_mono_items_for_default_impls<'tcx>(
1180     tcx: TyCtxt<'tcx>,
1181     item: &'tcx hir::Item<'tcx>,
1182     output: &mut Vec<Spanned<MonoItem<'tcx>>>,
1183 ) {
1184     match item.kind {
1185         hir::ItemKind::Impl(ref impl_) => {
1186             for param in impl_.generics.params {
1187                 match param.kind {
1188                     hir::GenericParamKind::Lifetime { .. } => {}
1189                     hir::GenericParamKind::Type { .. } | hir::GenericParamKind::Const { .. } => {
1190                         return;
1191                     }
1192                 }
1193             }
1194
1195             debug!(
1196                 "create_mono_items_for_default_impls(item={})",
1197                 tcx.def_path_str(item.def_id.to_def_id())
1198             );
1199
1200             if let Some(trait_ref) = tcx.impl_trait_ref(item.def_id) {
1201                 let param_env = ty::ParamEnv::reveal_all();
1202                 let trait_ref = tcx.normalize_erasing_regions(param_env, trait_ref);
1203                 let overridden_methods: FxHashSet<_> =
1204                     impl_.items.iter().map(|iiref| iiref.ident.normalize_to_macros_2_0()).collect();
1205                 for method in tcx.provided_trait_methods(trait_ref.def_id) {
1206                     if overridden_methods.contains(&method.ident.normalize_to_macros_2_0()) {
1207                         continue;
1208                     }
1209
1210                     if tcx.generics_of(method.def_id).own_requires_monomorphization() {
1211                         continue;
1212                     }
1213
1214                     let substs =
1215                         InternalSubsts::for_item(tcx, method.def_id, |param, _| match param.kind {
1216                             GenericParamDefKind::Lifetime => tcx.lifetimes.re_erased.into(),
1217                             GenericParamDefKind::Type { .. }
1218                             | GenericParamDefKind::Const { .. } => {
1219                                 trait_ref.substs[param.index as usize]
1220                             }
1221                         });
1222                     let instance = ty::Instance::resolve(tcx, param_env, method.def_id, substs)
1223                         .unwrap()
1224                         .unwrap();
1225
1226                     let mono_item = create_fn_mono_item(tcx, instance, DUMMY_SP);
1227                     if mono_item.node.is_instantiable(tcx) && should_codegen_locally(tcx, &instance)
1228                     {
1229                         output.push(mono_item);
1230                     }
1231                 }
1232             }
1233         }
1234         _ => bug!(),
1235     }
1236 }
1237
1238 /// Scans the miri alloc in order to find function calls, closures, and drop-glue.
1239 fn collect_miri<'tcx>(
1240     tcx: TyCtxt<'tcx>,
1241     alloc_id: AllocId,
1242     output: &mut Vec<Spanned<MonoItem<'tcx>>>,
1243 ) {
1244     match tcx.global_alloc(alloc_id) {
1245         GlobalAlloc::Static(def_id) => {
1246             assert!(!tcx.is_thread_local_static(def_id));
1247             let instance = Instance::mono(tcx, def_id);
1248             if should_codegen_locally(tcx, &instance) {
1249                 trace!("collecting static {:?}", def_id);
1250                 output.push(dummy_spanned(MonoItem::Static(def_id)));
1251             }
1252         }
1253         GlobalAlloc::Memory(alloc) => {
1254             trace!("collecting {:?} with {:#?}", alloc_id, alloc);
1255             for &((), inner) in alloc.relocations().values() {
1256                 rustc_data_structures::stack::ensure_sufficient_stack(|| {
1257                     collect_miri(tcx, inner, output);
1258                 });
1259             }
1260         }
1261         GlobalAlloc::Function(fn_instance) => {
1262             if should_codegen_locally(tcx, &fn_instance) {
1263                 trace!("collecting {:?} with {:#?}", alloc_id, fn_instance);
1264                 output.push(create_fn_mono_item(tcx, fn_instance, DUMMY_SP));
1265             }
1266         }
1267     }
1268 }
1269
1270 /// Scans the MIR in order to find function calls, closures, and drop-glue.
1271 fn collect_neighbours<'tcx>(
1272     tcx: TyCtxt<'tcx>,
1273     instance: Instance<'tcx>,
1274     output: &mut Vec<Spanned<MonoItem<'tcx>>>,
1275 ) {
1276     debug!("collect_neighbours: {:?}", instance.def_id());
1277     let body = tcx.instance_mir(instance.def);
1278
1279     MirNeighborCollector { tcx, body: &body, output, instance }.visit_body(&body);
1280 }
1281
1282 fn collect_const_value<'tcx>(
1283     tcx: TyCtxt<'tcx>,
1284     value: ConstValue<'tcx>,
1285     output: &mut Vec<Spanned<MonoItem<'tcx>>>,
1286 ) {
1287     match value {
1288         ConstValue::Scalar(Scalar::Ptr(ptr)) => collect_miri(tcx, ptr.alloc_id, output),
1289         ConstValue::Slice { data: alloc, start: _, end: _ } | ConstValue::ByRef { alloc, .. } => {
1290             for &((), id) in alloc.relocations().values() {
1291                 collect_miri(tcx, id, output);
1292             }
1293         }
1294         _ => {}
1295     }
1296 }