compiler/rustc_trait_selection/src/traits/const_evaluatable.rs

   1 //! Checking that constant values used in types can be successfully evaluated.
   2 //!
   3 //! For concrete constants, this is fairly simple as we can just try and evaluate it.
   4 //!
   5 //! When dealing with polymorphic constants, for example `std::mem::size_of::<T>() - 1`,
   6 //! this is not as easy.
   7 //!
   8 //! In this case we try to build an abstract representation of this constant using
   9 //! `thir_abstract_const` which can then be checked for structural equality with other
  10 //! generic constants mentioned in the `caller_bounds` of the current environment.
  11 use rustc_hir::def::DefKind;
  12 use rustc_infer::infer::InferCtxt;
  13 use rustc_middle::mir::interpret::ErrorHandled;
  14
  15 use rustc_middle::traits::ObligationCause;
  16 use rustc_middle::ty::abstract_const::NotConstEvaluatable;
  17 use rustc_middle::ty::{self, TyCtxt, TypeVisitable, TypeVisitor};
  18
  19 use rustc_span::Span;
  20 use std::ops::ControlFlow;
  21
  22 use crate::traits::ObligationCtxt;
  23
  24 /// Check if a given constant can be evaluated.
  25 #[instrument(skip(infcx), level = "debug")]
  26 pub fn is_const_evaluatable<'tcx>(
  27     infcx: &InferCtxt<'tcx>,
  28     ct: ty::Const<'tcx>,
  29     param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
  30     span: Span,
  31 ) -> Result<(), NotConstEvaluatable> {
  32     let tcx = infcx.tcx;
  33     let uv = match ct.kind() {
  34         ty::ConstKind::Unevaluated(uv) => uv,
  35         // FIXME(generic_const_exprs): this seems wrong but I couldn't find a way to get this to trigger
  36         ty::ConstKind::Expr(_) => bug!("unexpected expr in `is_const_evaluatable: {ct:?}"),
  37         ty::ConstKind::Param(_)
  38         | ty::ConstKind::Bound(_, _)
  39         | ty::ConstKind::Placeholder(_)
  40         | ty::ConstKind::Value(_)
  41         | ty::ConstKind::Error(_) => return Ok(()),
  42         ty::ConstKind::Infer(_) => return Err(NotConstEvaluatable::MentionsInfer),
  43     };
  44
  45     if tcx.features().generic_const_exprs {
  46         let ct = tcx.expand_abstract_consts(ct);
  47
  48         let is_anon_ct = if let ty::ConstKind::Unevaluated(uv) = ct.kind() {
  49             tcx.def_kind(uv.def.did) == DefKind::AnonConst
  50         } else {
  51             false
  52         };
  53
  54         if !is_anon_ct {
  55             if satisfied_from_param_env(tcx, infcx, ct, param_env)? {
  56                 return Ok(());
  57             }
  58             if ct.has_non_region_infer() {
  59                 return Err(NotConstEvaluatable::MentionsInfer);
  60             } else if ct.has_non_region_param() {
  61                 return Err(NotConstEvaluatable::MentionsParam);
  62             }
  63         }
  64
  65         let concrete = infcx.const_eval_resolve(param_env, uv, Some(span));
  66         match concrete {
  67             Err(ErrorHandled::TooGeneric) => Err(NotConstEvaluatable::Error(
  68                 infcx
  69                     .tcx
  70                     .sess
  71                     .delay_span_bug(span, "Missing value for constant, but no error reported?"),
  72             )),
  73             Err(ErrorHandled::Reported(e)) => Err(NotConstEvaluatable::Error(e)),
  74             Ok(_) => Ok(()),
  75         }
  76     } else {
  77         // FIXME: We should only try to evaluate a given constant here if it is fully concrete
  78         // as we don't want to allow things like `[u8; std::mem::size_of::<*mut T>()]`.
  79         //
  80         // We previously did not check this, so we only emit a future compat warning if
  81         // const evaluation succeeds and the given constant is still polymorphic for now
  82         // and hopefully soon change this to an error.
  83         //
  84         // See #74595 for more details about this.
  85         let concrete = infcx.const_eval_resolve(param_env, uv, Some(span));
  86         match concrete {
  87             // If we're evaluating a generic foreign constant, under a nightly compiler while
  88             // the current crate does not enable `feature(generic_const_exprs)`, abort
  89             // compilation with a useful error.
  90             Err(_) if tcx.sess.is_nightly_build()
  91                 && let ty::ConstKind::Expr(_) = tcx.expand_abstract_consts(ct).kind() =>
  92             {
  93                 tcx.sess
  94                     .struct_span_fatal(
  95                         // Slightly better span than just using `span` alone
  96                         if span == rustc_span::DUMMY_SP { tcx.def_span(uv.def.did) } else { span },
  97                         "failed to evaluate generic const expression",
  98                     )
  99                     .note("the crate this constant originates from uses `#![feature(generic_const_exprs)]`")
 100                     .span_suggestion_verbose(
 101                         rustc_span::DUMMY_SP,
 102                         "consider enabling this feature",
 103                         "#![feature(generic_const_exprs)]\n",
 104                         rustc_errors::Applicability::MaybeIncorrect,
 105                     )
 106                     .emit()
 107             }
 108
 109             Err(ErrorHandled::TooGeneric) => {
 110                 let err = if uv.has_non_region_infer() {
 111                     NotConstEvaluatable::MentionsInfer
 112                 } else if uv.has_non_region_param() {
 113                     NotConstEvaluatable::MentionsParam
 114                 } else {
 115                     let guar = infcx.tcx.sess.delay_span_bug(span, format!("Missing value for constant, but no error reported?"));
 116                     NotConstEvaluatable::Error(guar)
 117                 };
 118
 119                 Err(err)
 120             },
 121             Err(ErrorHandled::Reported(e)) => Err(NotConstEvaluatable::Error(e)),
 122             Ok(_) => Ok(()),
 123         }
 124     }
 125 }
 126
 127 #[instrument(skip(infcx, tcx), level = "debug")]
 128 fn satisfied_from_param_env<'tcx>(
 129     tcx: TyCtxt<'tcx>,
 130     infcx: &InferCtxt<'tcx>,
 131     ct: ty::Const<'tcx>,
 132     param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
 133 ) -> Result<bool, NotConstEvaluatable> {
 134     // Try to unify with each subtree in the AbstractConst to allow for
 135     // `N + 1` being const evaluatable even if theres only a `ConstEvaluatable`
 136     // predicate for `(N + 1) * 2`
 137     struct Visitor<'a, 'tcx> {
 138         ct: ty::Const<'tcx>,
 139         param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
 140
 141         infcx: &'a InferCtxt<'tcx>,
 142     }
 143     impl<'a, 'tcx> TypeVisitor<'tcx> for Visitor<'a, 'tcx> {
 144         type BreakTy = ();
 145         fn visit_const(&mut self, c: ty::Const<'tcx>) -> ControlFlow<Self::BreakTy> {
 146             if let Ok(()) = self.infcx.commit_if_ok(|_| {
 147                 let ocx = ObligationCtxt::new_in_snapshot(self.infcx);
 148                 if let Ok(()) = ocx.eq(&ObligationCause::dummy(), self.param_env, c.ty(), self.ct.ty())
 149                     && let Ok(()) = ocx.eq(&ObligationCause::dummy(), self.param_env, c, self.ct)
 150                     && ocx.select_all_or_error().is_empty()
 151                 {
 152                     Ok(())
 153                 } else {
 154                     Err(())
 155                 }
 156             }) {
 157                 ControlFlow::BREAK
 158             } else if let ty::ConstKind::Expr(e) = c.kind() {
 159                 e.visit_with(self)
 160             } else {
 161                 // FIXME(generic_const_exprs): This doesn't recurse into `<T as Trait<U>>::ASSOC`'s substs.
 162                 // This is currently unobservable as `<T as Trait<{ U + 1 }>>::ASSOC` creates an anon const
 163                 // with its own `ConstEvaluatable` bound in the param env which we will visit separately.
 164                 //
 165                 // If we start allowing directly writing `ConstKind::Expr` without an intermediate anon const
 166                 // this will be incorrect. It might be worth investigating making `predicates_of` elaborate
 167                 // all of the `ConstEvaluatable` bounds rather than having a visitor here.
 168                 ControlFlow::CONTINUE
 169             }
 170         }
 171     }
 172
 173     for pred in param_env.caller_bounds() {
 174         match pred.kind().skip_binder() {
 175             ty::PredicateKind::ConstEvaluatable(ce) => {
 176                 let b_ct = tcx.expand_abstract_consts(ce);
 177                 let mut v = Visitor { ct, infcx, param_env };
 178                 let result = b_ct.visit_with(&mut v);
 179
 180                 if let ControlFlow::Break(()) = result {
 181                     debug!("is_const_evaluatable: abstract_const ~~> ok");
 182                     return Ok(true);
 183                 }
 184             }
 185             _ => {} // don't care
 186         }
 187     }
 188
 189     Ok(false)
 190 }