]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - compiler/rustc_span/src/def_id.rs
Rollup merge of #92559 - durin42:llvm-14-attributemask, r=nikic
[rust.git] / compiler / rustc_span / src / def_id.rs
1 use crate::HashStableContext;
2 use rustc_data_structures::fingerprint::Fingerprint;
3 use rustc_data_structures::stable_hasher::{HashStable, StableHasher, ToStableHashKey};
4 use rustc_data_structures::AtomicRef;
5 use rustc_index::vec::Idx;
6 use rustc_macros::HashStable_Generic;
7 use rustc_serialize::{Decodable, Decoder, Encodable, Encoder};
8 use std::borrow::Borrow;
9 use std::fmt;
10 use std::hash::{Hash, Hasher};
11
12 rustc_index::newtype_index! {
13     pub struct CrateNum {
14         ENCODABLE = custom
15         DEBUG_FORMAT = "crate{}"
16     }
17 }
18
19 /// Item definitions in the currently-compiled crate would have the `CrateNum`
20 /// `LOCAL_CRATE` in their `DefId`.
21 pub const LOCAL_CRATE: CrateNum = CrateNum::from_u32(0);
22
23 impl CrateNum {
24     #[inline]
25     pub fn new(x: usize) -> CrateNum {
26         CrateNum::from_usize(x)
27     }
28
29     #[inline]
30     pub fn as_def_id(&self) -> DefId {
31         DefId { krate: *self, index: CRATE_DEF_INDEX }
32     }
33 }
34
35 impl fmt::Display for CrateNum {
36     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
37         fmt::Display::fmt(&self.private, f)
38     }
39 }
40
41 /// As a local identifier, a `CrateNum` is only meaningful within its context, e.g. within a tcx.
42 /// Therefore, make sure to include the context when encode a `CrateNum`.
43 impl<E: Encoder> Encodable<E> for CrateNum {
44     default fn encode(&self, s: &mut E) -> Result<(), E::Error> {
45         s.emit_u32(self.as_u32())
46     }
47 }
48
49 impl<D: Decoder> Decodable<D> for CrateNum {
50     default fn decode(d: &mut D) -> Result<CrateNum, D::Error> {
51         Ok(CrateNum::from_u32(d.read_u32()?))
52     }
53 }
54
55 /// A `DefPathHash` is a fixed-size representation of a `DefPath` that is
56 /// stable across crate and compilation session boundaries. It consists of two
57 /// separate 64-bit hashes. The first uniquely identifies the crate this
58 /// `DefPathHash` originates from (see [StableCrateId]), and the second
59 /// uniquely identifies the corresponding `DefPath` within that crate. Together
60 /// they form a unique identifier within an entire crate graph.
61 ///
62 /// There is a very small chance of hash collisions, which would mean that two
63 /// different `DefPath`s map to the same `DefPathHash`. Proceeding compilation
64 /// with such a hash collision would very probably lead to an ICE, and in the
65 /// worst case lead to a silent mis-compilation. The compiler therefore actively
66 /// and exhaustively checks for such hash collisions and aborts compilation if
67 /// it finds one.
68 ///
69 /// `DefPathHash` uses 64-bit hashes for both the crate-id part and the
70 /// crate-internal part, even though it is likely that there are many more
71 /// `LocalDefId`s in a single crate than there are individual crates in a crate
72 /// graph. Since we use the same number of bits in both cases, the collision
73 /// probability for the crate-local part will be quite a bit higher (though
74 /// still very small).
75 ///
76 /// This imbalance is not by accident: A hash collision in the
77 /// crate-local part of a `DefPathHash` will be detected and reported while
78 /// compiling the crate in question. Such a collision does not depend on
79 /// outside factors and can be easily fixed by the crate maintainer (e.g. by
80 /// renaming the item in question or by bumping the crate version in a harmless
81 /// way).
82 ///
83 /// A collision between crate-id hashes on the other hand is harder to fix
84 /// because it depends on the set of crates in the entire crate graph of a
85 /// compilation session. Again, using the same crate with a different version
86 /// number would fix the issue with a high probability -- but that might be
87 /// easier said then done if the crates in questions are dependencies of
88 /// third-party crates.
89 ///
90 /// That being said, given a high quality hash function, the collision
91 /// probabilities in question are very small. For example, for a big crate like
92 /// `rustc_middle` (with ~50000 `LocalDefId`s as of the time of writing) there
93 /// is a probability of roughly 1 in 14,750,000,000 of a crate-internal
94 /// collision occurring. For a big crate graph with 1000 crates in it, there is
95 /// a probability of 1 in 36,890,000,000,000 of a `StableCrateId` collision.
96 #[derive(Copy, Clone, Hash, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Debug)]
97 #[derive(HashStable_Generic, Encodable, Decodable)]
98 pub struct DefPathHash(pub Fingerprint);
99
100 impl DefPathHash {
101     /// Returns the [StableCrateId] identifying the crate this [DefPathHash]
102     /// originates from.
103     #[inline]
104     pub fn stable_crate_id(&self) -> StableCrateId {
105         StableCrateId(self.0.as_value().0)
106     }
107
108     /// Returns the crate-local part of the [DefPathHash].
109     ///
110     /// Used for tests.
111     #[inline]
112     pub fn local_hash(&self) -> u64 {
113         self.0.as_value().1
114     }
115
116     /// Builds a new [DefPathHash] with the given [StableCrateId] and
117     /// `local_hash`, where `local_hash` must be unique within its crate.
118     pub fn new(stable_crate_id: StableCrateId, local_hash: u64) -> DefPathHash {
119         DefPathHash(Fingerprint::new(stable_crate_id.0, local_hash))
120     }
121 }
122
123 impl Borrow<Fingerprint> for DefPathHash {
124     #[inline]
125     fn borrow(&self) -> &Fingerprint {
126         &self.0
127     }
128 }
129
130 /// A [`StableCrateId`] is a 64-bit hash of a crate name, together with all
131 /// `-Cmetadata` arguments, and some other data. It is to [`CrateNum`] what [`DefPathHash`] is to
132 /// [`DefId`]. It is stable across compilation sessions.
133 ///
134 /// Since the ID is a hash value, there is a small chance that two crates
135 /// end up with the same [`StableCrateId`]. The compiler will check for such
136 /// collisions when loading crates and abort compilation in order to avoid
137 /// further trouble.
138 ///
139 /// See the discussion in [`DefId`] for more information
140 /// on the possibility of hash collisions in rustc,
141 #[derive(Copy, Clone, Hash, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Debug)]
142 #[derive(HashStable_Generic, Encodable, Decodable)]
143 pub struct StableCrateId(pub(crate) u64);
144
145 impl StableCrateId {
146     pub fn to_u64(self) -> u64 {
147         self.0
148     }
149
150     /// Computes the stable ID for a crate with the given name and
151     /// `-Cmetadata` arguments.
152     pub fn new(crate_name: &str, is_exe: bool, mut metadata: Vec<String>) -> StableCrateId {
153         let mut hasher = StableHasher::new();
154         crate_name.hash(&mut hasher);
155
156         // We don't want the stable crate ID to depend on the order of
157         // -C metadata arguments, so sort them:
158         metadata.sort();
159         // Every distinct -C metadata value is only incorporated once:
160         metadata.dedup();
161
162         hasher.write(b"metadata");
163         for s in &metadata {
164             // Also incorporate the length of a metadata string, so that we generate
165             // different values for `-Cmetadata=ab -Cmetadata=c` and
166             // `-Cmetadata=a -Cmetadata=bc`
167             hasher.write_usize(s.len());
168             hasher.write(s.as_bytes());
169         }
170
171         // Also incorporate crate type, so that we don't get symbol conflicts when
172         // linking against a library of the same name, if this is an executable.
173         hasher.write(if is_exe { b"exe" } else { b"lib" });
174
175         // Also incorporate the rustc version. Otherwise, with -Zsymbol-mangling-version=v0
176         // and no -Cmetadata, symbols from the same crate compiled with different versions of
177         // rustc are named the same.
178         //
179         // RUSTC_FORCE_INCR_COMP_ARTIFACT_HEADER is used to inject rustc version information
180         // during testing.
181         if let Some(val) = std::env::var_os("RUSTC_FORCE_INCR_COMP_ARTIFACT_HEADER") {
182             hasher.write(val.to_string_lossy().into_owned().as_bytes())
183         } else {
184             hasher.write(option_env!("CFG_VERSION").unwrap_or("unknown version").as_bytes());
185         }
186
187         StableCrateId(hasher.finish())
188     }
189 }
190
191 rustc_index::newtype_index! {
192     /// A DefIndex is an index into the hir-map for a crate, identifying a
193     /// particular definition. It should really be considered an interned
194     /// shorthand for a particular DefPath.
195     pub struct DefIndex {
196         ENCODABLE = custom // (only encodable in metadata)
197
198         DEBUG_FORMAT = "DefIndex({})",
199         /// The crate root is always assigned index 0 by the AST Map code,
200         /// thanks to `NodeCollector::new`.
201         const CRATE_DEF_INDEX = 0,
202     }
203 }
204
205 impl<E: Encoder> Encodable<E> for DefIndex {
206     default fn encode(&self, _: &mut E) -> Result<(), E::Error> {
207         panic!("cannot encode `DefIndex` with `{}`", std::any::type_name::<E>());
208     }
209 }
210
211 impl<D: Decoder> Decodable<D> for DefIndex {
212     default fn decode(_: &mut D) -> Result<DefIndex, D::Error> {
213         panic!("cannot decode `DefIndex` with `{}`", std::any::type_name::<D>());
214     }
215 }
216
217 /// A `DefId` identifies a particular *definition*, by combining a crate
218 /// index and a def index.
219 ///
220 /// You can create a `DefId` from a `LocalDefId` using `local_def_id.to_def_id()`.
221 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Copy)]
222 // On below-64 bit systems we can simply use the derived `Hash` impl
223 #[cfg_attr(not(target_pointer_width = "64"), derive(Hash))]
224 // Note that the order is essential here, see below why
225 pub struct DefId {
226     pub index: DefIndex,
227     pub krate: CrateNum,
228 }
229
230 // On 64-bit systems, we can hash the whole `DefId` as one `u64` instead of two `u32`s. This
231 // improves performance without impairing `FxHash` quality. So the below code gets compiled to a
232 // noop on little endian systems because the memory layout of `DefId` is as follows:
233 //
234 // ```
235 //     +-1--------------31-+-32-------------63-+
236 //     ! index             ! krate             !
237 //     +-------------------+-------------------+
238 // ```
239 //
240 // The order here has direct impact on `FxHash` quality because we have far more `DefIndex` per
241 // crate than we have `Crate`s within one compilation. Or in other words, this arrangement puts
242 // more entropy in the low bits than the high bits. The reason this matters is that `FxHash`, which
243 // is used throughout rustc, has problems distributing the entropy from the high bits, so reversing
244 // the order would lead to a large number of collisions and thus far worse performance.
245 //
246 // On 64-bit big-endian systems, this compiles to a 64-bit rotation by 32 bits, which is still
247 // faster than another `FxHash` round.
248 #[cfg(target_pointer_width = "64")]
249 impl Hash for DefId {
250     fn hash<H: Hasher>(&self, h: &mut H) {
251         (((self.krate.as_u32() as u64) << 32) | (self.index.as_u32() as u64)).hash(h)
252     }
253 }
254
255 impl DefId {
256     /// Makes a local `DefId` from the given `DefIndex`.
257     #[inline]
258     pub fn local(index: DefIndex) -> DefId {
259         DefId { krate: LOCAL_CRATE, index }
260     }
261
262     /// Returns whether the item is defined in the crate currently being compiled.
263     #[inline]
264     pub fn is_local(self) -> bool {
265         self.krate == LOCAL_CRATE
266     }
267
268     #[inline]
269     pub fn as_local(self) -> Option<LocalDefId> {
270         if self.is_local() { Some(LocalDefId { local_def_index: self.index }) } else { None }
271     }
272
273     #[inline]
274     pub fn expect_local(self) -> LocalDefId {
275         self.as_local().unwrap_or_else(|| panic!("DefId::expect_local: `{:?}` isn't local", self))
276     }
277
278     pub fn is_top_level_module(self) -> bool {
279         self.is_local() && self.index == CRATE_DEF_INDEX
280     }
281 }
282
283 impl<E: Encoder> Encodable<E> for DefId {
284     default fn encode(&self, s: &mut E) -> Result<(), E::Error> {
285         s.emit_struct(false, |s| {
286             s.emit_struct_field("krate", true, |s| self.krate.encode(s))?;
287
288             s.emit_struct_field("index", false, |s| self.index.encode(s))
289         })
290     }
291 }
292
293 impl<D: Decoder> Decodable<D> for DefId {
294     default fn decode(d: &mut D) -> Result<DefId, D::Error> {
295         d.read_struct(|d| {
296             Ok(DefId {
297                 krate: d.read_struct_field("krate", Decodable::decode)?,
298                 index: d.read_struct_field("index", Decodable::decode)?,
299             })
300         })
301     }
302 }
303
304 pub fn default_def_id_debug(def_id: DefId, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
305     f.debug_struct("DefId").field("krate", &def_id.krate).field("index", &def_id.index).finish()
306 }
307
308 pub static DEF_ID_DEBUG: AtomicRef<fn(DefId, &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result> =
309     AtomicRef::new(&(default_def_id_debug as fn(_, &mut fmt::Formatter<'_>) -> _));
310
311 impl fmt::Debug for DefId {
312     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
313         (*DEF_ID_DEBUG)(*self, f)
314     }
315 }
316
317 rustc_data_structures::define_id_collections!(DefIdMap, DefIdSet, DefId);
318
319 /// A `LocalDefId` is equivalent to a `DefId` with `krate == LOCAL_CRATE`. Since
320 /// we encode this information in the type, we can ensure at compile time that
321 /// no `DefId`s from upstream crates get thrown into the mix. There are quite a
322 /// few cases where we know that only `DefId`s from the local crate are expected;
323 /// a `DefId` from a different crate would signify a bug somewhere. This
324 /// is when `LocalDefId` comes in handy.
325 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash)]
326 pub struct LocalDefId {
327     pub local_def_index: DefIndex,
328 }
329
330 // To ensure correctness of incremental compilation,
331 // `LocalDefId` must not implement `Ord` or `PartialOrd`.
332 // See https://github.com/rust-lang/rust/issues/90317.
333 impl !Ord for LocalDefId {}
334 impl !PartialOrd for LocalDefId {}
335
336 pub const CRATE_DEF_ID: LocalDefId = LocalDefId { local_def_index: CRATE_DEF_INDEX };
337
338 impl Idx for LocalDefId {
339     #[inline]
340     fn new(idx: usize) -> Self {
341         LocalDefId { local_def_index: Idx::new(idx) }
342     }
343     #[inline]
344     fn index(self) -> usize {
345         self.local_def_index.index()
346     }
347 }
348
349 impl LocalDefId {
350     #[inline]
351     pub fn to_def_id(self) -> DefId {
352         DefId { krate: LOCAL_CRATE, index: self.local_def_index }
353     }
354
355     #[inline]
356     pub fn is_top_level_module(self) -> bool {
357         self.local_def_index == CRATE_DEF_INDEX
358     }
359 }
360
361 impl fmt::Debug for LocalDefId {
362     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
363         self.to_def_id().fmt(f)
364     }
365 }
366
367 impl<E: Encoder> Encodable<E> for LocalDefId {
368     fn encode(&self, s: &mut E) -> Result<(), E::Error> {
369         self.to_def_id().encode(s)
370     }
371 }
372
373 impl<D: Decoder> Decodable<D> for LocalDefId {
374     fn decode(d: &mut D) -> Result<LocalDefId, D::Error> {
375         DefId::decode(d).map(|d| d.expect_local())
376     }
377 }
378
379 rustc_data_structures::define_id_collections!(LocalDefIdMap, LocalDefIdSet, LocalDefId);
380
381 impl<CTX: HashStableContext> HashStable<CTX> for DefId {
382     #[inline]
383     fn hash_stable(&self, hcx: &mut CTX, hasher: &mut StableHasher) {
384         self.to_stable_hash_key(hcx).hash_stable(hcx, hasher);
385     }
386 }
387
388 impl<CTX: HashStableContext> HashStable<CTX> for LocalDefId {
389     #[inline]
390     fn hash_stable(&self, hcx: &mut CTX, hasher: &mut StableHasher) {
391         self.to_stable_hash_key(hcx).hash_stable(hcx, hasher);
392     }
393 }
394
395 impl<CTX: HashStableContext> HashStable<CTX> for CrateNum {
396     #[inline]
397     fn hash_stable(&self, hcx: &mut CTX, hasher: &mut StableHasher) {
398         self.to_stable_hash_key(hcx).hash_stable(hcx, hasher);
399     }
400 }
401
402 impl<CTX: HashStableContext> ToStableHashKey<CTX> for DefId {
403     type KeyType = DefPathHash;
404
405     #[inline]
406     fn to_stable_hash_key(&self, hcx: &CTX) -> DefPathHash {
407         hcx.def_path_hash(*self)
408     }
409 }
410
411 impl<CTX: HashStableContext> ToStableHashKey<CTX> for LocalDefId {
412     type KeyType = DefPathHash;
413
414     #[inline]
415     fn to_stable_hash_key(&self, hcx: &CTX) -> DefPathHash {
416         hcx.def_path_hash(self.to_def_id())
417     }
418 }
419
420 impl<CTX: HashStableContext> ToStableHashKey<CTX> for CrateNum {
421     type KeyType = DefPathHash;
422
423     #[inline]
424     fn to_stable_hash_key(&self, hcx: &CTX) -> DefPathHash {
425         self.as_def_id().to_stable_hash_key(hcx)
426     }
427 }