src/libcore/hint.rs

   1 #![stable(feature = "core_hint", since = "1.27.0")]
   2
   3 //! Hints to compiler that affects how code should be emitted or optimized.
   4
   5 // ignore-tidy-undocumented-unsafe
   6
   7 use crate::intrinsics;
   8
   9 /// Informs the compiler that this point in the code is not reachable, enabling
  10 /// further optimizations.
  11 ///
  12 /// # Safety
  13 ///
  14 /// Reaching this function is completely *undefined behavior* (UB). In
  15 /// particular, the compiler assumes that all UB must never happen, and
  16 /// therefore will eliminate all branches that reach to a call to
  17 /// `unreachable_unchecked()`.
  18 ///
  19 /// Like all instances of UB, if this assumption turns out to be wrong, i.e., the
  20 /// `unreachable_unchecked()` call is actually reachable among all possible
  21 /// control flow, the compiler will apply the wrong optimization strategy, and
  22 /// may sometimes even corrupt seemingly unrelated code, causing
  23 /// difficult-to-debug problems.
  24 ///
  25 /// Use this function only when you can prove that the code will never call it.
  26 /// Otherwise, consider using the [`unreachable!`] macro, which does not allow
  27 /// optimizations but will panic when executed.
  28 ///
  29 /// [`unreachable!`]: ../macro.unreachable.html
  30 ///
  31 /// # Example
  32 ///
  33 /// ```
  34 /// fn div_1(a: u32, b: u32) -> u32 {
  35 ///     use std::hint::unreachable_unchecked;
  36 ///
  37 ///     // `b.saturating_add(1)` is always positive (not zero),
  38 ///     // hence `checked_div` will never return `None`.
  39 ///     // Therefore, the else branch is unreachable.
  40 ///     a.checked_div(b.saturating_add(1))
  41 ///         .unwrap_or_else(|| unsafe { unreachable_unchecked() })
  42 /// }
  43 ///
  44 /// assert_eq!(div_1(7, 0), 7);
  45 /// assert_eq!(div_1(9, 1), 4);
  46 /// assert_eq!(div_1(11, std::u32::MAX), 0);
  47 /// ```
  48 #[inline]
  49 #[stable(feature = "unreachable", since = "1.27.0")]
  50 pub unsafe fn unreachable_unchecked() -> ! {
  51     intrinsics::unreachable()
  52 }
  53
  54 /// Emits a machine instruction hinting to the processor that it is running in busy-wait
  55 /// spin-loop ("spin lock").
  56 ///
  57 /// For a discussion of different locking strategies and their trade-offs, see
  58 /// [`core::sync::atomic::spin_loop_hint`].
  59 ///
  60 /// **Note**: On platforms that do not support receiving spin-loop hints this function does not
  61 /// do anything at all.
  62 ///
  63 /// [`core::sync::atomic::spin_loop_hint`]: ../sync/atomic/fn.spin_loop_hint.html
  64 #[inline]
  65 #[unstable(feature = "renamed_spin_loop", issue = "55002")]
  66 pub fn spin_loop() {
  67     #[cfg(all(any(target_arch = "x86", target_arch = "x86_64"), target_feature = "sse2"))]
  68     {
  69         #[cfg(target_arch = "x86")]
  70         {
  71             unsafe { crate::arch::x86::_mm_pause() };
  72         }
  73
  74         #[cfg(target_arch = "x86_64")]
  75         {
  76             unsafe { crate::arch::x86_64::_mm_pause() };
  77         }
  78     }
  79
  80     #[cfg(any(target_arch = "aarch64", all(target_arch = "arm", target_feature = "v6")))]
  81     {
  82         #[cfg(target_arch = "aarch64")]
  83         {
  84             unsafe { crate::arch::aarch64::__yield() };
  85         }
  86         #[cfg(target_arch = "arm")]
  87         {
  88             unsafe { crate::arch::arm::__yield() };
  89         }
  90     }
  91 }
  92
  93 /// An identity function that *__hints__* to the compiler to be maximally pessimistic about what
  94 /// `black_box` could do.
  95 ///
  96 /// [`std::convert::identity`]: https://doc.rust-lang.org/core/convert/fn.identity.html
  97 ///
  98 /// Unlike [`std::convert::identity`], a Rust compiler is encouraged to assume that `black_box` can
  99 /// use `x` in any possible valid way that Rust code is allowed to without introducing undefined
 100 /// behavior in the calling code. This property makes `black_box` useful for writing code in which
 101 /// certain optimizations are not desired, such as benchmarks.
 102 ///
 103 /// Note however, that `black_box` is only (and can only be) provided on a "best-effort" basis. The
 104 /// extent to which it can block optimisations may vary depending upon the platform and code-gen
 105 /// backend used. Programs cannot rely on `black_box` for *correctness* in any way.
 106 #[inline]
 107 #[unstable(feature = "test", issue = "50297")]
 108 #[allow(unreachable_code)] // this makes #[cfg] a bit easier below.
 109 pub fn black_box<T>(dummy: T) -> T {
 110     // We need to "use" the argument in some way LLVM can't introspect, and on
 111     // targets that support it we can typically leverage inline assembly to do
 112     // this. LLVM's interpretation of inline assembly is that it's, well, a black
 113     // box. This isn't the greatest implementation since it probably deoptimizes
 114     // more than we want, but it's so far good enough.
 115     unsafe {
 116         asm!("" : : "r"(&dummy));
 117         return dummy;
 118     }
 119 }