]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc/middle/liveness.rs
10497c95e27d07e79531034c15120e0c48406392
[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 usize) and the id for a variable
55 //! is called a `variable` (another newtype'd usize).
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 util::nodemap::{NodeMap, NodeSet};
113
114 use std::{fmt, usize};
115 use std::io::prelude::*;
116 use std::io;
117 use std::rc::Rc;
118 use syntax::ast::{self, NodeId};
119 use syntax::symbol::keywords;
120 use syntax_pos::Span;
121
122 use hir::Expr;
123 use hir;
124 use hir::intravisit::{self, Visitor, FnKind, NestedVisitorMap};
125
126 /// For use with `propagate_through_loop`.
127 enum LoopKind<'a> {
128     /// An endless `loop` loop.
129     LoopLoop,
130     /// A `while` loop, with the given expression as condition.
131     WhileLoop(&'a Expr),
132 }
133
134 #[derive(Copy, Clone, PartialEq)]
135 struct Variable(usize);
136
137 #[derive(Copy, PartialEq)]
138 struct LiveNode(usize);
139
140 impl Variable {
141     fn get(&self) -> usize { let Variable(v) = *self; v }
142 }
143
144 impl LiveNode {
145     fn get(&self) -> usize { let LiveNode(v) = *self; v }
146 }
147
148 impl Clone for LiveNode {
149     fn clone(&self) -> LiveNode {
150         LiveNode(self.get())
151     }
152 }
153
154 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Debug)]
155 enum LiveNodeKind {
156     FreeVarNode(Span),
157     ExprNode(Span),
158     VarDefNode(Span),
159     ExitNode
160 }
161
162 fn live_node_kind_to_string(lnk: LiveNodeKind, tcx: TyCtxt) -> String {
163     let cm = tcx.sess.codemap();
164     match lnk {
165         FreeVarNode(s) => {
166             format!("Free var node [{}]", cm.span_to_string(s))
167         }
168         ExprNode(s) => {
169             format!("Expr node [{}]", cm.span_to_string(s))
170         }
171         VarDefNode(s) => {
172             format!("Var def node [{}]", cm.span_to_string(s))
173         }
174         ExitNode => "Exit node".to_string(),
175     }
176 }
177
178 impl<'a, 'tcx> Visitor<'tcx> for IrMaps<'a, 'tcx> {
179     fn nested_visit_map<'this>(&'this mut self) -> NestedVisitorMap<'this, 'tcx> {
180         NestedVisitorMap::OnlyBodies(&self.tcx.hir)
181     }
182
183     fn visit_fn(&mut self, fk: FnKind<'tcx>, fd: &'tcx hir::FnDecl,
184                 b: hir::BodyId, s: Span, id: NodeId) {
185         visit_fn(self, fk, fd, b, s, id);
186     }
187     fn visit_local(&mut self, l: &'tcx hir::Local) { visit_local(self, l); }
188     fn visit_expr(&mut self, ex: &'tcx Expr) { visit_expr(self, ex); }
189     fn visit_arm(&mut self, a: &'tcx hir::Arm) { visit_arm(self, a); }
190 }
191
192 pub fn check_crate<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>) {
193     tcx.hir.krate().visit_all_item_likes(&mut IrMaps::new(tcx).as_deep_visitor());
194     tcx.sess.abort_if_errors();
195 }
196
197 impl fmt::Debug for LiveNode {
198     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
199         write!(f, "ln({})", self.get())
200     }
201 }
202
203 impl fmt::Debug for Variable {
204     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
205         write!(f, "v({})", self.get())
206     }
207 }
208
209 // ______________________________________________________________________
210 // Creating ir_maps
211 //
212 // This is the first pass and the one that drives the main
213 // computation.  It walks up and down the IR once.  On the way down,
214 // we count for each function the number of variables as well as
215 // liveness nodes.  A liveness node is basically an expression or
216 // capture clause that does something of interest: either it has
217 // interesting control flow or it uses/defines a local variable.
218 //
219 // On the way back up, at each function node we create liveness sets
220 // (we now know precisely how big to make our various vectors and so
221 // forth) and then do the data-flow propagation to compute the set
222 // of live variables at each program point.
223 //
224 // Finally, we run back over the IR one last time and, using the
225 // computed liveness, check various safety conditions.  For example,
226 // there must be no live nodes at the definition site for a variable
227 // unless it has an initializer.  Similarly, each non-mutable local
228 // variable must not be assigned if there is some successor
229 // assignment.  And so forth.
230
231 impl LiveNode {
232     fn is_valid(&self) -> bool {
233         self.get() != usize::MAX
234     }
235 }
236
237 fn invalid_node() -> LiveNode { LiveNode(usize::MAX) }
238
239 struct CaptureInfo {
240     ln: LiveNode,
241     var_nid: NodeId
242 }
243
244 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
245 struct LocalInfo {
246     id: NodeId,
247     name: ast::Name,
248     is_shorthand: bool,
249 }
250
251 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
252 enum VarKind {
253     Arg(NodeId, ast::Name),
254     Local(LocalInfo),
255     CleanExit
256 }
257
258 struct IrMaps<'a, 'tcx: 'a> {
259     tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
260
261     num_live_nodes: usize,
262     num_vars: usize,
263     live_node_map: NodeMap<LiveNode>,
264     variable_map: NodeMap<Variable>,
265     capture_info_map: NodeMap<Rc<Vec<CaptureInfo>>>,
266     var_kinds: Vec<VarKind>,
267     lnks: Vec<LiveNodeKind>,
268 }
269
270 impl<'a, 'tcx> IrMaps<'a, 'tcx> {
271     fn new(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>) -> IrMaps<'a, 'tcx> {
272         IrMaps {
273             tcx,
274             num_live_nodes: 0,
275             num_vars: 0,
276             live_node_map: NodeMap(),
277             variable_map: NodeMap(),
278             capture_info_map: NodeMap(),
279             var_kinds: Vec::new(),
280             lnks: Vec::new(),
281         }
282     }
283
284     fn add_live_node(&mut self, lnk: LiveNodeKind) -> LiveNode {
285         let ln = LiveNode(self.num_live_nodes);
286         self.lnks.push(lnk);
287         self.num_live_nodes += 1;
288
289         debug!("{:?} is of kind {}", ln,
290                live_node_kind_to_string(lnk, self.tcx));
291
292         ln
293     }
294
295     fn add_live_node_for_node(&mut self, node_id: NodeId, lnk: LiveNodeKind) {
296         let ln = self.add_live_node(lnk);
297         self.live_node_map.insert(node_id, ln);
298
299         debug!("{:?} is node {}", ln, node_id);
300     }
301
302     fn add_variable(&mut self, vk: VarKind) -> Variable {
303         let v = Variable(self.num_vars);
304         self.var_kinds.push(vk);
305         self.num_vars += 1;
306
307         match vk {
308             Local(LocalInfo { id: node_id, .. }) | Arg(node_id, _) => {
309                 self.variable_map.insert(node_id, v);
310             },
311             CleanExit => {}
312         }
313
314         debug!("{:?} is {:?}", v, vk);
315
316         v
317     }
318
319     fn variable(&self, node_id: NodeId, span: Span) -> Variable {
320         match self.variable_map.get(&node_id) {
321             Some(&var) => var,
322             None => {
323                 span_bug!(span, "no variable registered for id {}", node_id);
324             }
325         }
326     }
327
328     fn variable_name(&self, var: Variable) -> String {
329         match self.var_kinds[var.get()] {
330             Local(LocalInfo { name, .. }) | Arg(_, name) => {
331                 name.to_string()
332             },
333             CleanExit => "<clean-exit>".to_string()
334         }
335     }
336
337     fn variable_is_shorthand(&self, var: Variable) -> bool {
338         match self.var_kinds[var.get()] {
339             Local(LocalInfo { is_shorthand, .. }) => is_shorthand,
340             Arg(..) | CleanExit => false
341         }
342     }
343
344     fn set_captures(&mut self, node_id: NodeId, cs: Vec<CaptureInfo>) {
345         self.capture_info_map.insert(node_id, Rc::new(cs));
346     }
347
348     fn lnk(&self, ln: LiveNode) -> LiveNodeKind {
349         self.lnks[ln.get()]
350     }
351 }
352
353 fn visit_fn<'a, 'tcx: 'a>(ir: &mut IrMaps<'a, 'tcx>,
354                           fk: FnKind<'tcx>,
355                           decl: &'tcx hir::FnDecl,
356                           body_id: hir::BodyId,
357                           sp: Span,
358                           id: ast::NodeId) {
359     debug!("visit_fn");
360
361     // swap in a new set of IR maps for this function body:
362     let mut fn_maps = IrMaps::new(ir.tcx);
363
364     debug!("creating fn_maps: {:?}", &fn_maps as *const IrMaps);
365
366     let body = ir.tcx.hir.body(body_id);
367
368     for arg in &body.arguments {
369         arg.pat.each_binding(|_bm, arg_id, _x, path1| {
370             debug!("adding argument {}", arg_id);
371             let name = path1.node;
372             fn_maps.add_variable(Arg(arg_id, name));
373         })
374     };
375
376     // gather up the various local variables, significant expressions,
377     // and so forth:
378     intravisit::walk_fn(&mut fn_maps, fk, decl, body_id, sp, id);
379
380     // compute liveness
381     let mut lsets = Liveness::new(&mut fn_maps, body_id);
382     let entry_ln = lsets.compute(&body.value);
383
384     // check for various error conditions
385     lsets.visit_body(body);
386     lsets.warn_about_unused_args(body, entry_ln);
387 }
388
389 fn visit_local<'a, 'tcx>(ir: &mut IrMaps<'a, 'tcx>, local: &'tcx hir::Local) {
390     local.pat.each_binding(|_, p_id, sp, path1| {
391         debug!("adding local variable {}", p_id);
392         let name = path1.node;
393         ir.add_live_node_for_node(p_id, VarDefNode(sp));
394         ir.add_variable(Local(LocalInfo {
395             id: p_id,
396             name,
397             is_shorthand: false,
398         }));
399     });
400     intravisit::walk_local(ir, local);
401 }
402
403 fn visit_arm<'a, 'tcx>(ir: &mut IrMaps<'a, 'tcx>, arm: &'tcx hir::Arm) {
404     for pat in &arm.pats {
405         // for struct patterns, take note of which fields used shorthand (`x`
406         // rather than `x: x`)
407         //
408         // FIXME: according to the rust-lang-nursery/rustc-guide book and
409         // librustc/README.md, `NodeId`s are to be phased out in favor of
410         // `HirId`s; however, we need to match the signature of `each_binding`,
411         // which uses `NodeIds`.
412         let mut shorthand_field_ids = NodeSet();
413         if let hir::PatKind::Struct(_, ref fields, _) = pat.node {
414             for field in fields {
415                 if field.node.is_shorthand {
416                     shorthand_field_ids.insert(field.node.pat.id);
417                 }
418             }
419         }
420
421         pat.each_binding(|bm, p_id, sp, path1| {
422             debug!("adding local variable {} from match with bm {:?}",
423                    p_id, bm);
424             let name = path1.node;
425             ir.add_live_node_for_node(p_id, VarDefNode(sp));
426             ir.add_variable(Local(LocalInfo {
427                 id: p_id,
428                 name: name,
429                 is_shorthand: shorthand_field_ids.contains(&p_id)
430             }));
431         })
432     }
433     intravisit::walk_arm(ir, arm);
434 }
435
436 fn visit_expr<'a, 'tcx>(ir: &mut IrMaps<'a, 'tcx>, expr: &'tcx Expr) {
437     match expr.node {
438       // live nodes required for uses or definitions of variables:
439       hir::ExprPath(hir::QPath::Resolved(_, ref path)) => {
440         debug!("expr {}: path that leads to {:?}", expr.id, path.def);
441         if let Def::Local(..) = path.def {
442             ir.add_live_node_for_node(expr.id, ExprNode(expr.span));
443         }
444         intravisit::walk_expr(ir, expr);
445       }
446       hir::ExprClosure(..) => {
447         // Interesting control flow (for loops can contain labeled
448         // breaks or continues)
449         ir.add_live_node_for_node(expr.id, ExprNode(expr.span));
450
451         // Make a live_node for each captured variable, with the span
452         // being the location that the variable is used.  This results
453         // in better error messages than just pointing at the closure
454         // construction site.
455         let mut call_caps = Vec::new();
456         ir.tcx.with_freevars(expr.id, |freevars| {
457             for fv in freevars {
458                 if let Def::Local(rv) = fv.def {
459                     let fv_ln = ir.add_live_node(FreeVarNode(fv.span));
460                     call_caps.push(CaptureInfo {ln: fv_ln,
461                                                 var_nid: rv});
462                 }
463             }
464         });
465         ir.set_captures(expr.id, call_caps);
466
467         intravisit::walk_expr(ir, expr);
468       }
469
470       // live nodes required for interesting control flow:
471       hir::ExprIf(..) | hir::ExprMatch(..) | hir::ExprWhile(..) | hir::ExprLoop(..) => {
472         ir.add_live_node_for_node(expr.id, ExprNode(expr.span));
473         intravisit::walk_expr(ir, expr);
474       }
475       hir::ExprBinary(op, ..) if op.node.is_lazy() => {
476         ir.add_live_node_for_node(expr.id, ExprNode(expr.span));
477         intravisit::walk_expr(ir, expr);
478       }
479
480       // otherwise, live nodes are not required:
481       hir::ExprIndex(..) | hir::ExprField(..) | hir::ExprTupField(..) |
482       hir::ExprArray(..) | hir::ExprCall(..) | hir::ExprMethodCall(..) |
483       hir::ExprTup(..) | hir::ExprBinary(..) | hir::ExprAddrOf(..) |
484       hir::ExprCast(..) | hir::ExprUnary(..) | hir::ExprBreak(..) |
485       hir::ExprAgain(_) | hir::ExprLit(_) | hir::ExprRet(..) |
486       hir::ExprBlock(..) | hir::ExprAssign(..) | hir::ExprAssignOp(..) |
487       hir::ExprStruct(..) | hir::ExprRepeat(..) |
488       hir::ExprInlineAsm(..) | hir::ExprBox(..) | hir::ExprYield(..) |
489       hir::ExprType(..) | hir::ExprPath(hir::QPath::TypeRelative(..)) => {
490           intravisit::walk_expr(ir, expr);
491       }
492     }
493 }
494
495 // ______________________________________________________________________
496 // Computing liveness sets
497 //
498 // Actually we compute just a bit more than just liveness, but we use
499 // the same basic propagation framework in all cases.
500
501 #[derive(Clone, Copy)]
502 struct Users {
503     reader: LiveNode,
504     writer: LiveNode,
505     used: bool
506 }
507
508 fn invalid_users() -> Users {
509     Users {
510         reader: invalid_node(),
511         writer: invalid_node(),
512         used: false
513     }
514 }
515
516 #[derive(Copy, Clone)]
517 struct Specials {
518     exit_ln: LiveNode,
519     fallthrough_ln: LiveNode,
520     clean_exit_var: Variable
521 }
522
523 const ACC_READ: u32 = 1;
524 const ACC_WRITE: u32 = 2;
525 const ACC_USE: u32 = 4;
526
527 struct Liveness<'a, 'tcx: 'a> {
528     ir: &'a mut IrMaps<'a, 'tcx>,
529     tables: &'a ty::TypeckTables<'tcx>,
530     s: Specials,
531     successors: Vec<LiveNode>,
532     users: Vec<Users>,
533
534     // mappings from loop node ID to LiveNode
535     // ("break" label should map to loop node ID,
536     // it probably doesn't now)
537     break_ln: NodeMap<LiveNode>,
538     cont_ln: NodeMap<LiveNode>,
539
540     // mappings from node ID to LiveNode for "breakable" blocks-- currently only `catch {...}`
541     breakable_block_ln: NodeMap<LiveNode>,
542 }
543
544 impl<'a, 'tcx> Liveness<'a, 'tcx> {
545     fn new(ir: &'a mut IrMaps<'a, 'tcx>, body: hir::BodyId) -> Liveness<'a, 'tcx> {
546         // Special nodes and variables:
547         // - exit_ln represents the end of the fn, either by return or panic
548         // - implicit_ret_var is a pseudo-variable that represents
549         //   an implicit return
550         let specials = Specials {
551             exit_ln: ir.add_live_node(ExitNode),
552             fallthrough_ln: ir.add_live_node(ExitNode),
553             clean_exit_var: ir.add_variable(CleanExit)
554         };
555
556         let tables = ir.tcx.body_tables(body);
557
558         let num_live_nodes = ir.num_live_nodes;
559         let num_vars = ir.num_vars;
560
561         Liveness {
562             ir,
563             tables,
564             s: specials,
565             successors: vec![invalid_node(); num_live_nodes],
566             users: vec![invalid_users(); num_live_nodes * num_vars],
567             break_ln: NodeMap(),
568             cont_ln: NodeMap(),
569             breakable_block_ln: NodeMap(),
570         }
571     }
572
573     fn live_node(&self, node_id: NodeId, span: Span) -> LiveNode {
574         match self.ir.live_node_map.get(&node_id) {
575           Some(&ln) => ln,
576           None => {
577             // This must be a mismatch between the ir_map construction
578             // above and the propagation code below; the two sets of
579             // code have to agree about which AST nodes are worth
580             // creating liveness nodes for.
581             span_bug!(
582                 span,
583                 "no live node registered for node {}",
584                 node_id);
585           }
586         }
587     }
588
589     fn variable(&self, node_id: NodeId, span: Span) -> Variable {
590         self.ir.variable(node_id, span)
591     }
592
593     fn pat_bindings<F>(&mut self, pat: &hir::Pat, mut f: F) where
594         F: FnMut(&mut Liveness<'a, 'tcx>, LiveNode, Variable, Span, NodeId),
595     {
596         pat.each_binding(|_bm, p_id, sp, _n| {
597             let ln = self.live_node(p_id, sp);
598             let var = self.variable(p_id, sp);
599             f(self, ln, var, sp, p_id);
600         })
601     }
602
603     fn arm_pats_bindings<F>(&mut self, pat: Option<&hir::Pat>, f: F) where
604         F: FnMut(&mut Liveness<'a, 'tcx>, LiveNode, Variable, Span, NodeId),
605     {
606         if let Some(pat) = pat {
607             self.pat_bindings(pat, f);
608         }
609     }
610
611     fn define_bindings_in_pat(&mut self, pat: &hir::Pat, succ: LiveNode)
612                               -> LiveNode {
613         self.define_bindings_in_arm_pats(Some(pat), succ)
614     }
615
616     fn define_bindings_in_arm_pats(&mut self, pat: Option<&hir::Pat>, succ: LiveNode)
617                                    -> LiveNode {
618         let mut succ = succ;
619         self.arm_pats_bindings(pat, |this, ln, var, _sp, _id| {
620             this.init_from_succ(ln, succ);
621             this.define(ln, var);
622             succ = ln;
623         });
624         succ
625     }
626
627     fn idx(&self, ln: LiveNode, var: Variable) -> usize {
628         ln.get() * self.ir.num_vars + var.get()
629     }
630
631     fn live_on_entry(&self, ln: LiveNode, var: Variable)
632                       -> Option<LiveNodeKind> {
633         assert!(ln.is_valid());
634         let reader = self.users[self.idx(ln, var)].reader;
635         if reader.is_valid() {Some(self.ir.lnk(reader))} else {None}
636     }
637
638     /*
639     Is this variable live on entry to any of its successor nodes?
640     */
641     fn live_on_exit(&self, ln: LiveNode, var: Variable)
642                     -> Option<LiveNodeKind> {
643         let successor = self.successors[ln.get()];
644         self.live_on_entry(successor, var)
645     }
646
647     fn used_on_entry(&self, ln: LiveNode, var: Variable) -> bool {
648         assert!(ln.is_valid());
649         self.users[self.idx(ln, var)].used
650     }
651
652     fn assigned_on_entry(&self, ln: LiveNode, var: Variable)
653                          -> Option<LiveNodeKind> {
654         assert!(ln.is_valid());
655         let writer = self.users[self.idx(ln, var)].writer;
656         if writer.is_valid() {Some(self.ir.lnk(writer))} else {None}
657     }
658
659     fn assigned_on_exit(&self, ln: LiveNode, var: Variable)
660                         -> Option<LiveNodeKind> {
661         let successor = self.successors[ln.get()];
662         self.assigned_on_entry(successor, var)
663     }
664
665     fn indices2<F>(&mut self, ln: LiveNode, succ_ln: LiveNode, mut op: F) where
666         F: FnMut(&mut Liveness<'a, 'tcx>, usize, usize),
667     {
668         let node_base_idx = self.idx(ln, Variable(0));
669         let succ_base_idx = self.idx(succ_ln, Variable(0));
670         for var_idx in 0..self.ir.num_vars {
671             op(self, node_base_idx + var_idx, succ_base_idx + var_idx);
672         }
673     }
674
675     fn write_vars<F>(&self,
676                      wr: &mut Write,
677                      ln: LiveNode,
678                      mut test: F)
679                      -> io::Result<()> where
680         F: FnMut(usize) -> LiveNode,
681     {
682         let node_base_idx = self.idx(ln, Variable(0));
683         for var_idx in 0..self.ir.num_vars {
684             let idx = node_base_idx + var_idx;
685             if test(idx).is_valid() {
686                 write!(wr, " {:?}", Variable(var_idx))?;
687             }
688         }
689         Ok(())
690     }
691
692
693     #[allow(unused_must_use)]
694     fn ln_str(&self, ln: LiveNode) -> String {
695         let mut wr = Vec::new();
696         {
697             let wr = &mut wr as &mut Write;
698             write!(wr, "[ln({:?}) of kind {:?} reads", ln.get(), self.ir.lnk(ln));
699             self.write_vars(wr, ln, |idx| self.users[idx].reader);
700             write!(wr, "  writes");
701             self.write_vars(wr, ln, |idx| self.users[idx].writer);
702             write!(wr, "  precedes {:?}]", self.successors[ln.get()]);
703         }
704         String::from_utf8(wr).unwrap()
705     }
706
707     fn init_empty(&mut self, ln: LiveNode, succ_ln: LiveNode) {
708         self.successors[ln.get()] = succ_ln;
709
710         // It is not necessary to initialize the
711         // values to empty because this is the value
712         // they have when they are created, and the sets
713         // only grow during iterations.
714         //
715         // self.indices(ln) { |idx|
716         //     self.users[idx] = invalid_users();
717         // }
718     }
719
720     fn init_from_succ(&mut self, ln: LiveNode, succ_ln: LiveNode) {
721         // more efficient version of init_empty() / merge_from_succ()
722         self.successors[ln.get()] = succ_ln;
723
724         self.indices2(ln, succ_ln, |this, idx, succ_idx| {
725             this.users[idx] = this.users[succ_idx]
726         });
727         debug!("init_from_succ(ln={}, succ={})",
728                self.ln_str(ln), self.ln_str(succ_ln));
729     }
730
731     fn merge_from_succ(&mut self,
732                        ln: LiveNode,
733                        succ_ln: LiveNode,
734                        first_merge: bool)
735                        -> bool {
736         if ln == succ_ln { return false; }
737
738         let mut changed = false;
739         self.indices2(ln, succ_ln, |this, idx, succ_idx| {
740             changed |= copy_if_invalid(this.users[succ_idx].reader,
741                                        &mut this.users[idx].reader);
742             changed |= copy_if_invalid(this.users[succ_idx].writer,
743                                        &mut this.users[idx].writer);
744             if this.users[succ_idx].used && !this.users[idx].used {
745                 this.users[idx].used = true;
746                 changed = true;
747             }
748         });
749
750         debug!("merge_from_succ(ln={:?}, succ={}, first_merge={}, changed={})",
751                ln, self.ln_str(succ_ln), first_merge, changed);
752         return changed;
753
754         fn copy_if_invalid(src: LiveNode, dst: &mut LiveNode) -> bool {
755             if src.is_valid() && !dst.is_valid() {
756                 *dst = src;
757                 true
758             } else {
759                 false
760             }
761         }
762     }
763
764     // Indicates that a local variable was *defined*; we know that no
765     // uses of the variable can precede the definition (resolve checks
766     // this) so we just clear out all the data.
767     fn define(&mut self, writer: LiveNode, var: Variable) {
768         let idx = self.idx(writer, var);
769         self.users[idx].reader = invalid_node();
770         self.users[idx].writer = invalid_node();
771
772         debug!("{:?} defines {:?} (idx={}): {}", writer, var,
773                idx, self.ln_str(writer));
774     }
775
776     // Either read, write, or both depending on the acc bitset
777     fn acc(&mut self, ln: LiveNode, var: Variable, acc: u32) {
778         debug!("{:?} accesses[{:x}] {:?}: {}",
779                ln, acc, var, self.ln_str(ln));
780
781         let idx = self.idx(ln, var);
782         let user = &mut self.users[idx];
783
784         if (acc & ACC_WRITE) != 0 {
785             user.reader = invalid_node();
786             user.writer = ln;
787         }
788
789         // Important: if we both read/write, must do read second
790         // or else the write will override.
791         if (acc & ACC_READ) != 0 {
792             user.reader = ln;
793         }
794
795         if (acc & ACC_USE) != 0 {
796             user.used = true;
797         }
798     }
799
800     // _______________________________________________________________________
801
802     fn compute(&mut self, body: &hir::Expr) -> LiveNode {
803         // if there is a `break` or `again` at the top level, then it's
804         // effectively a return---this only occurs in `for` loops,
805         // where the body is really a closure.
806
807         debug!("compute: using id for body, {}", self.ir.tcx.hir.node_to_pretty_string(body.id));
808
809         let exit_ln = self.s.exit_ln;
810
811         self.break_ln.insert(body.id, exit_ln);
812         self.cont_ln.insert(body.id, exit_ln);
813
814         // the fallthrough exit is only for those cases where we do not
815         // explicitly return:
816         let s = self.s;
817         self.init_from_succ(s.fallthrough_ln, s.exit_ln);
818         self.acc(s.fallthrough_ln, s.clean_exit_var, ACC_READ);
819
820         let entry_ln = self.propagate_through_expr(body, s.fallthrough_ln);
821
822         // hack to skip the loop unless debug! is enabled:
823         debug!("^^ liveness computation results for body {} (entry={:?})",
824                {
825                    for ln_idx in 0..self.ir.num_live_nodes {
826                        debug!("{:?}", self.ln_str(LiveNode(ln_idx)));
827                    }
828                    body.id
829                },
830                entry_ln);
831
832         entry_ln
833     }
834
835     fn propagate_through_block(&mut self, blk: &hir::Block, succ: LiveNode)
836                                -> LiveNode {
837         if blk.targeted_by_break {
838             self.breakable_block_ln.insert(blk.id, succ);
839         }
840         let succ = self.propagate_through_opt_expr(blk.expr.as_ref().map(|e| &**e), succ);
841         blk.stmts.iter().rev().fold(succ, |succ, stmt| {
842             self.propagate_through_stmt(stmt, succ)
843         })
844     }
845
846     fn propagate_through_stmt(&mut self, stmt: &hir::Stmt, succ: LiveNode)
847                               -> LiveNode {
848         match stmt.node {
849             hir::StmtDecl(ref decl, _) => {
850                 self.propagate_through_decl(&decl, succ)
851             }
852
853             hir::StmtExpr(ref expr, _) | hir::StmtSemi(ref expr, _) => {
854                 self.propagate_through_expr(&expr, succ)
855             }
856         }
857     }
858
859     fn propagate_through_decl(&mut self, decl: &hir::Decl, succ: LiveNode)
860                               -> LiveNode {
861         match decl.node {
862             hir::DeclLocal(ref local) => {
863                 self.propagate_through_local(&local, succ)
864             }
865             hir::DeclItem(_) => succ,
866         }
867     }
868
869     fn propagate_through_local(&mut self, local: &hir::Local, succ: LiveNode)
870                                -> LiveNode {
871         // Note: we mark the variable as defined regardless of whether
872         // there is an initializer.  Initially I had thought to only mark
873         // the live variable as defined if it was initialized, and then we
874         // could check for uninit variables just by scanning what is live
875         // at the start of the function. But that doesn't work so well for
876         // immutable variables defined in a loop:
877         //     loop { let x; x = 5; }
878         // because the "assignment" loops back around and generates an error.
879         //
880         // So now we just check that variables defined w/o an
881         // initializer are not live at the point of their
882         // initialization, which is mildly more complex than checking
883         // once at the func header but otherwise equivalent.
884
885         let succ = self.propagate_through_opt_expr(local.init.as_ref().map(|e| &**e), succ);
886         self.define_bindings_in_pat(&local.pat, succ)
887     }
888
889     fn propagate_through_exprs(&mut self, exprs: &[Expr], succ: LiveNode)
890                                -> LiveNode {
891         exprs.iter().rev().fold(succ, |succ, expr| {
892             self.propagate_through_expr(&expr, succ)
893         })
894     }
895
896     fn propagate_through_opt_expr(&mut self,
897                                   opt_expr: Option<&Expr>,
898                                   succ: LiveNode)
899                                   -> LiveNode {
900         opt_expr.map_or(succ, |expr| self.propagate_through_expr(expr, succ))
901     }
902
903     fn propagate_through_expr(&mut self, expr: &Expr, succ: LiveNode)
904                               -> LiveNode {
905         debug!("propagate_through_expr: {}", self.ir.tcx.hir.node_to_pretty_string(expr.id));
906
907         match expr.node {
908           // Interesting cases with control flow or which gen/kill
909           hir::ExprPath(hir::QPath::Resolved(_, ref path)) => {
910               self.access_path(expr.id, path, succ, ACC_READ | ACC_USE)
911           }
912
913           hir::ExprField(ref e, _) => {
914               self.propagate_through_expr(&e, succ)
915           }
916
917           hir::ExprTupField(ref e, _) => {
918               self.propagate_through_expr(&e, succ)
919           }
920
921           hir::ExprClosure(.., blk_id, _, _) => {
922               debug!("{} is an ExprClosure", self.ir.tcx.hir.node_to_pretty_string(expr.id));
923
924               /*
925               The next-node for a break is the successor of the entire
926               loop. The next-node for a continue is the top of this loop.
927               */
928               let node = self.live_node(expr.id, expr.span);
929
930               let break_ln = succ;
931               let cont_ln = node;
932               self.break_ln.insert(blk_id.node_id, break_ln);
933               self.cont_ln.insert(blk_id.node_id, cont_ln);
934
935               // the construction of a closure itself is not important,
936               // but we have to consider the closed over variables.
937               let caps = match self.ir.capture_info_map.get(&expr.id) {
938                   Some(caps) => caps.clone(),
939                   None => {
940                       span_bug!(expr.span, "no registered caps");
941                   }
942               };
943               caps.iter().rev().fold(succ, |succ, cap| {
944                   self.init_from_succ(cap.ln, succ);
945                   let var = self.variable(cap.var_nid, expr.span);
946                   self.acc(cap.ln, var, ACC_READ | ACC_USE);
947                   cap.ln
948               })
949           }
950
951           hir::ExprIf(ref cond, ref then, ref els) => {
952             //
953             //     (cond)
954             //       |
955             //       v
956             //     (expr)
957             //     /   \
958             //    |     |
959             //    v     v
960             //  (then)(els)
961             //    |     |
962             //    v     v
963             //   (  succ  )
964             //
965             let else_ln = self.propagate_through_opt_expr(els.as_ref().map(|e| &**e), succ);
966             let then_ln = self.propagate_through_expr(&then, succ);
967             let ln = self.live_node(expr.id, expr.span);
968             self.init_from_succ(ln, else_ln);
969             self.merge_from_succ(ln, then_ln, false);
970             self.propagate_through_expr(&cond, ln)
971           }
972
973           hir::ExprWhile(ref cond, ref blk, _) => {
974             self.propagate_through_loop(expr, WhileLoop(&cond), &blk, succ)
975           }
976
977           // Note that labels have been resolved, so we don't need to look
978           // at the label ident
979           hir::ExprLoop(ref blk, _, _) => {
980             self.propagate_through_loop(expr, LoopLoop, &blk, succ)
981           }
982
983           hir::ExprMatch(ref e, ref arms, _) => {
984             //
985             //      (e)
986             //       |
987             //       v
988             //     (expr)
989             //     / | \
990             //    |  |  |
991             //    v  v  v
992             //   (..arms..)
993             //    |  |  |
994             //    v  v  v
995             //   (  succ  )
996             //
997             //
998             let ln = self.live_node(expr.id, expr.span);
999             self.init_empty(ln, succ);
1000             let mut first_merge = true;
1001             for arm in arms {
1002                 let body_succ =
1003                     self.propagate_through_expr(&arm.body, succ);
1004                 let guard_succ =
1005                     self.propagate_through_opt_expr(arm.guard.as_ref().map(|e| &**e), body_succ);
1006                 // only consider the first pattern; any later patterns must have
1007                 // the same bindings, and we also consider the first pattern to be
1008                 // the "authoritative" set of ids
1009                 let arm_succ =
1010                     self.define_bindings_in_arm_pats(arm.pats.first().map(|p| &**p),
1011                                                      guard_succ);
1012                 self.merge_from_succ(ln, arm_succ, first_merge);
1013                 first_merge = false;
1014             };
1015             self.propagate_through_expr(&e, ln)
1016           }
1017
1018           hir::ExprRet(ref o_e) => {
1019             // ignore succ and subst exit_ln:
1020             let exit_ln = self.s.exit_ln;
1021             self.propagate_through_opt_expr(o_e.as_ref().map(|e| &**e), exit_ln)
1022           }
1023
1024           hir::ExprBreak(label, ref opt_expr) => {
1025               // Find which label this break jumps to
1026               let target = match label.target_id {
1027                     hir::ScopeTarget::Block(node_id) =>
1028                         self.breakable_block_ln.get(&node_id),
1029                     hir::ScopeTarget::Loop(hir::LoopIdResult::Ok(node_id)) =>
1030                         self.break_ln.get(&node_id),
1031                     hir::ScopeTarget::Loop(hir::LoopIdResult::Err(err)) =>
1032                         span_bug!(expr.span, "loop scope error: {}", err),
1033               }.map(|x| *x);
1034
1035               // Now that we know the label we're going to,
1036               // look it up in the break loop nodes table
1037
1038               match target {
1039                   Some(b) => self.propagate_through_opt_expr(opt_expr.as_ref().map(|e| &**e), b),
1040                   None => span_bug!(expr.span, "break to unknown label")
1041               }
1042           }
1043
1044           hir::ExprAgain(label) => {
1045               // Find which label this expr continues to
1046               let sc = match label.target_id {
1047                     hir::ScopeTarget::Block(_) => bug!("can't `continue` to a non-loop block"),
1048                     hir::ScopeTarget::Loop(hir::LoopIdResult::Ok(node_id)) => node_id,
1049                     hir::ScopeTarget::Loop(hir::LoopIdResult::Err(err)) =>
1050                         span_bug!(expr.span, "loop scope error: {}", err),
1051               };
1052
1053               // Now that we know the label we're going to,
1054               // look it up in the continue loop nodes table
1055
1056               match self.cont_ln.get(&sc) {
1057                   Some(&b) => b,
1058                   None => span_bug!(expr.span, "continue to unknown label")
1059               }
1060           }
1061
1062           hir::ExprAssign(ref l, ref r) => {
1063             // see comment on places in
1064             // propagate_through_place_components()
1065             let succ = self.write_place(&l, succ, ACC_WRITE);
1066             let succ = self.propagate_through_place_components(&l, succ);
1067             self.propagate_through_expr(&r, succ)
1068           }
1069
1070           hir::ExprAssignOp(_, ref l, ref r) => {
1071             // an overloaded assign op is like a method call
1072             if self.tables.is_method_call(expr) {
1073                 let succ = self.propagate_through_expr(&l, succ);
1074                 self.propagate_through_expr(&r, succ)
1075             } else {
1076                 // see comment on places in
1077                 // propagate_through_place_components()
1078                 let succ = self.write_place(&l, succ, ACC_WRITE|ACC_READ);
1079                 let succ = self.propagate_through_expr(&r, succ);
1080                 self.propagate_through_place_components(&l, succ)
1081             }
1082           }
1083
1084           // Uninteresting cases: just propagate in rev exec order
1085
1086           hir::ExprArray(ref exprs) => {
1087             self.propagate_through_exprs(exprs, succ)
1088           }
1089
1090           hir::ExprStruct(_, ref fields, ref with_expr) => {
1091             let succ = self.propagate_through_opt_expr(with_expr.as_ref().map(|e| &**e), succ);
1092             fields.iter().rev().fold(succ, |succ, field| {
1093                 self.propagate_through_expr(&field.expr, succ)
1094             })
1095           }
1096
1097           hir::ExprCall(ref f, ref args) => {
1098             // FIXME(canndrew): This is_never should really be an is_uninhabited
1099             let succ = if self.tables.expr_ty(expr).is_never() {
1100                 self.s.exit_ln
1101             } else {
1102                 succ
1103             };
1104             let succ = self.propagate_through_exprs(args, succ);
1105             self.propagate_through_expr(&f, succ)
1106           }
1107
1108           hir::ExprMethodCall(.., ref args) => {
1109             // FIXME(canndrew): This is_never should really be an is_uninhabited
1110             let succ = if self.tables.expr_ty(expr).is_never() {
1111                 self.s.exit_ln
1112             } else {
1113                 succ
1114             };
1115             self.propagate_through_exprs(args, succ)
1116           }
1117
1118           hir::ExprTup(ref exprs) => {
1119             self.propagate_through_exprs(exprs, succ)
1120           }
1121
1122           hir::ExprBinary(op, ref l, ref r) if op.node.is_lazy() => {
1123             let r_succ = self.propagate_through_expr(&r, succ);
1124
1125             let ln = self.live_node(expr.id, expr.span);
1126             self.init_from_succ(ln, succ);
1127             self.merge_from_succ(ln, r_succ, false);
1128
1129             self.propagate_through_expr(&l, ln)
1130           }
1131
1132           hir::ExprIndex(ref l, ref r) |
1133           hir::ExprBinary(_, ref l, ref r) => {
1134             let r_succ = self.propagate_through_expr(&r, succ);
1135             self.propagate_through_expr(&l, r_succ)
1136           }
1137
1138           hir::ExprBox(ref e) |
1139           hir::ExprAddrOf(_, ref e) |
1140           hir::ExprCast(ref e, _) |
1141           hir::ExprType(ref e, _) |
1142           hir::ExprUnary(_, ref e) |
1143           hir::ExprYield(ref e) |
1144           hir::ExprRepeat(ref e, _) => {
1145             self.propagate_through_expr(&e, succ)
1146           }
1147
1148           hir::ExprInlineAsm(ref ia, ref outputs, ref inputs) => {
1149             let succ = ia.outputs.iter().zip(outputs).rev().fold(succ, |succ, (o, output)| {
1150                 // see comment on places
1151                 // in propagate_through_place_components()
1152                 if o.is_indirect {
1153                     self.propagate_through_expr(output, succ)
1154                 } else {
1155                     let acc = if o.is_rw { ACC_WRITE|ACC_READ } else { ACC_WRITE };
1156                     let succ = self.write_place(output, succ, acc);
1157                     self.propagate_through_place_components(output, succ)
1158                 }
1159             });
1160
1161             // Inputs are executed first. Propagate last because of rev order
1162             self.propagate_through_exprs(inputs, succ)
1163           }
1164
1165           hir::ExprLit(..) | hir::ExprPath(hir::QPath::TypeRelative(..)) => {
1166             succ
1167           }
1168
1169           hir::ExprBlock(ref blk) => {
1170             self.propagate_through_block(&blk, succ)
1171           }
1172         }
1173     }
1174
1175     fn propagate_through_place_components(&mut self,
1176                                            expr: &Expr,
1177                                            succ: LiveNode)
1178                                            -> LiveNode {
1179         // # Places
1180         //
1181         // In general, the full flow graph structure for an
1182         // assignment/move/etc can be handled in one of two ways,
1183         // depending on whether what is being assigned is a "tracked
1184         // value" or not. A tracked value is basically a local
1185         // variable or argument.
1186         //
1187         // The two kinds of graphs are:
1188         //
1189         //    Tracked place          Untracked place
1190         // ----------------------++-----------------------
1191         //                       ||
1192         //         |             ||           |
1193         //         v             ||           v
1194         //     (rvalue)          ||       (rvalue)
1195         //         |             ||           |
1196         //         v             ||           v
1197         // (write of place)     ||   (place components)
1198         //         |             ||           |
1199         //         v             ||           v
1200         //      (succ)           ||        (succ)
1201         //                       ||
1202         // ----------------------++-----------------------
1203         //
1204         // I will cover the two cases in turn:
1205         //
1206         // # Tracked places
1207         //
1208         // A tracked place is a local variable/argument `x`.  In
1209         // these cases, the link_node where the write occurs is linked
1210         // to node id of `x`.  The `write_place()` routine generates
1211         // the contents of this node.  There are no subcomponents to
1212         // consider.
1213         //
1214         // # Non-tracked places
1215         //
1216         // These are places like `x[5]` or `x.f`.  In that case, we
1217         // basically ignore the value which is written to but generate
1218         // reads for the components---`x` in these two examples.  The
1219         // components reads are generated by
1220         // `propagate_through_place_components()` (this fn).
1221         //
1222         // # Illegal places
1223         //
1224         // It is still possible to observe assignments to non-places;
1225         // these errors are detected in the later pass borrowck.  We
1226         // just ignore such cases and treat them as reads.
1227
1228         match expr.node {
1229             hir::ExprPath(_) => succ,
1230             hir::ExprField(ref e, _) => self.propagate_through_expr(&e, succ),
1231             hir::ExprTupField(ref e, _) => self.propagate_through_expr(&e, succ),
1232             _ => self.propagate_through_expr(expr, succ)
1233         }
1234     }
1235
1236     // see comment on propagate_through_place()
1237     fn write_place(&mut self, expr: &Expr, succ: LiveNode, acc: u32)
1238                     -> LiveNode {
1239         match expr.node {
1240           hir::ExprPath(hir::QPath::Resolved(_, ref path)) => {
1241               self.access_path(expr.id, path, succ, acc)
1242           }
1243
1244           // We do not track other places, so just propagate through
1245           // to their subcomponents.  Also, it may happen that
1246           // non-places occur here, because those are detected in the
1247           // later pass borrowck.
1248           _ => succ
1249         }
1250     }
1251
1252     fn access_var(&mut self, id: NodeId, nid: NodeId, succ: LiveNode, acc: u32, span: Span)
1253                   -> LiveNode {
1254         let ln = self.live_node(id, span);
1255         if acc != 0 {
1256             self.init_from_succ(ln, succ);
1257             let var = self.variable(nid, span);
1258             self.acc(ln, var, acc);
1259         }
1260         ln
1261     }
1262
1263     fn access_path(&mut self, id: NodeId, path: &hir::Path, succ: LiveNode, acc: u32)
1264                    -> LiveNode {
1265         match path.def {
1266           Def::Local(nid) => {
1267             self.access_var(id, nid, succ, acc, path.span)
1268           }
1269           _ => succ
1270         }
1271     }
1272
1273     fn propagate_through_loop(&mut self,
1274                               expr: &Expr,
1275                               kind: LoopKind,
1276                               body: &hir::Block,
1277                               succ: LiveNode)
1278                               -> LiveNode {
1279
1280         /*
1281
1282         We model control flow like this:
1283
1284               (cond) <--+
1285                 |       |
1286                 v       |
1287           +-- (expr)    |
1288           |     |       |
1289           |     v       |
1290           |   (body) ---+
1291           |
1292           |
1293           v
1294         (succ)
1295
1296         */
1297
1298
1299         // first iteration:
1300         let mut first_merge = true;
1301         let ln = self.live_node(expr.id, expr.span);
1302         self.init_empty(ln, succ);
1303         match kind {
1304             LoopLoop => {}
1305             _ => {
1306                 // If this is not a `loop` loop, then it's possible we bypass
1307                 // the body altogether. Otherwise, the only way is via a `break`
1308                 // in the loop body.
1309                 self.merge_from_succ(ln, succ, first_merge);
1310                 first_merge = false;
1311             }
1312         }
1313         debug!("propagate_through_loop: using id for loop body {} {}",
1314                expr.id, self.ir.tcx.hir.node_to_pretty_string(body.id));
1315
1316         let break_ln = succ;
1317         let cont_ln = ln;
1318         self.break_ln.insert(expr.id, break_ln);
1319         self.cont_ln.insert(expr.id, cont_ln);
1320
1321         let cond_ln = match kind {
1322             LoopLoop => ln,
1323             WhileLoop(ref cond) => self.propagate_through_expr(&cond, ln),
1324         };
1325         let body_ln = self.propagate_through_block(body, cond_ln);
1326
1327         // repeat until fixed point is reached:
1328         while self.merge_from_succ(ln, body_ln, first_merge) {
1329             first_merge = false;
1330
1331             let new_cond_ln = match kind {
1332                 LoopLoop => ln,
1333                 WhileLoop(ref cond) => {
1334                     self.propagate_through_expr(&cond, ln)
1335                 }
1336             };
1337             assert!(cond_ln == new_cond_ln);
1338             assert!(body_ln == self.propagate_through_block(body, cond_ln));
1339         }
1340
1341         cond_ln
1342     }
1343 }
1344
1345 // _______________________________________________________________________
1346 // Checking for error conditions
1347
1348 impl<'a, 'tcx> Visitor<'tcx> for Liveness<'a, 'tcx> {
1349     fn nested_visit_map<'this>(&'this mut self) -> NestedVisitorMap<'this, 'tcx> {
1350         NestedVisitorMap::None
1351     }
1352
1353     fn visit_local(&mut self, l: &'tcx hir::Local) {
1354         check_local(self, l);
1355     }
1356     fn visit_expr(&mut self, ex: &'tcx Expr) {
1357         check_expr(self, ex);
1358     }
1359     fn visit_arm(&mut self, a: &'tcx hir::Arm) {
1360         check_arm(self, a);
1361     }
1362 }
1363
1364 fn check_local<'a, 'tcx>(this: &mut Liveness<'a, 'tcx>, local: &'tcx hir::Local) {
1365     match local.init {
1366         Some(_) => {
1367             this.warn_about_unused_or_dead_vars_in_pat(&local.pat);
1368         },
1369         None => {
1370             this.pat_bindings(&local.pat, |this, ln, var, sp, id| {
1371                 this.warn_about_unused(sp, id, ln, var);
1372             })
1373         }
1374     }
1375
1376     intravisit::walk_local(this, local);
1377 }
1378
1379 fn check_arm<'a, 'tcx>(this: &mut Liveness<'a, 'tcx>, arm: &'tcx hir::Arm) {
1380     // only consider the first pattern; any later patterns must have
1381     // the same bindings, and we also consider the first pattern to be
1382     // the "authoritative" set of ids
1383     this.arm_pats_bindings(arm.pats.first().map(|p| &**p), |this, ln, var, sp, id| {
1384         this.warn_about_unused(sp, id, ln, var);
1385     });
1386     intravisit::walk_arm(this, arm);
1387 }
1388
1389 fn check_expr<'a, 'tcx>(this: &mut Liveness<'a, 'tcx>, expr: &'tcx Expr) {
1390     match expr.node {
1391       hir::ExprAssign(ref l, _) => {
1392         this.check_place(&l);
1393
1394         intravisit::walk_expr(this, expr);
1395       }
1396
1397       hir::ExprAssignOp(_, ref l, _) => {
1398         if !this.tables.is_method_call(expr) {
1399             this.check_place(&l);
1400         }
1401
1402         intravisit::walk_expr(this, expr);
1403       }
1404
1405       hir::ExprInlineAsm(ref ia, ref outputs, ref inputs) => {
1406         for input in inputs {
1407           this.visit_expr(input);
1408         }
1409
1410         // Output operands must be places
1411         for (o, output) in ia.outputs.iter().zip(outputs) {
1412           if !o.is_indirect {
1413             this.check_place(output);
1414           }
1415           this.visit_expr(output);
1416         }
1417
1418         intravisit::walk_expr(this, expr);
1419       }
1420
1421       // no correctness conditions related to liveness
1422       hir::ExprCall(..) | hir::ExprMethodCall(..) | hir::ExprIf(..) |
1423       hir::ExprMatch(..) | hir::ExprWhile(..) | hir::ExprLoop(..) |
1424       hir::ExprIndex(..) | hir::ExprField(..) | hir::ExprTupField(..) |
1425       hir::ExprArray(..) | hir::ExprTup(..) | hir::ExprBinary(..) |
1426       hir::ExprCast(..) | hir::ExprUnary(..) | hir::ExprRet(..) |
1427       hir::ExprBreak(..) | hir::ExprAgain(..) | hir::ExprLit(_) |
1428       hir::ExprBlock(..) | hir::ExprAddrOf(..) |
1429       hir::ExprStruct(..) | hir::ExprRepeat(..) |
1430       hir::ExprClosure(..) | hir::ExprPath(_) | hir::ExprYield(..) |
1431       hir::ExprBox(..) | hir::ExprType(..) => {
1432         intravisit::walk_expr(this, expr);
1433       }
1434     }
1435 }
1436
1437 impl<'a, 'tcx> Liveness<'a, 'tcx> {
1438     fn check_place(&mut self, expr: &'tcx Expr) {
1439         match expr.node {
1440             hir::ExprPath(hir::QPath::Resolved(_, ref path)) => {
1441                 if let Def::Local(nid) = path.def {
1442                     // Assignment to an immutable variable or argument: only legal
1443                     // if there is no later assignment. If this local is actually
1444                     // mutable, then check for a reassignment to flag the mutability
1445                     // as being used.
1446                     let ln = self.live_node(expr.id, expr.span);
1447                     let var = self.variable(nid, expr.span);
1448                     self.warn_about_dead_assign(expr.span, expr.id, ln, var);
1449                 }
1450             }
1451             _ => {
1452                 // For other kinds of places, no checks are required,
1453                 // and any embedded expressions are actually rvalues
1454                 intravisit::walk_expr(self, expr);
1455             }
1456         }
1457     }
1458
1459     fn should_warn(&self, var: Variable) -> Option<String> {
1460         let name = self.ir.variable_name(var);
1461         if name.is_empty() || name.as_bytes()[0] == ('_' as u8) {
1462             None
1463         } else {
1464             Some(name)
1465         }
1466     }
1467
1468     fn warn_about_unused_args(&self, body: &hir::Body, entry_ln: LiveNode) {
1469         for arg in &body.arguments {
1470             arg.pat.each_binding(|_bm, p_id, sp, path1| {
1471                 let var = self.variable(p_id, sp);
1472                 // Ignore unused self.
1473                 let name = path1.node;
1474                 if name != keywords::SelfValue.name() {
1475                     if !self.warn_about_unused(sp, p_id, entry_ln, var) {
1476                         if self.live_on_entry(entry_ln, var).is_none() {
1477                             self.report_dead_assign(p_id, sp, var, true);
1478                         }
1479                     }
1480                 }
1481             })
1482         }
1483     }
1484
1485     fn warn_about_unused_or_dead_vars_in_pat(&mut self, pat: &hir::Pat) {
1486         self.pat_bindings(pat, |this, ln, var, sp, id| {
1487             if !this.warn_about_unused(sp, id, ln, var) {
1488                 this.warn_about_dead_assign(sp, id, ln, var);
1489             }
1490         })
1491     }
1492
1493     fn warn_about_unused(&self,
1494                          sp: Span,
1495                          id: NodeId,
1496                          ln: LiveNode,
1497                          var: Variable)
1498                          -> bool {
1499         if !self.used_on_entry(ln, var) {
1500             let r = self.should_warn(var);
1501             if let Some(name) = r {
1502
1503                 // annoying: for parameters in funcs like `fn(x: i32)
1504                 // {ret}`, there is only one node, so asking about
1505                 // assigned_on_exit() is not meaningful.
1506                 let is_assigned = if ln == self.s.exit_ln {
1507                     false
1508                 } else {
1509                     self.assigned_on_exit(ln, var).is_some()
1510                 };
1511
1512                 let suggest_underscore_msg = format!("consider using `_{}` instead",
1513                                                      name);
1514                 if is_assigned {
1515                     self.ir.tcx
1516                         .lint_node_note(lint::builtin::UNUSED_VARIABLES, id, sp,
1517                                         &format!("variable `{}` is assigned to, but never used",
1518                                                  name),
1519                                         &suggest_underscore_msg);
1520                 } else if name != "self" {
1521                     let msg = format!("unused variable: `{}`", name);
1522                     let mut err = self.ir.tcx
1523                         .struct_span_lint_node(lint::builtin::UNUSED_VARIABLES, id, sp, &msg);
1524                     if self.ir.variable_is_shorthand(var) {
1525                         err.span_suggestion(sp, "try ignoring the field",
1526                                             format!("{}: _", name));
1527                     } else {
1528                         err.span_suggestion_short(sp, &suggest_underscore_msg,
1529                                                   format!("_{}", name));
1530                     }
1531                     err.emit()
1532                 }
1533             }
1534             true
1535         } else {
1536             false
1537         }
1538     }
1539
1540     fn warn_about_dead_assign(&self,
1541                               sp: Span,
1542                               id: NodeId,
1543                               ln: LiveNode,
1544                               var: Variable) {
1545         if self.live_on_exit(ln, var).is_none() {
1546             self.report_dead_assign(id, sp, var, false);
1547         }
1548     }
1549
1550     fn report_dead_assign(&self, id: NodeId, sp: Span, var: Variable, is_argument: bool) {
1551         if let Some(name) = self.should_warn(var) {
1552             if is_argument {
1553                 self.ir.tcx.lint_node(lint::builtin::UNUSED_ASSIGNMENTS, id, sp,
1554                     &format!("value passed to `{}` is never read", name));
1555             } else {
1556                 self.ir.tcx.lint_node(lint::builtin::UNUSED_ASSIGNMENTS, id, sp,
1557                     &format!("value assigned to `{}` is never read", name));
1558             }
1559         }
1560     }
1561 }