]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc/middle/liveness.rs
Rollup merge of #51765 - jonas-schievink:patch-1, r=KodrAus
[rust.git] / src / librustc / middle / liveness.rs
1 // Copyright 2012-2014 The Rust Project Developers. See the COPYRIGHT
2 // file at the top-level directory of this distribution and at
3 // http://rust-lang.org/COPYRIGHT.
4 //
5 // Licensed under the Apache License, Version 2.0 <LICENSE-APACHE or
6 // http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0> or the MIT license
7 // <LICENSE-MIT or http://opensource.org/licenses/MIT>, at your
8 // option. This file may not be copied, modified, or distributed
9 // except according to those terms.
10
11 //! A classic liveness analysis based on dataflow over the AST.  Computes,
12 //! for each local variable in a function, whether that variable is live
13 //! at a given point.  Program execution points are identified by their
14 //! id.
15 //!
16 //! # Basic idea
17 //!
18 //! The basic model is that each local variable is assigned an index.  We
19 //! represent sets of local variables using a vector indexed by this
20 //! index.  The value in the vector is either 0, indicating the variable
21 //! is dead, or the id of an expression that uses the variable.
22 //!
23 //! We conceptually walk over the AST in reverse execution order.  If we
24 //! find a use of a variable, we add it to the set of live variables.  If
25 //! we find an assignment to a variable, we remove it from the set of live
26 //! variables.  When we have to merge two flows, we take the union of
27 //! those two flows---if the variable is live on both paths, we simply
28 //! pick one id.  In the event of loops, we continue doing this until a
29 //! fixed point is reached.
30 //!
31 //! ## Checking initialization
32 //!
33 //! At the function entry point, all variables must be dead.  If this is
34 //! not the case, we can report an error using the id found in the set of
35 //! live variables, which identifies a use of the variable which is not
36 //! dominated by an assignment.
37 //!
38 //! ## Checking moves
39 //!
40 //! After each explicit move, the variable must be dead.
41 //!
42 //! ## Computing last uses
43 //!
44 //! Any use of the variable where the variable is dead afterwards is a
45 //! last use.
46 //!
47 //! # Implementation details
48 //!
49 //! The actual implementation contains two (nested) walks over the AST.
50 //! The outer walk has the job of building up the ir_maps instance for the
51 //! enclosing function.  On the way down the tree, it identifies those AST
52 //! nodes and variable IDs that will be needed for the liveness analysis
53 //! and assigns them contiguous IDs.  The liveness id for an AST node is
54 //! called a `live_node` (it's a newtype'd u32) and the id for a variable
55 //! is called a `variable` (another newtype'd u32).
56 //!
57 //! On the way back up the tree, as we are about to exit from a function
58 //! declaration we allocate a `liveness` instance.  Now that we know
59 //! precisely how many nodes and variables we need, we can allocate all
60 //! the various arrays that we will need to precisely the right size.  We then
61 //! perform the actual propagation on the `liveness` instance.
62 //!
63 //! This propagation is encoded in the various `propagate_through_*()`
64 //! methods.  It effectively does a reverse walk of the AST; whenever we
65 //! reach a loop node, we iterate until a fixed point is reached.
66 //!
67 //! ## The `Users` struct
68 //!
69 //! At each live node `N`, we track three pieces of information for each
70 //! variable `V` (these are encapsulated in the `Users` struct):
71 //!
72 //! - `reader`: the `LiveNode` ID of some node which will read the value
73 //!    that `V` holds on entry to `N`.  Formally: a node `M` such
74 //!    that there exists a path `P` from `N` to `M` where `P` does not
75 //!    write `V`.  If the `reader` is `invalid_node()`, then the current
76 //!    value will never be read (the variable is dead, essentially).
77 //!
78 //! - `writer`: the `LiveNode` ID of some node which will write the
79 //!    variable `V` and which is reachable from `N`.  Formally: a node `M`
80 //!    such that there exists a path `P` from `N` to `M` and `M` writes
81 //!    `V`.  If the `writer` is `invalid_node()`, then there is no writer
82 //!    of `V` that follows `N`.
83 //!
84 //! - `used`: a boolean value indicating whether `V` is *used*.  We
85 //!   distinguish a *read* from a *use* in that a *use* is some read that
86 //!   is not just used to generate a new value.  For example, `x += 1` is
87 //!   a read but not a use.  This is used to generate better warnings.
88 //!
89 //! ## Special Variables
90 //!
91 //! We generate various special variables for various, well, special purposes.
92 //! These are described in the `specials` struct:
93 //!
94 //! - `exit_ln`: a live node that is generated to represent every 'exit' from
95 //!   the function, whether it be by explicit return, panic, or other means.
96 //!
97 //! - `fallthrough_ln`: a live node that represents a fallthrough
98 //!
99 //! - `clean_exit_var`: a synthetic variable that is only 'read' from the
100 //!   fallthrough node.  It is only live if the function could converge
101 //!   via means other than an explicit `return` expression. That is, it is
102 //!   only dead if the end of the function's block can never be reached.
103 //!   It is the responsibility of typeck to ensure that there are no
104 //!   `return` expressions in a function declared as diverging.
105 use self::LoopKind::*;
106 use self::LiveNodeKind::*;
107 use self::VarKind::*;
108
109 use hir::def::*;
110 use ty::{self, TyCtxt};
111 use lint;
112 use errors::Applicability;
113 use util::nodemap::{NodeMap, HirIdMap, HirIdSet};
114
115 use std::collections::VecDeque;
116 use std::{fmt, u32};
117 use std::io::prelude::*;
118 use std::io;
119 use std::rc::Rc;
120 use syntax::ast::{self, NodeId};
121 use syntax::ptr::P;
122 use syntax::symbol::keywords;
123 use syntax_pos::Span;
124
125 use hir::{Expr, HirId};
126 use hir;
127 use hir::intravisit::{self, Visitor, FnKind, NestedVisitorMap};
128
129 /// For use with `propagate_through_loop`.
130 enum LoopKind<'a> {
131     /// An endless `loop` loop.
132     LoopLoop,
133     /// A `while` loop, with the given expression as condition.
134     WhileLoop(&'a Expr),
135 }
136
137 #[derive(Copy, Clone, PartialEq)]
138 struct Variable(u32);
139
140 #[derive(Copy, Clone, PartialEq)]
141 struct LiveNode(u32);
142
143 impl Variable {
144     fn get(&self) -> usize { self.0 as usize }
145 }
146
147 impl LiveNode {
148     fn get(&self) -> usize { self.0 as usize }
149 }
150
151 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Debug)]
152 enum LiveNodeKind {
153     FreeVarNode(Span),
154     ExprNode(Span),
155     VarDefNode(Span),
156     ExitNode
157 }
158
159 fn live_node_kind_to_string(lnk: LiveNodeKind, tcx: TyCtxt) -> String {
160     let cm = tcx.sess.codemap();
161     match lnk {
162         FreeVarNode(s) => {
163             format!("Free var node [{}]", cm.span_to_string(s))
164         }
165         ExprNode(s) => {
166             format!("Expr node [{}]", cm.span_to_string(s))
167         }
168         VarDefNode(s) => {
169             format!("Var def node [{}]", cm.span_to_string(s))
170         }
171         ExitNode => "Exit node".to_string(),
172     }
173 }
174
175 impl<'a, 'tcx> Visitor<'tcx> for IrMaps<'a, 'tcx> {
176     fn nested_visit_map<'this>(&'this mut self) -> NestedVisitorMap<'this, 'tcx> {
177         NestedVisitorMap::OnlyBodies(&self.tcx.hir)
178     }
179
180     fn visit_fn(&mut self, fk: FnKind<'tcx>, fd: &'tcx hir::FnDecl,
181                 b: hir::BodyId, s: Span, id: NodeId) {
182         visit_fn(self, fk, fd, b, s, id);
183     }
184
185     fn visit_local(&mut self, l: &'tcx hir::Local) { visit_local(self, l); }
186     fn visit_expr(&mut self, ex: &'tcx Expr) { visit_expr(self, ex); }
187     fn visit_arm(&mut self, a: &'tcx hir::Arm) { visit_arm(self, a); }
188 }
189
190 pub fn check_crate<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>) {
191     tcx.hir.krate().visit_all_item_likes(&mut IrMaps::new(tcx).as_deep_visitor());
192     tcx.sess.abort_if_errors();
193 }
194
195 impl fmt::Debug for LiveNode {
196     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
197         write!(f, "ln({})", self.get())
198     }
199 }
200
201 impl fmt::Debug for Variable {
202     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
203         write!(f, "v({})", self.get())
204     }
205 }
206
207 // ______________________________________________________________________
208 // Creating ir_maps
209 //
210 // This is the first pass and the one that drives the main
211 // computation.  It walks up and down the IR once.  On the way down,
212 // we count for each function the number of variables as well as
213 // liveness nodes.  A liveness node is basically an expression or
214 // capture clause that does something of interest: either it has
215 // interesting control flow or it uses/defines a local variable.
216 //
217 // On the way back up, at each function node we create liveness sets
218 // (we now know precisely how big to make our various vectors and so
219 // forth) and then do the data-flow propagation to compute the set
220 // of live variables at each program point.
221 //
222 // Finally, we run back over the IR one last time and, using the
223 // computed liveness, check various safety conditions.  For example,
224 // there must be no live nodes at the definition site for a variable
225 // unless it has an initializer.  Similarly, each non-mutable local
226 // variable must not be assigned if there is some successor
227 // assignment.  And so forth.
228
229 impl LiveNode {
230     fn is_valid(&self) -> bool {
231         self.0 != u32::MAX
232     }
233 }
234
235 fn invalid_node() -> LiveNode { LiveNode(u32::MAX) }
236
237 struct CaptureInfo {
238     ln: LiveNode,
239     var_hid: HirId
240 }
241
242 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
243 struct LocalInfo {
244     id: HirId,
245     name: ast::Name,
246     is_shorthand: bool,
247 }
248
249 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
250 enum VarKind {
251     Arg(HirId, ast::Name),
252     Local(LocalInfo),
253     CleanExit
254 }
255
256 struct IrMaps<'a, 'tcx: 'a> {
257     tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
258
259     num_live_nodes: usize,
260     num_vars: usize,
261     live_node_map: HirIdMap<LiveNode>,
262     variable_map: HirIdMap<Variable>,
263     capture_info_map: NodeMap<Rc<Vec<CaptureInfo>>>,
264     var_kinds: Vec<VarKind>,
265     lnks: Vec<LiveNodeKind>,
266 }
267
268 impl<'a, 'tcx> IrMaps<'a, 'tcx> {
269     fn new(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>) -> IrMaps<'a, 'tcx> {
270         IrMaps {
271             tcx,
272             num_live_nodes: 0,
273             num_vars: 0,
274             live_node_map: HirIdMap(),
275             variable_map: HirIdMap(),
276             capture_info_map: NodeMap(),
277             var_kinds: Vec::new(),
278             lnks: Vec::new(),
279         }
280     }
281
282     fn add_live_node(&mut self, lnk: LiveNodeKind) -> LiveNode {
283         let ln = LiveNode(self.num_live_nodes as u32);
284         self.lnks.push(lnk);
285         self.num_live_nodes += 1;
286
287         debug!("{:?} is of kind {}", ln,
288                live_node_kind_to_string(lnk, self.tcx));
289
290         ln
291     }
292
293     fn add_live_node_for_node(&mut self, hir_id: HirId, lnk: LiveNodeKind) {
294         let ln = self.add_live_node(lnk);
295         self.live_node_map.insert(hir_id, ln);
296
297         debug!("{:?} is node {:?}", ln, hir_id);
298     }
299
300     fn add_variable(&mut self, vk: VarKind) -> Variable {
301         let v = Variable(self.num_vars as u32);
302         self.var_kinds.push(vk);
303         self.num_vars += 1;
304
305         match vk {
306             Local(LocalInfo { id: node_id, .. }) | Arg(node_id, _) => {
307                 self.variable_map.insert(node_id, v);
308             },
309             CleanExit => {}
310         }
311
312         debug!("{:?} is {:?}", v, vk);
313
314         v
315     }
316
317     fn variable(&self, hir_id: HirId, span: Span) -> Variable {
318         match self.variable_map.get(&hir_id) {
319             Some(&var) => var,
320             None => {
321                 span_bug!(span, "no variable registered for id {:?}", hir_id);
322             }
323         }
324     }
325
326     fn variable_name(&self, var: Variable) -> String {
327         match self.var_kinds[var.get()] {
328             Local(LocalInfo { name, .. }) | Arg(_, name) => {
329                 name.to_string()
330             },
331             CleanExit => "<clean-exit>".to_string()
332         }
333     }
334
335     fn variable_is_shorthand(&self, var: Variable) -> bool {
336         match self.var_kinds[var.get()] {
337             Local(LocalInfo { is_shorthand, .. }) => is_shorthand,
338             Arg(..) | CleanExit => false
339         }
340     }
341
342     fn set_captures(&mut self, node_id: NodeId, cs: Vec<CaptureInfo>) {
343         self.capture_info_map.insert(node_id, Rc::new(cs));
344     }
345
346     fn lnk(&self, ln: LiveNode) -> LiveNodeKind {
347         self.lnks[ln.get()]
348     }
349 }
350
351 fn visit_fn<'a, 'tcx: 'a>(ir: &mut IrMaps<'a, 'tcx>,
352                           fk: FnKind<'tcx>,
353                           decl: &'tcx hir::FnDecl,
354                           body_id: hir::BodyId,
355                           sp: Span,
356                           id: ast::NodeId) {
357     debug!("visit_fn");
358
359     // swap in a new set of IR maps for this function body:
360     let mut fn_maps = IrMaps::new(ir.tcx);
361
362     // Don't run unused pass for #[derive()]
363     if let FnKind::Method(..) = fk {
364         let parent = ir.tcx.hir.get_parent(id);
365         if let Some(hir::map::Node::NodeItem(i)) = ir.tcx.hir.find(parent) {
366             if i.attrs.iter().any(|a| a.check_name("automatically_derived")) {
367                 return;
368             }
369         }
370     }
371
372     debug!("creating fn_maps: {:?}", &fn_maps as *const IrMaps);
373
374     let body = ir.tcx.hir.body(body_id);
375
376     for arg in &body.arguments {
377         arg.pat.each_binding(|_bm, hir_id, _x, ident| {
378             debug!("adding argument {:?}", hir_id);
379             fn_maps.add_variable(Arg(hir_id, ident.name));
380         })
381     };
382
383     // gather up the various local variables, significant expressions,
384     // and so forth:
385     intravisit::walk_fn(&mut fn_maps, fk, decl, body_id, sp, id);
386
387     // compute liveness
388     let mut lsets = Liveness::new(&mut fn_maps, body_id);
389     let entry_ln = lsets.compute(&body.value);
390
391     // check for various error conditions
392     lsets.visit_body(body);
393     lsets.warn_about_unused_args(body, entry_ln);
394 }
395
396 fn add_from_pat<'a, 'tcx>(ir: &mut IrMaps<'a, 'tcx>, pat: &P<hir::Pat>) {
397     // For struct patterns, take note of which fields used shorthand
398     // (`x` rather than `x: x`).
399     let mut shorthand_field_ids = HirIdSet();
400     let mut pats = VecDeque::new();
401     pats.push_back(pat);
402     while let Some(pat) = pats.pop_front() {
403         use hir::PatKind::*;
404         match pat.node {
405             Binding(_, _, _, ref inner_pat) => {
406                 pats.extend(inner_pat.iter());
407             }
408             Struct(_, ref fields, _) => {
409                 for field in fields {
410                     if field.node.is_shorthand {
411                         shorthand_field_ids.insert(field.node.pat.hir_id);
412                     }
413                 }
414             }
415             Ref(ref inner_pat, _) |
416             Box(ref inner_pat) => {
417                 pats.push_back(inner_pat);
418             }
419             TupleStruct(_, ref inner_pats, _) |
420             Tuple(ref inner_pats, _) => {
421                 pats.extend(inner_pats.iter());
422             }
423             Slice(ref pre_pats, ref inner_pat, ref post_pats) => {
424                 pats.extend(pre_pats.iter());
425                 pats.extend(inner_pat.iter());
426                 pats.extend(post_pats.iter());
427             }
428             _ => {}
429         }
430     }
431
432     pat.each_binding(|_bm, hir_id, _sp, ident| {
433         ir.add_live_node_for_node(hir_id, VarDefNode(ident.span));
434         ir.add_variable(Local(LocalInfo {
435             id: hir_id,
436             name: ident.name,
437             is_shorthand: shorthand_field_ids.contains(&hir_id)
438         }));
439     });
440 }
441
442 fn visit_local<'a, 'tcx>(ir: &mut IrMaps<'a, 'tcx>, local: &'tcx hir::Local) {
443     add_from_pat(ir, &local.pat);
444     intravisit::walk_local(ir, local);
445 }
446
447 fn visit_arm<'a, 'tcx>(ir: &mut IrMaps<'a, 'tcx>, arm: &'tcx hir::Arm) {
448     for pat in &arm.pats {
449         add_from_pat(ir, pat);
450     }
451     intravisit::walk_arm(ir, arm);
452 }
453
454 fn visit_expr<'a, 'tcx>(ir: &mut IrMaps<'a, 'tcx>, expr: &'tcx Expr) {
455     match expr.node {
456       // live nodes required for uses or definitions of variables:
457       hir::ExprPath(hir::QPath::Resolved(_, ref path)) => {
458         debug!("expr {}: path that leads to {:?}", expr.id, path.def);
459         if let Def::Local(..) = path.def {
460             ir.add_live_node_for_node(expr.hir_id, ExprNode(expr.span));
461         }
462         intravisit::walk_expr(ir, expr);
463       }
464       hir::ExprClosure(..) => {
465         // Interesting control flow (for loops can contain labeled
466         // breaks or continues)
467         ir.add_live_node_for_node(expr.hir_id, ExprNode(expr.span));
468
469         // Make a live_node for each captured variable, with the span
470         // being the location that the variable is used.  This results
471         // in better error messages than just pointing at the closure
472         // construction site.
473         let mut call_caps = Vec::new();
474         ir.tcx.with_freevars(expr.id, |freevars| {
475             for fv in freevars {
476                 if let Def::Local(rv) = fv.def {
477                     let fv_ln = ir.add_live_node(FreeVarNode(fv.span));
478                     let var_hid = ir.tcx.hir.node_to_hir_id(rv);
479                     call_caps.push(CaptureInfo { ln: fv_ln, var_hid });
480                 }
481             }
482         });
483         ir.set_captures(expr.id, call_caps);
484
485         intravisit::walk_expr(ir, expr);
486       }
487
488       // live nodes required for interesting control flow:
489       hir::ExprIf(..) | hir::ExprMatch(..) | hir::ExprWhile(..) | hir::ExprLoop(..) => {
490         ir.add_live_node_for_node(expr.hir_id, ExprNode(expr.span));
491         intravisit::walk_expr(ir, expr);
492       }
493       hir::ExprBinary(op, ..) if op.node.is_lazy() => {
494         ir.add_live_node_for_node(expr.hir_id, ExprNode(expr.span));
495         intravisit::walk_expr(ir, expr);
496       }
497
498       // otherwise, live nodes are not required:
499       hir::ExprIndex(..) | hir::ExprField(..) |
500       hir::ExprArray(..) | hir::ExprCall(..) | hir::ExprMethodCall(..) |
501       hir::ExprTup(..) | hir::ExprBinary(..) | hir::ExprAddrOf(..) |
502       hir::ExprCast(..) | hir::ExprUnary(..) | hir::ExprBreak(..) |
503       hir::ExprContinue(_) | hir::ExprLit(_) | hir::ExprRet(..) |
504       hir::ExprBlock(..) | hir::ExprAssign(..) | hir::ExprAssignOp(..) |
505       hir::ExprStruct(..) | hir::ExprRepeat(..) |
506       hir::ExprInlineAsm(..) | hir::ExprBox(..) | hir::ExprYield(..) |
507       hir::ExprType(..) | hir::ExprPath(hir::QPath::TypeRelative(..)) => {
508           intravisit::walk_expr(ir, expr);
509       }
510     }
511 }
512
513 // ______________________________________________________________________
514 // Computing liveness sets
515 //
516 // Actually we compute just a bit more than just liveness, but we use
517 // the same basic propagation framework in all cases.
518
519 #[derive(Clone, Copy)]
520 struct Users {
521     reader: LiveNode,
522     writer: LiveNode,
523     used: bool
524 }
525
526 fn invalid_users() -> Users {
527     Users {
528         reader: invalid_node(),
529         writer: invalid_node(),
530         used: false
531     }
532 }
533
534 #[derive(Copy, Clone)]
535 struct Specials {
536     exit_ln: LiveNode,
537     fallthrough_ln: LiveNode,
538     clean_exit_var: Variable
539 }
540
541 const ACC_READ: u32 = 1;
542 const ACC_WRITE: u32 = 2;
543 const ACC_USE: u32 = 4;
544
545 struct Liveness<'a, 'tcx: 'a> {
546     ir: &'a mut IrMaps<'a, 'tcx>,
547     tables: &'a ty::TypeckTables<'tcx>,
548     s: Specials,
549     successors: Vec<LiveNode>,
550     users: Vec<Users>,
551
552     // mappings from loop node ID to LiveNode
553     // ("break" label should map to loop node ID,
554     // it probably doesn't now)
555     break_ln: NodeMap<LiveNode>,
556     cont_ln: NodeMap<LiveNode>,
557 }
558
559 impl<'a, 'tcx> Liveness<'a, 'tcx> {
560     fn new(ir: &'a mut IrMaps<'a, 'tcx>, body: hir::BodyId) -> Liveness<'a, 'tcx> {
561         // Special nodes and variables:
562         // - exit_ln represents the end of the fn, either by return or panic
563         // - implicit_ret_var is a pseudo-variable that represents
564         //   an implicit return
565         let specials = Specials {
566             exit_ln: ir.add_live_node(ExitNode),
567             fallthrough_ln: ir.add_live_node(ExitNode),
568             clean_exit_var: ir.add_variable(CleanExit)
569         };
570
571         let tables = ir.tcx.body_tables(body);
572
573         let num_live_nodes = ir.num_live_nodes;
574         let num_vars = ir.num_vars;
575
576         Liveness {
577             ir,
578             tables,
579             s: specials,
580             successors: vec![invalid_node(); num_live_nodes],
581             users: vec![invalid_users(); num_live_nodes * num_vars],
582             break_ln: NodeMap(),
583             cont_ln: NodeMap(),
584         }
585     }
586
587     fn live_node(&self, hir_id: HirId, span: Span) -> LiveNode {
588         match self.ir.live_node_map.get(&hir_id) {
589           Some(&ln) => ln,
590           None => {
591             // This must be a mismatch between the ir_map construction
592             // above and the propagation code below; the two sets of
593             // code have to agree about which AST nodes are worth
594             // creating liveness nodes for.
595             span_bug!(
596                 span,
597                 "no live node registered for node {:?}",
598                 hir_id);
599           }
600         }
601     }
602
603     fn variable(&self, hir_id: HirId, span: Span) -> Variable {
604         self.ir.variable(hir_id, span)
605     }
606
607     fn pat_bindings<F>(&mut self, pat: &hir::Pat, mut f: F) where
608         F: FnMut(&mut Liveness<'a, 'tcx>, LiveNode, Variable, Span, HirId),
609     {
610         pat.each_binding(|_bm, hir_id, sp, n| {
611             let ln = self.live_node(hir_id, sp);
612             let var = self.variable(hir_id, n.span);
613             f(self, ln, var, n.span, hir_id);
614         })
615     }
616
617     fn arm_pats_bindings<F>(&mut self, pat: Option<&hir::Pat>, f: F) where
618         F: FnMut(&mut Liveness<'a, 'tcx>, LiveNode, Variable, Span, HirId),
619     {
620         if let Some(pat) = pat {
621             self.pat_bindings(pat, f);
622         }
623     }
624
625     fn define_bindings_in_pat(&mut self, pat: &hir::Pat, succ: LiveNode)
626                               -> LiveNode {
627         self.define_bindings_in_arm_pats(Some(pat), succ)
628     }
629
630     fn define_bindings_in_arm_pats(&mut self, pat: Option<&hir::Pat>, succ: LiveNode)
631                                    -> LiveNode {
632         let mut succ = succ;
633         self.arm_pats_bindings(pat, |this, ln, var, _sp, _id| {
634             this.init_from_succ(ln, succ);
635             this.define(ln, var);
636             succ = ln;
637         });
638         succ
639     }
640
641     fn idx(&self, ln: LiveNode, var: Variable) -> usize {
642         ln.get() * self.ir.num_vars + var.get()
643     }
644
645     fn live_on_entry(&self, ln: LiveNode, var: Variable)
646                       -> Option<LiveNodeKind> {
647         assert!(ln.is_valid());
648         let reader = self.users[self.idx(ln, var)].reader;
649         if reader.is_valid() {Some(self.ir.lnk(reader))} else {None}
650     }
651
652     /*
653     Is this variable live on entry to any of its successor nodes?
654     */
655     fn live_on_exit(&self, ln: LiveNode, var: Variable)
656                     -> Option<LiveNodeKind> {
657         let successor = self.successors[ln.get()];
658         self.live_on_entry(successor, var)
659     }
660
661     fn used_on_entry(&self, ln: LiveNode, var: Variable) -> bool {
662         assert!(ln.is_valid());
663         self.users[self.idx(ln, var)].used
664     }
665
666     fn assigned_on_entry(&self, ln: LiveNode, var: Variable)
667                          -> Option<LiveNodeKind> {
668         assert!(ln.is_valid());
669         let writer = self.users[self.idx(ln, var)].writer;
670         if writer.is_valid() {Some(self.ir.lnk(writer))} else {None}
671     }
672
673     fn assigned_on_exit(&self, ln: LiveNode, var: Variable)
674                         -> Option<LiveNodeKind> {
675         let successor = self.successors[ln.get()];
676         self.assigned_on_entry(successor, var)
677     }
678
679     fn indices2<F>(&mut self, ln: LiveNode, succ_ln: LiveNode, mut op: F) where
680         F: FnMut(&mut Liveness<'a, 'tcx>, usize, usize),
681     {
682         let node_base_idx = self.idx(ln, Variable(0));
683         let succ_base_idx = self.idx(succ_ln, Variable(0));
684         for var_idx in 0..self.ir.num_vars {
685             op(self, node_base_idx + var_idx, succ_base_idx + var_idx);
686         }
687     }
688
689     fn write_vars<F>(&self,
690                      wr: &mut dyn Write,
691                      ln: LiveNode,
692                      mut test: F)
693                      -> io::Result<()> where
694         F: FnMut(usize) -> LiveNode,
695     {
696         let node_base_idx = self.idx(ln, Variable(0));
697         for var_idx in 0..self.ir.num_vars {
698             let idx = node_base_idx + var_idx;
699             if test(idx).is_valid() {
700                 write!(wr, " {:?}", Variable(var_idx as u32))?;
701             }
702         }
703         Ok(())
704     }
705
706
707     #[allow(unused_must_use)]
708     fn ln_str(&self, ln: LiveNode) -> String {
709         let mut wr = Vec::new();
710         {
711             let wr = &mut wr as &mut dyn Write;
712             write!(wr, "[ln({:?}) of kind {:?} reads", ln.get(), self.ir.lnk(ln));
713             self.write_vars(wr, ln, |idx| self.users[idx].reader);
714             write!(wr, "  writes");
715             self.write_vars(wr, ln, |idx| self.users[idx].writer);
716             write!(wr, "  precedes {:?}]", self.successors[ln.get()]);
717         }
718         String::from_utf8(wr).unwrap()
719     }
720
721     fn init_empty(&mut self, ln: LiveNode, succ_ln: LiveNode) {
722         self.successors[ln.get()] = succ_ln;
723
724         // It is not necessary to initialize the
725         // values to empty because this is the value
726         // they have when they are created, and the sets
727         // only grow during iterations.
728         //
729         // self.indices(ln) { |idx|
730         //     self.users[idx] = invalid_users();
731         // }
732     }
733
734     fn init_from_succ(&mut self, ln: LiveNode, succ_ln: LiveNode) {
735         // more efficient version of init_empty() / merge_from_succ()
736         self.successors[ln.get()] = succ_ln;
737
738         self.indices2(ln, succ_ln, |this, idx, succ_idx| {
739             this.users[idx] = this.users[succ_idx]
740         });
741         debug!("init_from_succ(ln={}, succ={})",
742                self.ln_str(ln), self.ln_str(succ_ln));
743     }
744
745     fn merge_from_succ(&mut self,
746                        ln: LiveNode,
747                        succ_ln: LiveNode,
748                        first_merge: bool)
749                        -> bool {
750         if ln == succ_ln { return false; }
751
752         let mut changed = false;
753         self.indices2(ln, succ_ln, |this, idx, succ_idx| {
754             changed |= copy_if_invalid(this.users[succ_idx].reader,
755                                        &mut this.users[idx].reader);
756             changed |= copy_if_invalid(this.users[succ_idx].writer,
757                                        &mut this.users[idx].writer);
758             if this.users[succ_idx].used && !this.users[idx].used {
759                 this.users[idx].used = true;
760                 changed = true;
761             }
762         });
763
764         debug!("merge_from_succ(ln={:?}, succ={}, first_merge={}, changed={})",
765                ln, self.ln_str(succ_ln), first_merge, changed);
766         return changed;
767
768         fn copy_if_invalid(src: LiveNode, dst: &mut LiveNode) -> bool {
769             if src.is_valid() && !dst.is_valid() {
770                 *dst = src;
771                 true
772             } else {
773                 false
774             }
775         }
776     }
777
778     // Indicates that a local variable was *defined*; we know that no
779     // uses of the variable can precede the definition (resolve checks
780     // this) so we just clear out all the data.
781     fn define(&mut self, writer: LiveNode, var: Variable) {
782         let idx = self.idx(writer, var);
783         self.users[idx].reader = invalid_node();
784         self.users[idx].writer = invalid_node();
785
786         debug!("{:?} defines {:?} (idx={}): {}", writer, var,
787                idx, self.ln_str(writer));
788     }
789
790     // Either read, write, or both depending on the acc bitset
791     fn acc(&mut self, ln: LiveNode, var: Variable, acc: u32) {
792         debug!("{:?} accesses[{:x}] {:?}: {}",
793                ln, acc, var, self.ln_str(ln));
794
795         let idx = self.idx(ln, var);
796         let user = &mut self.users[idx];
797
798         if (acc & ACC_WRITE) != 0 {
799             user.reader = invalid_node();
800             user.writer = ln;
801         }
802
803         // Important: if we both read/write, must do read second
804         // or else the write will override.
805         if (acc & ACC_READ) != 0 {
806             user.reader = ln;
807         }
808
809         if (acc & ACC_USE) != 0 {
810             user.used = true;
811         }
812     }
813
814     // _______________________________________________________________________
815
816     fn compute(&mut self, body: &hir::Expr) -> LiveNode {
817         // if there is a `break` or `again` at the top level, then it's
818         // effectively a return---this only occurs in `for` loops,
819         // where the body is really a closure.
820
821         debug!("compute: using id for body, {}", self.ir.tcx.hir.node_to_pretty_string(body.id));
822
823         let exit_ln = self.s.exit_ln;
824
825         self.break_ln.insert(body.id, exit_ln);
826         self.cont_ln.insert(body.id, exit_ln);
827
828         // the fallthrough exit is only for those cases where we do not
829         // explicitly return:
830         let s = self.s;
831         self.init_from_succ(s.fallthrough_ln, s.exit_ln);
832         self.acc(s.fallthrough_ln, s.clean_exit_var, ACC_READ);
833
834         let entry_ln = self.propagate_through_expr(body, s.fallthrough_ln);
835
836         // hack to skip the loop unless debug! is enabled:
837         debug!("^^ liveness computation results for body {} (entry={:?})",
838                {
839                    for ln_idx in 0..self.ir.num_live_nodes {
840                        debug!("{:?}", self.ln_str(LiveNode(ln_idx as u32)));
841                    }
842                    body.id
843                },
844                entry_ln);
845
846         entry_ln
847     }
848
849     fn propagate_through_block(&mut self, blk: &hir::Block, succ: LiveNode)
850                                -> LiveNode {
851         if blk.targeted_by_break {
852             self.break_ln.insert(blk.id, succ);
853         }
854         let succ = self.propagate_through_opt_expr(blk.expr.as_ref().map(|e| &**e), succ);
855         blk.stmts.iter().rev().fold(succ, |succ, stmt| {
856             self.propagate_through_stmt(stmt, succ)
857         })
858     }
859
860     fn propagate_through_stmt(&mut self, stmt: &hir::Stmt, succ: LiveNode)
861                               -> LiveNode {
862         match stmt.node {
863             hir::StmtDecl(ref decl, _) => {
864                 self.propagate_through_decl(&decl, succ)
865             }
866
867             hir::StmtExpr(ref expr, _) | hir::StmtSemi(ref expr, _) => {
868                 self.propagate_through_expr(&expr, succ)
869             }
870         }
871     }
872
873     fn propagate_through_decl(&mut self, decl: &hir::Decl, succ: LiveNode)
874                               -> LiveNode {
875         match decl.node {
876             hir::DeclLocal(ref local) => {
877                 self.propagate_through_local(&local, succ)
878             }
879             hir::DeclItem(_) => succ,
880         }
881     }
882
883     fn propagate_through_local(&mut self, local: &hir::Local, succ: LiveNode)
884                                -> LiveNode {
885         // Note: we mark the variable as defined regardless of whether
886         // there is an initializer.  Initially I had thought to only mark
887         // the live variable as defined if it was initialized, and then we
888         // could check for uninit variables just by scanning what is live
889         // at the start of the function. But that doesn't work so well for
890         // immutable variables defined in a loop:
891         //     loop { let x; x = 5; }
892         // because the "assignment" loops back around and generates an error.
893         //
894         // So now we just check that variables defined w/o an
895         // initializer are not live at the point of their
896         // initialization, which is mildly more complex than checking
897         // once at the func header but otherwise equivalent.
898
899         let succ = self.propagate_through_opt_expr(local.init.as_ref().map(|e| &**e), succ);
900         self.define_bindings_in_pat(&local.pat, succ)
901     }
902
903     fn propagate_through_exprs(&mut self, exprs: &[Expr], succ: LiveNode)
904                                -> LiveNode {
905         exprs.iter().rev().fold(succ, |succ, expr| {
906             self.propagate_through_expr(&expr, succ)
907         })
908     }
909
910     fn propagate_through_opt_expr(&mut self,
911                                   opt_expr: Option<&Expr>,
912                                   succ: LiveNode)
913                                   -> LiveNode {
914         opt_expr.map_or(succ, |expr| self.propagate_through_expr(expr, succ))
915     }
916
917     fn propagate_through_expr(&mut self, expr: &Expr, succ: LiveNode)
918                               -> LiveNode {
919         debug!("propagate_through_expr: {}", self.ir.tcx.hir.node_to_pretty_string(expr.id));
920
921         match expr.node {
922           // Interesting cases with control flow or which gen/kill
923           hir::ExprPath(hir::QPath::Resolved(_, ref path)) => {
924               self.access_path(expr.hir_id, path, succ, ACC_READ | ACC_USE)
925           }
926
927           hir::ExprField(ref e, _) => {
928               self.propagate_through_expr(&e, succ)
929           }
930
931           hir::ExprClosure(.., blk_id, _, _) => {
932               debug!("{} is an ExprClosure", self.ir.tcx.hir.node_to_pretty_string(expr.id));
933
934               // The next-node for a break is the successor of the entire
935               // loop. The next-node for a continue is the top of this loop.
936               let node = self.live_node(expr.hir_id, expr.span);
937
938               let break_ln = succ;
939               let cont_ln = node;
940               self.break_ln.insert(blk_id.node_id, break_ln);
941               self.cont_ln.insert(blk_id.node_id, cont_ln);
942
943               // the construction of a closure itself is not important,
944               // but we have to consider the closed over variables.
945               let caps = match self.ir.capture_info_map.get(&expr.id) {
946                   Some(caps) => caps.clone(),
947                   None => {
948                       span_bug!(expr.span, "no registered caps");
949                   }
950               };
951               caps.iter().rev().fold(succ, |succ, cap| {
952                   self.init_from_succ(cap.ln, succ);
953                   let var = self.variable(cap.var_hid, expr.span);
954                   self.acc(cap.ln, var, ACC_READ | ACC_USE);
955                   cap.ln
956               })
957           }
958
959           hir::ExprIf(ref cond, ref then, ref els) => {
960             //
961             //     (cond)
962             //       |
963             //       v
964             //     (expr)
965             //     /   \
966             //    |     |
967             //    v     v
968             //  (then)(els)
969             //    |     |
970             //    v     v
971             //   (  succ  )
972             //
973             let else_ln = self.propagate_through_opt_expr(els.as_ref().map(|e| &**e), succ);
974             let then_ln = self.propagate_through_expr(&then, succ);
975             let ln = self.live_node(expr.hir_id, expr.span);
976             self.init_from_succ(ln, else_ln);
977             self.merge_from_succ(ln, then_ln, false);
978             self.propagate_through_expr(&cond, ln)
979           }
980
981           hir::ExprWhile(ref cond, ref blk, _) => {
982             self.propagate_through_loop(expr, WhileLoop(&cond), &blk, succ)
983           }
984
985           // Note that labels have been resolved, so we don't need to look
986           // at the label ident
987           hir::ExprLoop(ref blk, _, _) => {
988             self.propagate_through_loop(expr, LoopLoop, &blk, succ)
989           }
990
991           hir::ExprMatch(ref e, ref arms, _) => {
992             //
993             //      (e)
994             //       |
995             //       v
996             //     (expr)
997             //     / | \
998             //    |  |  |
999             //    v  v  v
1000             //   (..arms..)
1001             //    |  |  |
1002             //    v  v  v
1003             //   (  succ  )
1004             //
1005             //
1006             let ln = self.live_node(expr.hir_id, expr.span);
1007             self.init_empty(ln, succ);
1008             let mut first_merge = true;
1009             for arm in arms {
1010                 let body_succ =
1011                     self.propagate_through_expr(&arm.body, succ);
1012                 let guard_succ =
1013                     self.propagate_through_opt_expr(arm.guard.as_ref().map(|e| &**e), body_succ);
1014                 // only consider the first pattern; any later patterns must have
1015                 // the same bindings, and we also consider the first pattern to be
1016                 // the "authoritative" set of ids
1017                 let arm_succ =
1018                     self.define_bindings_in_arm_pats(arm.pats.first().map(|p| &**p),
1019                                                      guard_succ);
1020                 self.merge_from_succ(ln, arm_succ, first_merge);
1021                 first_merge = false;
1022             };
1023             self.propagate_through_expr(&e, ln)
1024           }
1025
1026           hir::ExprRet(ref o_e) => {
1027             // ignore succ and subst exit_ln:
1028             let exit_ln = self.s.exit_ln;
1029             self.propagate_through_opt_expr(o_e.as_ref().map(|e| &**e), exit_ln)
1030           }
1031
1032           hir::ExprBreak(label, ref opt_expr) => {
1033               // Find which label this break jumps to
1034               let target = match label.target_id {
1035                     Ok(node_id) => self.break_ln.get(&node_id),
1036                     Err(err) => span_bug!(expr.span, "loop scope error: {}", err),
1037               }.map(|x| *x);
1038
1039               // Now that we know the label we're going to,
1040               // look it up in the break loop nodes table
1041
1042               match target {
1043                   Some(b) => self.propagate_through_opt_expr(opt_expr.as_ref().map(|e| &**e), b),
1044                   None => span_bug!(expr.span, "break to unknown label")
1045               }
1046           }
1047
1048           hir::ExprContinue(label) => {
1049               // Find which label this expr continues to
1050               let sc = match label.target_id {
1051                     Ok(node_id) => node_id,
1052                     Err(err) => span_bug!(expr.span, "loop scope error: {}", err),
1053               };
1054
1055               // Now that we know the label we're going to,
1056               // look it up in the continue loop nodes table
1057
1058               match self.cont_ln.get(&sc) {
1059                   Some(&b) => b,
1060                   None => span_bug!(expr.span, "continue to unknown label")
1061               }
1062           }
1063
1064           hir::ExprAssign(ref l, ref r) => {
1065             // see comment on places in
1066             // propagate_through_place_components()
1067             let succ = self.write_place(&l, succ, ACC_WRITE);
1068             let succ = self.propagate_through_place_components(&l, succ);
1069             self.propagate_through_expr(&r, succ)
1070           }
1071
1072           hir::ExprAssignOp(_, ref l, ref r) => {
1073             // an overloaded assign op is like a method call
1074             if self.tables.is_method_call(expr) {
1075                 let succ = self.propagate_through_expr(&l, succ);
1076                 self.propagate_through_expr(&r, succ)
1077             } else {
1078                 // see comment on places in
1079                 // propagate_through_place_components()
1080                 let succ = self.write_place(&l, succ, ACC_WRITE|ACC_READ);
1081                 let succ = self.propagate_through_expr(&r, succ);
1082                 self.propagate_through_place_components(&l, succ)
1083             }
1084           }
1085
1086           // Uninteresting cases: just propagate in rev exec order
1087
1088           hir::ExprArray(ref exprs) => {
1089             self.propagate_through_exprs(exprs, succ)
1090           }
1091
1092           hir::ExprStruct(_, ref fields, ref with_expr) => {
1093             let succ = self.propagate_through_opt_expr(with_expr.as_ref().map(|e| &**e), succ);
1094             fields.iter().rev().fold(succ, |succ, field| {
1095                 self.propagate_through_expr(&field.expr, succ)
1096             })
1097           }
1098
1099           hir::ExprCall(ref f, ref args) => {
1100             // FIXME(canndrew): This is_never should really be an is_uninhabited
1101             let succ = if self.tables.expr_ty(expr).is_never() {
1102                 self.s.exit_ln
1103             } else {
1104                 succ
1105             };
1106             let succ = self.propagate_through_exprs(args, succ);
1107             self.propagate_through_expr(&f, succ)
1108           }
1109
1110           hir::ExprMethodCall(.., ref args) => {
1111             // FIXME(canndrew): This is_never should really be an is_uninhabited
1112             let succ = if self.tables.expr_ty(expr).is_never() {
1113                 self.s.exit_ln
1114             } else {
1115                 succ
1116             };
1117             self.propagate_through_exprs(args, succ)
1118           }
1119
1120           hir::ExprTup(ref exprs) => {
1121             self.propagate_through_exprs(exprs, succ)
1122           }
1123
1124           hir::ExprBinary(op, ref l, ref r) if op.node.is_lazy() => {
1125             let r_succ = self.propagate_through_expr(&r, succ);
1126
1127             let ln = self.live_node(expr.hir_id, expr.span);
1128             self.init_from_succ(ln, succ);
1129             self.merge_from_succ(ln, r_succ, false);
1130
1131             self.propagate_through_expr(&l, ln)
1132           }
1133
1134           hir::ExprIndex(ref l, ref r) |
1135           hir::ExprBinary(_, ref l, ref r) => {
1136             let r_succ = self.propagate_through_expr(&r, succ);
1137             self.propagate_through_expr(&l, r_succ)
1138           }
1139
1140           hir::ExprBox(ref e) |
1141           hir::ExprAddrOf(_, ref e) |
1142           hir::ExprCast(ref e, _) |
1143           hir::ExprType(ref e, _) |
1144           hir::ExprUnary(_, ref e) |
1145           hir::ExprYield(ref e) |
1146           hir::ExprRepeat(ref e, _) => {
1147             self.propagate_through_expr(&e, succ)
1148           }
1149
1150           hir::ExprInlineAsm(ref ia, ref outputs, ref inputs) => {
1151             let succ = ia.outputs.iter().zip(outputs).rev().fold(succ, |succ, (o, output)| {
1152                 // see comment on places
1153                 // in propagate_through_place_components()
1154                 if o.is_indirect {
1155                     self.propagate_through_expr(output, succ)
1156                 } else {
1157                     let acc = if o.is_rw { ACC_WRITE|ACC_READ } else { ACC_WRITE };
1158                     let succ = self.write_place(output, succ, acc);
1159                     self.propagate_through_place_components(output, succ)
1160                 }
1161             });
1162
1163             // Inputs are executed first. Propagate last because of rev order
1164             self.propagate_through_exprs(inputs, succ)
1165           }
1166
1167           hir::ExprLit(..) | hir::ExprPath(hir::QPath::TypeRelative(..)) => {
1168             succ
1169           }
1170
1171           // Note that labels have been resolved, so we don't need to look
1172           // at the label ident
1173           hir::ExprBlock(ref blk, _) => {
1174             self.propagate_through_block(&blk, succ)
1175           }
1176         }
1177     }
1178
1179     fn propagate_through_place_components(&mut self,
1180                                            expr: &Expr,
1181                                            succ: LiveNode)
1182                                            -> LiveNode {
1183         // # Places
1184         //
1185         // In general, the full flow graph structure for an
1186         // assignment/move/etc can be handled in one of two ways,
1187         // depending on whether what is being assigned is a "tracked
1188         // value" or not. A tracked value is basically a local
1189         // variable or argument.
1190         //
1191         // The two kinds of graphs are:
1192         //
1193         //    Tracked place          Untracked place
1194         // ----------------------++-----------------------
1195         //                       ||
1196         //         |             ||           |
1197         //         v             ||           v
1198         //     (rvalue)          ||       (rvalue)
1199         //         |             ||           |
1200         //         v             ||           v
1201         // (write of place)     ||   (place components)
1202         //         |             ||           |
1203         //         v             ||           v
1204         //      (succ)           ||        (succ)
1205         //                       ||
1206         // ----------------------++-----------------------
1207         //
1208         // I will cover the two cases in turn:
1209         //
1210         // # Tracked places
1211         //
1212         // A tracked place is a local variable/argument `x`.  In
1213         // these cases, the link_node where the write occurs is linked
1214         // to node id of `x`.  The `write_place()` routine generates
1215         // the contents of this node.  There are no subcomponents to
1216         // consider.
1217         //
1218         // # Non-tracked places
1219         //
1220         // These are places like `x[5]` or `x.f`.  In that case, we
1221         // basically ignore the value which is written to but generate
1222         // reads for the components---`x` in these two examples.  The
1223         // components reads are generated by
1224         // `propagate_through_place_components()` (this fn).
1225         //
1226         // # Illegal places
1227         //
1228         // It is still possible to observe assignments to non-places;
1229         // these errors are detected in the later pass borrowck.  We
1230         // just ignore such cases and treat them as reads.
1231
1232         match expr.node {
1233             hir::ExprPath(_) => succ,
1234             hir::ExprField(ref e, _) => self.propagate_through_expr(&e, succ),
1235             _ => self.propagate_through_expr(expr, succ)
1236         }
1237     }
1238
1239     // see comment on propagate_through_place()
1240     fn write_place(&mut self, expr: &Expr, succ: LiveNode, acc: u32)
1241                     -> LiveNode {
1242         match expr.node {
1243           hir::ExprPath(hir::QPath::Resolved(_, ref path)) => {
1244               self.access_path(expr.hir_id, path, succ, acc)
1245           }
1246
1247           // We do not track other places, so just propagate through
1248           // to their subcomponents.  Also, it may happen that
1249           // non-places occur here, because those are detected in the
1250           // later pass borrowck.
1251           _ => succ
1252         }
1253     }
1254
1255     fn access_var(&mut self, hir_id: HirId, nid: NodeId, succ: LiveNode, acc: u32, span: Span)
1256                   -> LiveNode {
1257         let ln = self.live_node(hir_id, span);
1258         if acc != 0 {
1259             self.init_from_succ(ln, succ);
1260             let var_hid = self.ir.tcx.hir.node_to_hir_id(nid);
1261             let var = self.variable(var_hid, span);
1262             self.acc(ln, var, acc);
1263         }
1264         ln
1265     }
1266
1267     fn access_path(&mut self, hir_id: HirId, path: &hir::Path, succ: LiveNode, acc: u32)
1268                    -> LiveNode {
1269         match path.def {
1270           Def::Local(nid) => {
1271             self.access_var(hir_id, nid, succ, acc, path.span)
1272           }
1273           _ => succ
1274         }
1275     }
1276
1277     fn propagate_through_loop(&mut self,
1278                               expr: &Expr,
1279                               kind: LoopKind,
1280                               body: &hir::Block,
1281                               succ: LiveNode)
1282                               -> LiveNode {
1283
1284         /*
1285
1286         We model control flow like this:
1287
1288               (cond) <--+
1289                 |       |
1290                 v       |
1291           +-- (expr)    |
1292           |     |       |
1293           |     v       |
1294           |   (body) ---+
1295           |
1296           |
1297           v
1298         (succ)
1299
1300         */
1301
1302
1303         // first iteration:
1304         let mut first_merge = true;
1305         let ln = self.live_node(expr.hir_id, expr.span);
1306         self.init_empty(ln, succ);
1307         match kind {
1308             LoopLoop => {}
1309             _ => {
1310                 // If this is not a `loop` loop, then it's possible we bypass
1311                 // the body altogether. Otherwise, the only way is via a `break`
1312                 // in the loop body.
1313                 self.merge_from_succ(ln, succ, first_merge);
1314                 first_merge = false;
1315             }
1316         }
1317         debug!("propagate_through_loop: using id for loop body {} {}",
1318                expr.id, self.ir.tcx.hir.node_to_pretty_string(body.id));
1319
1320         let break_ln = succ;
1321         let cont_ln = ln;
1322         self.break_ln.insert(expr.id, break_ln);
1323         self.cont_ln.insert(expr.id, cont_ln);
1324
1325         let cond_ln = match kind {
1326             LoopLoop => ln,
1327             WhileLoop(ref cond) => self.propagate_through_expr(&cond, ln),
1328         };
1329         let body_ln = self.propagate_through_block(body, cond_ln);
1330
1331         // repeat until fixed point is reached:
1332         while self.merge_from_succ(ln, body_ln, first_merge) {
1333             first_merge = false;
1334
1335             let new_cond_ln = match kind {
1336                 LoopLoop => ln,
1337                 WhileLoop(ref cond) => {
1338                     self.propagate_through_expr(&cond, ln)
1339                 }
1340             };
1341             assert!(cond_ln == new_cond_ln);
1342             assert!(body_ln == self.propagate_through_block(body, cond_ln));
1343         }
1344
1345         cond_ln
1346     }
1347 }
1348
1349 // _______________________________________________________________________
1350 // Checking for error conditions
1351
1352 impl<'a, 'tcx> Visitor<'tcx> for Liveness<'a, 'tcx> {
1353     fn nested_visit_map<'this>(&'this mut self) -> NestedVisitorMap<'this, 'tcx> {
1354         NestedVisitorMap::None
1355     }
1356
1357     fn visit_local(&mut self, l: &'tcx hir::Local) {
1358         check_local(self, l);
1359     }
1360     fn visit_expr(&mut self, ex: &'tcx Expr) {
1361         check_expr(self, ex);
1362     }
1363     fn visit_arm(&mut self, a: &'tcx hir::Arm) {
1364         check_arm(self, a);
1365     }
1366 }
1367
1368 fn check_local<'a, 'tcx>(this: &mut Liveness<'a, 'tcx>, local: &'tcx hir::Local) {
1369     match local.init {
1370         Some(_) => {
1371             this.warn_about_unused_or_dead_vars_in_pat(&local.pat);
1372         },
1373         None => {
1374             this.pat_bindings(&local.pat, |this, ln, var, sp, id| {
1375                 let span = local.pat.simple_ident().map_or(sp, |ident| ident.span);
1376                 this.warn_about_unused(span, id, ln, var);
1377             })
1378         }
1379     }
1380
1381     intravisit::walk_local(this, local);
1382 }
1383
1384 fn check_arm<'a, 'tcx>(this: &mut Liveness<'a, 'tcx>, arm: &'tcx hir::Arm) {
1385     // only consider the first pattern; any later patterns must have
1386     // the same bindings, and we also consider the first pattern to be
1387     // the "authoritative" set of ids
1388     this.arm_pats_bindings(arm.pats.first().map(|p| &**p), |this, ln, var, sp, id| {
1389         this.warn_about_unused(sp, id, ln, var);
1390     });
1391     intravisit::walk_arm(this, arm);
1392 }
1393
1394 fn check_expr<'a, 'tcx>(this: &mut Liveness<'a, 'tcx>, expr: &'tcx Expr) {
1395     match expr.node {
1396       hir::ExprAssign(ref l, _) => {
1397         this.check_place(&l);
1398
1399         intravisit::walk_expr(this, expr);
1400       }
1401
1402       hir::ExprAssignOp(_, ref l, _) => {
1403         if !this.tables.is_method_call(expr) {
1404             this.check_place(&l);
1405         }
1406
1407         intravisit::walk_expr(this, expr);
1408       }
1409
1410       hir::ExprInlineAsm(ref ia, ref outputs, ref inputs) => {
1411         for input in inputs {
1412           this.visit_expr(input);
1413         }
1414
1415         // Output operands must be places
1416         for (o, output) in ia.outputs.iter().zip(outputs) {
1417           if !o.is_indirect {
1418             this.check_place(output);
1419           }
1420           this.visit_expr(output);
1421         }
1422
1423         intravisit::walk_expr(this, expr);
1424       }
1425
1426       // no correctness conditions related to liveness
1427       hir::ExprCall(..) | hir::ExprMethodCall(..) | hir::ExprIf(..) |
1428       hir::ExprMatch(..) | hir::ExprWhile(..) | hir::ExprLoop(..) |
1429       hir::ExprIndex(..) | hir::ExprField(..) |
1430       hir::ExprArray(..) | hir::ExprTup(..) | hir::ExprBinary(..) |
1431       hir::ExprCast(..) | hir::ExprUnary(..) | hir::ExprRet(..) |
1432       hir::ExprBreak(..) | hir::ExprContinue(..) | hir::ExprLit(_) |
1433       hir::ExprBlock(..) | hir::ExprAddrOf(..) |
1434       hir::ExprStruct(..) | hir::ExprRepeat(..) |
1435       hir::ExprClosure(..) | hir::ExprPath(_) | hir::ExprYield(..) |
1436       hir::ExprBox(..) | hir::ExprType(..) => {
1437         intravisit::walk_expr(this, expr);
1438       }
1439     }
1440 }
1441
1442 impl<'a, 'tcx> Liveness<'a, 'tcx> {
1443     fn check_place(&mut self, expr: &'tcx Expr) {
1444         match expr.node {
1445             hir::ExprPath(hir::QPath::Resolved(_, ref path)) => {
1446                 if let Def::Local(nid) = path.def {
1447                     // Assignment to an immutable variable or argument: only legal
1448                     // if there is no later assignment. If this local is actually
1449                     // mutable, then check for a reassignment to flag the mutability
1450                     // as being used.
1451                     let ln = self.live_node(expr.hir_id, expr.span);
1452                     let var_hid = self.ir.tcx.hir.node_to_hir_id(nid);
1453                     let var = self.variable(var_hid, expr.span);
1454                     self.warn_about_dead_assign(expr.span, expr.hir_id, ln, var);
1455                 }
1456             }
1457             _ => {
1458                 // For other kinds of places, no checks are required,
1459                 // and any embedded expressions are actually rvalues
1460                 intravisit::walk_expr(self, expr);
1461             }
1462         }
1463     }
1464
1465     fn should_warn(&self, var: Variable) -> Option<String> {
1466         let name = self.ir.variable_name(var);
1467         if name.is_empty() || name.as_bytes()[0] == ('_' as u8) {
1468             None
1469         } else {
1470             Some(name)
1471         }
1472     }
1473
1474     fn warn_about_unused_args(&self, body: &hir::Body, entry_ln: LiveNode) {
1475         for arg in &body.arguments {
1476             arg.pat.each_binding(|_bm, hir_id, _, ident| {
1477                 let sp = ident.span;
1478                 let var = self.variable(hir_id, sp);
1479                 // Ignore unused self.
1480                 if ident.name != keywords::SelfValue.name() {
1481                     if !self.warn_about_unused(sp, hir_id, entry_ln, var) {
1482                         if self.live_on_entry(entry_ln, var).is_none() {
1483                             self.report_dead_assign(hir_id, sp, var, true);
1484                         }
1485                     }
1486                 }
1487             })
1488         }
1489     }
1490
1491     fn warn_about_unused_or_dead_vars_in_pat(&mut self, pat: &hir::Pat) {
1492         self.pat_bindings(pat, |this, ln, var, sp, id| {
1493             if !this.warn_about_unused(sp, id, ln, var) {
1494                 this.warn_about_dead_assign(sp, id, ln, var);
1495             }
1496         })
1497     }
1498
1499     fn warn_about_unused(&self,
1500                          sp: Span,
1501                          hir_id: HirId,
1502                          ln: LiveNode,
1503                          var: Variable)
1504                          -> bool {
1505         if !self.used_on_entry(ln, var) {
1506             let r = self.should_warn(var);
1507             if let Some(name) = r {
1508
1509                 // annoying: for parameters in funcs like `fn(x: i32)
1510                 // {ret}`, there is only one node, so asking about
1511                 // assigned_on_exit() is not meaningful.
1512                 let is_assigned = if ln == self.s.exit_ln {
1513                     false
1514                 } else {
1515                     self.assigned_on_exit(ln, var).is_some()
1516                 };
1517
1518                 let suggest_underscore_msg = format!("consider using `_{}` instead",
1519                                                      name);
1520
1521                 if is_assigned {
1522                     self.ir.tcx
1523                         .lint_hir_note(lint::builtin::UNUSED_VARIABLES, hir_id, sp,
1524                                        &format!("variable `{}` is assigned to, but never used",
1525                                                 name),
1526                                        &suggest_underscore_msg);
1527                 } else if name != "self" {
1528                     let msg = format!("unused variable: `{}`", name);
1529                     let mut err = self.ir.tcx
1530                         .struct_span_lint_hir(lint::builtin::UNUSED_VARIABLES, hir_id, sp, &msg);
1531                     if self.ir.variable_is_shorthand(var) {
1532                         err.span_suggestion_with_applicability(sp, "try ignoring the field",
1533                                                                format!("{}: _", name),
1534                                                                Applicability::MachineApplicable);
1535                     } else {
1536                         err.span_suggestion_short_with_applicability(
1537                             sp, &suggest_underscore_msg,
1538                             format!("_{}", name),
1539                             Applicability::MachineApplicable,
1540                         );
1541                     }
1542                     err.emit()
1543                 }
1544             }
1545             true
1546         } else {
1547             false
1548         }
1549     }
1550
1551     fn warn_about_dead_assign(&self,
1552                               sp: Span,
1553                               hir_id: HirId,
1554                               ln: LiveNode,
1555                               var: Variable) {
1556         if self.live_on_exit(ln, var).is_none() {
1557             self.report_dead_assign(hir_id, sp, var, false);
1558         }
1559     }
1560
1561     fn report_dead_assign(&self, hir_id: HirId, sp: Span, var: Variable, is_argument: bool) {
1562         if let Some(name) = self.should_warn(var) {
1563             if is_argument {
1564                 self.ir.tcx.lint_hir(lint::builtin::UNUSED_ASSIGNMENTS, hir_id, sp,
1565                     &format!("value passed to `{}` is never read", name));
1566             } else {
1567                 self.ir.tcx.lint_hir(lint::builtin::UNUSED_ASSIGNMENTS, hir_id, sp,
1568                     &format!("value assigned to `{}` is never read", name));
1569             }
1570         }
1571     }
1572 }