]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc/middle/liveness.rs
3633d6f9934ec8558d779b427db2477c2aa58f87
[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, NodeSet};
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;
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_nid: NodeId
240 }
241
242 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
243 struct LocalInfo {
244     id: NodeId,
245     name: ast::Name,
246     is_shorthand: bool,
247 }
248
249 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
250 enum VarKind {
251     Arg(NodeId, 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: NodeMap<LiveNode>,
262     variable_map: NodeMap<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: NodeMap(),
275             variable_map: NodeMap(),
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, node_id: NodeId, lnk: LiveNodeKind) {
294         let ln = self.add_live_node(lnk);
295         self.live_node_map.insert(node_id, ln);
296
297         debug!("{:?} is node {}", ln, node_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, node_id: NodeId, span: Span) -> Variable {
318         match self.variable_map.get(&node_id) {
319             Some(&var) => var,
320             None => {
321                 span_bug!(span, "no variable registered for id {}", node_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, arg_id, _x, path1| {
378             debug!("adding argument {}", arg_id);
379             let name = path1.node;
380             fn_maps.add_variable(Arg(arg_id, name));
381         })
382     };
383
384     // gather up the various local variables, significant expressions,
385     // and so forth:
386     intravisit::walk_fn(&mut fn_maps, fk, decl, body_id, sp, id);
387
388     // compute liveness
389     let mut lsets = Liveness::new(&mut fn_maps, body_id);
390     let entry_ln = lsets.compute(&body.value);
391
392     // check for various error conditions
393     lsets.visit_body(body);
394     lsets.warn_about_unused_args(body, entry_ln);
395 }
396
397 fn add_from_pat<'a, 'tcx>(ir: &mut IrMaps<'a, 'tcx>, pat: &P<hir::Pat>) {
398     // For struct patterns, take note of which fields used shorthand
399     // (`x` rather than `x: x`).
400     //
401     // FIXME: according to the rust-lang-nursery/rustc-guide book, `NodeId`s are to be
402     // phased out in favor of `HirId`s; however, we need to match the signature of
403     // `each_binding`, which uses `NodeIds`.
404     let mut shorthand_field_ids = NodeSet();
405     let mut pats = VecDeque::new();
406     pats.push_back(pat);
407     while let Some(pat) = pats.pop_front() {
408         use hir::PatKind::*;
409         match pat.node {
410             Binding(_, _, _, ref inner_pat) => {
411                 pats.extend(inner_pat.iter());
412             }
413             Struct(_, ref fields, _) => {
414                 for field in fields {
415                     if field.node.is_shorthand {
416                         shorthand_field_ids.insert(field.node.pat.id);
417                     }
418                 }
419             }
420             Ref(ref inner_pat, _) |
421             Box(ref inner_pat) => {
422                 pats.push_back(inner_pat);
423             }
424             TupleStruct(_, ref inner_pats, _) |
425             Tuple(ref inner_pats, _) => {
426                 pats.extend(inner_pats.iter());
427             }
428             Slice(ref pre_pats, ref inner_pat, ref post_pats) => {
429                 pats.extend(pre_pats.iter());
430                 pats.extend(inner_pat.iter());
431                 pats.extend(post_pats.iter());
432             }
433             _ => {}
434         }
435     }
436
437     pat.each_binding(|_bm, p_id, _sp, path1| {
438         let name = path1.node;
439         ir.add_live_node_for_node(p_id, VarDefNode(path1.span));
440         ir.add_variable(Local(LocalInfo {
441             id: p_id,
442             name,
443             is_shorthand: shorthand_field_ids.contains(&p_id)
444         }));
445     });
446 }
447
448 fn visit_local<'a, 'tcx>(ir: &mut IrMaps<'a, 'tcx>, local: &'tcx hir::Local) {
449     add_from_pat(ir, &local.pat);
450     intravisit::walk_local(ir, local);
451 }
452
453 fn visit_arm<'a, 'tcx>(ir: &mut IrMaps<'a, 'tcx>, arm: &'tcx hir::Arm) {
454     for pat in &arm.pats {
455         add_from_pat(ir, pat);
456     }
457     intravisit::walk_arm(ir, arm);
458 }
459
460 fn visit_expr<'a, 'tcx>(ir: &mut IrMaps<'a, 'tcx>, expr: &'tcx Expr) {
461     match expr.node {
462       // live nodes required for uses or definitions of variables:
463       hir::ExprPath(hir::QPath::Resolved(_, ref path)) => {
464         debug!("expr {}: path that leads to {:?}", expr.id, path.def);
465         if let Def::Local(..) = path.def {
466             ir.add_live_node_for_node(expr.id, ExprNode(expr.span));
467         }
468         intravisit::walk_expr(ir, expr);
469       }
470       hir::ExprClosure(..) => {
471         // Interesting control flow (for loops can contain labeled
472         // breaks or continues)
473         ir.add_live_node_for_node(expr.id, ExprNode(expr.span));
474
475         // Make a live_node for each captured variable, with the span
476         // being the location that the variable is used.  This results
477         // in better error messages than just pointing at the closure
478         // construction site.
479         let mut call_caps = Vec::new();
480         ir.tcx.with_freevars(expr.id, |freevars| {
481             for fv in freevars {
482                 if let Def::Local(rv) = fv.def {
483                     let fv_ln = ir.add_live_node(FreeVarNode(fv.span));
484                     call_caps.push(CaptureInfo {ln: fv_ln,
485                                                 var_nid: rv});
486                 }
487             }
488         });
489         ir.set_captures(expr.id, call_caps);
490
491         intravisit::walk_expr(ir, expr);
492       }
493
494       // live nodes required for interesting control flow:
495       hir::ExprIf(..) | hir::ExprMatch(..) | hir::ExprWhile(..) | hir::ExprLoop(..) => {
496         ir.add_live_node_for_node(expr.id, ExprNode(expr.span));
497         intravisit::walk_expr(ir, expr);
498       }
499       hir::ExprBinary(op, ..) if op.node.is_lazy() => {
500         ir.add_live_node_for_node(expr.id, ExprNode(expr.span));
501         intravisit::walk_expr(ir, expr);
502       }
503
504       // otherwise, live nodes are not required:
505       hir::ExprIndex(..) | hir::ExprField(..) |
506       hir::ExprArray(..) | hir::ExprCall(..) | hir::ExprMethodCall(..) |
507       hir::ExprTup(..) | hir::ExprBinary(..) | hir::ExprAddrOf(..) |
508       hir::ExprCast(..) | hir::ExprUnary(..) | hir::ExprBreak(..) |
509       hir::ExprAgain(_) | hir::ExprLit(_) | hir::ExprRet(..) |
510       hir::ExprBlock(..) | hir::ExprAssign(..) | hir::ExprAssignOp(..) |
511       hir::ExprStruct(..) | hir::ExprRepeat(..) |
512       hir::ExprInlineAsm(..) | hir::ExprBox(..) | hir::ExprYield(..) |
513       hir::ExprType(..) | hir::ExprPath(hir::QPath::TypeRelative(..)) => {
514           intravisit::walk_expr(ir, expr);
515       }
516     }
517 }
518
519 // ______________________________________________________________________
520 // Computing liveness sets
521 //
522 // Actually we compute just a bit more than just liveness, but we use
523 // the same basic propagation framework in all cases.
524
525 #[derive(Clone, Copy)]
526 struct Users {
527     reader: LiveNode,
528     writer: LiveNode,
529     used: bool
530 }
531
532 fn invalid_users() -> Users {
533     Users {
534         reader: invalid_node(),
535         writer: invalid_node(),
536         used: false
537     }
538 }
539
540 #[derive(Copy, Clone)]
541 struct Specials {
542     exit_ln: LiveNode,
543     fallthrough_ln: LiveNode,
544     clean_exit_var: Variable
545 }
546
547 const ACC_READ: u32 = 1;
548 const ACC_WRITE: u32 = 2;
549 const ACC_USE: u32 = 4;
550
551 struct Liveness<'a, 'tcx: 'a> {
552     ir: &'a mut IrMaps<'a, 'tcx>,
553     tables: &'a ty::TypeckTables<'tcx>,
554     s: Specials,
555     successors: Vec<LiveNode>,
556     users: Vec<Users>,
557
558     // mappings from loop node ID to LiveNode
559     // ("break" label should map to loop node ID,
560     // it probably doesn't now)
561     break_ln: NodeMap<LiveNode>,
562     cont_ln: NodeMap<LiveNode>,
563 }
564
565 impl<'a, 'tcx> Liveness<'a, 'tcx> {
566     fn new(ir: &'a mut IrMaps<'a, 'tcx>, body: hir::BodyId) -> Liveness<'a, 'tcx> {
567         // Special nodes and variables:
568         // - exit_ln represents the end of the fn, either by return or panic
569         // - implicit_ret_var is a pseudo-variable that represents
570         //   an implicit return
571         let specials = Specials {
572             exit_ln: ir.add_live_node(ExitNode),
573             fallthrough_ln: ir.add_live_node(ExitNode),
574             clean_exit_var: ir.add_variable(CleanExit)
575         };
576
577         let tables = ir.tcx.body_tables(body);
578
579         let num_live_nodes = ir.num_live_nodes;
580         let num_vars = ir.num_vars;
581
582         Liveness {
583             ir,
584             tables,
585             s: specials,
586             successors: vec![invalid_node(); num_live_nodes],
587             users: vec![invalid_users(); num_live_nodes * num_vars],
588             break_ln: NodeMap(),
589             cont_ln: NodeMap(),
590         }
591     }
592
593     fn live_node(&self, node_id: NodeId, span: Span) -> LiveNode {
594         match self.ir.live_node_map.get(&node_id) {
595           Some(&ln) => ln,
596           None => {
597             // This must be a mismatch between the ir_map construction
598             // above and the propagation code below; the two sets of
599             // code have to agree about which AST nodes are worth
600             // creating liveness nodes for.
601             span_bug!(
602                 span,
603                 "no live node registered for node {}",
604                 node_id);
605           }
606         }
607     }
608
609     fn variable(&self, node_id: NodeId, span: Span) -> Variable {
610         self.ir.variable(node_id, span)
611     }
612
613     fn pat_bindings<F>(&mut self, pat: &hir::Pat, mut f: F) where
614         F: FnMut(&mut Liveness<'a, 'tcx>, LiveNode, Variable, Span, NodeId),
615     {
616         pat.each_binding(|_bm, p_id, sp, n| {
617             let ln = self.live_node(p_id, sp);
618             let var = self.variable(p_id, n.span);
619             f(self, ln, var, n.span, p_id);
620         })
621     }
622
623     fn arm_pats_bindings<F>(&mut self, pat: Option<&hir::Pat>, f: F) where
624         F: FnMut(&mut Liveness<'a, 'tcx>, LiveNode, Variable, Span, NodeId),
625     {
626         if let Some(pat) = pat {
627             self.pat_bindings(pat, f);
628         }
629     }
630
631     fn define_bindings_in_pat(&mut self, pat: &hir::Pat, succ: LiveNode)
632                               -> LiveNode {
633         self.define_bindings_in_arm_pats(Some(pat), succ)
634     }
635
636     fn define_bindings_in_arm_pats(&mut self, pat: Option<&hir::Pat>, succ: LiveNode)
637                                    -> LiveNode {
638         let mut succ = succ;
639         self.arm_pats_bindings(pat, |this, ln, var, _sp, _id| {
640             this.init_from_succ(ln, succ);
641             this.define(ln, var);
642             succ = ln;
643         });
644         succ
645     }
646
647     fn idx(&self, ln: LiveNode, var: Variable) -> usize {
648         ln.get() * self.ir.num_vars + var.get()
649     }
650
651     fn live_on_entry(&self, ln: LiveNode, var: Variable)
652                       -> Option<LiveNodeKind> {
653         assert!(ln.is_valid());
654         let reader = self.users[self.idx(ln, var)].reader;
655         if reader.is_valid() {Some(self.ir.lnk(reader))} else {None}
656     }
657
658     /*
659     Is this variable live on entry to any of its successor nodes?
660     */
661     fn live_on_exit(&self, ln: LiveNode, var: Variable)
662                     -> Option<LiveNodeKind> {
663         let successor = self.successors[ln.get()];
664         self.live_on_entry(successor, var)
665     }
666
667     fn used_on_entry(&self, ln: LiveNode, var: Variable) -> bool {
668         assert!(ln.is_valid());
669         self.users[self.idx(ln, var)].used
670     }
671
672     fn assigned_on_entry(&self, ln: LiveNode, var: Variable)
673                          -> Option<LiveNodeKind> {
674         assert!(ln.is_valid());
675         let writer = self.users[self.idx(ln, var)].writer;
676         if writer.is_valid() {Some(self.ir.lnk(writer))} else {None}
677     }
678
679     fn assigned_on_exit(&self, ln: LiveNode, var: Variable)
680                         -> Option<LiveNodeKind> {
681         let successor = self.successors[ln.get()];
682         self.assigned_on_entry(successor, var)
683     }
684
685     fn indices2<F>(&mut self, ln: LiveNode, succ_ln: LiveNode, mut op: F) where
686         F: FnMut(&mut Liveness<'a, 'tcx>, usize, usize),
687     {
688         let node_base_idx = self.idx(ln, Variable(0));
689         let succ_base_idx = self.idx(succ_ln, Variable(0));
690         for var_idx in 0..self.ir.num_vars {
691             op(self, node_base_idx + var_idx, succ_base_idx + var_idx);
692         }
693     }
694
695     fn write_vars<F>(&self,
696                      wr: &mut dyn Write,
697                      ln: LiveNode,
698                      mut test: F)
699                      -> io::Result<()> where
700         F: FnMut(usize) -> LiveNode,
701     {
702         let node_base_idx = self.idx(ln, Variable(0));
703         for var_idx in 0..self.ir.num_vars {
704             let idx = node_base_idx + var_idx;
705             if test(idx).is_valid() {
706                 write!(wr, " {:?}", Variable(var_idx as u32))?;
707             }
708         }
709         Ok(())
710     }
711
712
713     #[allow(unused_must_use)]
714     fn ln_str(&self, ln: LiveNode) -> String {
715         let mut wr = Vec::new();
716         {
717             let wr = &mut wr as &mut dyn Write;
718             write!(wr, "[ln({:?}) of kind {:?} reads", ln.get(), self.ir.lnk(ln));
719             self.write_vars(wr, ln, |idx| self.users[idx].reader);
720             write!(wr, "  writes");
721             self.write_vars(wr, ln, |idx| self.users[idx].writer);
722             write!(wr, "  precedes {:?}]", self.successors[ln.get()]);
723         }
724         String::from_utf8(wr).unwrap()
725     }
726
727     fn init_empty(&mut self, ln: LiveNode, succ_ln: LiveNode) {
728         self.successors[ln.get()] = succ_ln;
729
730         // It is not necessary to initialize the
731         // values to empty because this is the value
732         // they have when they are created, and the sets
733         // only grow during iterations.
734         //
735         // self.indices(ln) { |idx|
736         //     self.users[idx] = invalid_users();
737         // }
738     }
739
740     fn init_from_succ(&mut self, ln: LiveNode, succ_ln: LiveNode) {
741         // more efficient version of init_empty() / merge_from_succ()
742         self.successors[ln.get()] = succ_ln;
743
744         self.indices2(ln, succ_ln, |this, idx, succ_idx| {
745             this.users[idx] = this.users[succ_idx]
746         });
747         debug!("init_from_succ(ln={}, succ={})",
748                self.ln_str(ln), self.ln_str(succ_ln));
749     }
750
751     fn merge_from_succ(&mut self,
752                        ln: LiveNode,
753                        succ_ln: LiveNode,
754                        first_merge: bool)
755                        -> bool {
756         if ln == succ_ln { return false; }
757
758         let mut changed = false;
759         self.indices2(ln, succ_ln, |this, idx, succ_idx| {
760             changed |= copy_if_invalid(this.users[succ_idx].reader,
761                                        &mut this.users[idx].reader);
762             changed |= copy_if_invalid(this.users[succ_idx].writer,
763                                        &mut this.users[idx].writer);
764             if this.users[succ_idx].used && !this.users[idx].used {
765                 this.users[idx].used = true;
766                 changed = true;
767             }
768         });
769
770         debug!("merge_from_succ(ln={:?}, succ={}, first_merge={}, changed={})",
771                ln, self.ln_str(succ_ln), first_merge, changed);
772         return changed;
773
774         fn copy_if_invalid(src: LiveNode, dst: &mut LiveNode) -> bool {
775             if src.is_valid() && !dst.is_valid() {
776                 *dst = src;
777                 true
778             } else {
779                 false
780             }
781         }
782     }
783
784     // Indicates that a local variable was *defined*; we know that no
785     // uses of the variable can precede the definition (resolve checks
786     // this) so we just clear out all the data.
787     fn define(&mut self, writer: LiveNode, var: Variable) {
788         let idx = self.idx(writer, var);
789         self.users[idx].reader = invalid_node();
790         self.users[idx].writer = invalid_node();
791
792         debug!("{:?} defines {:?} (idx={}): {}", writer, var,
793                idx, self.ln_str(writer));
794     }
795
796     // Either read, write, or both depending on the acc bitset
797     fn acc(&mut self, ln: LiveNode, var: Variable, acc: u32) {
798         debug!("{:?} accesses[{:x}] {:?}: {}",
799                ln, acc, var, self.ln_str(ln));
800
801         let idx = self.idx(ln, var);
802         let user = &mut self.users[idx];
803
804         if (acc & ACC_WRITE) != 0 {
805             user.reader = invalid_node();
806             user.writer = ln;
807         }
808
809         // Important: if we both read/write, must do read second
810         // or else the write will override.
811         if (acc & ACC_READ) != 0 {
812             user.reader = ln;
813         }
814
815         if (acc & ACC_USE) != 0 {
816             user.used = true;
817         }
818     }
819
820     // _______________________________________________________________________
821
822     fn compute(&mut self, body: &hir::Expr) -> LiveNode {
823         // if there is a `break` or `again` at the top level, then it's
824         // effectively a return---this only occurs in `for` loops,
825         // where the body is really a closure.
826
827         debug!("compute: using id for body, {}", self.ir.tcx.hir.node_to_pretty_string(body.id));
828
829         let exit_ln = self.s.exit_ln;
830
831         self.break_ln.insert(body.id, exit_ln);
832         self.cont_ln.insert(body.id, exit_ln);
833
834         // the fallthrough exit is only for those cases where we do not
835         // explicitly return:
836         let s = self.s;
837         self.init_from_succ(s.fallthrough_ln, s.exit_ln);
838         self.acc(s.fallthrough_ln, s.clean_exit_var, ACC_READ);
839
840         let entry_ln = self.propagate_through_expr(body, s.fallthrough_ln);
841
842         // hack to skip the loop unless debug! is enabled:
843         debug!("^^ liveness computation results for body {} (entry={:?})",
844                {
845                    for ln_idx in 0..self.ir.num_live_nodes {
846                        debug!("{:?}", self.ln_str(LiveNode(ln_idx as u32)));
847                    }
848                    body.id
849                },
850                entry_ln);
851
852         entry_ln
853     }
854
855     fn propagate_through_block(&mut self, blk: &hir::Block, succ: LiveNode)
856                                -> LiveNode {
857         if blk.targeted_by_break {
858             self.break_ln.insert(blk.id, succ);
859         }
860         let succ = self.propagate_through_opt_expr(blk.expr.as_ref().map(|e| &**e), succ);
861         blk.stmts.iter().rev().fold(succ, |succ, stmt| {
862             self.propagate_through_stmt(stmt, succ)
863         })
864     }
865
866     fn propagate_through_stmt(&mut self, stmt: &hir::Stmt, succ: LiveNode)
867                               -> LiveNode {
868         match stmt.node {
869             hir::StmtDecl(ref decl, _) => {
870                 self.propagate_through_decl(&decl, succ)
871             }
872
873             hir::StmtExpr(ref expr, _) | hir::StmtSemi(ref expr, _) => {
874                 self.propagate_through_expr(&expr, succ)
875             }
876         }
877     }
878
879     fn propagate_through_decl(&mut self, decl: &hir::Decl, succ: LiveNode)
880                               -> LiveNode {
881         match decl.node {
882             hir::DeclLocal(ref local) => {
883                 self.propagate_through_local(&local, succ)
884             }
885             hir::DeclItem(_) => succ,
886         }
887     }
888
889     fn propagate_through_local(&mut self, local: &hir::Local, succ: LiveNode)
890                                -> LiveNode {
891         // Note: we mark the variable as defined regardless of whether
892         // there is an initializer.  Initially I had thought to only mark
893         // the live variable as defined if it was initialized, and then we
894         // could check for uninit variables just by scanning what is live
895         // at the start of the function. But that doesn't work so well for
896         // immutable variables defined in a loop:
897         //     loop { let x; x = 5; }
898         // because the "assignment" loops back around and generates an error.
899         //
900         // So now we just check that variables defined w/o an
901         // initializer are not live at the point of their
902         // initialization, which is mildly more complex than checking
903         // once at the func header but otherwise equivalent.
904
905         let succ = self.propagate_through_opt_expr(local.init.as_ref().map(|e| &**e), succ);
906         self.define_bindings_in_pat(&local.pat, succ)
907     }
908
909     fn propagate_through_exprs(&mut self, exprs: &[Expr], succ: LiveNode)
910                                -> LiveNode {
911         exprs.iter().rev().fold(succ, |succ, expr| {
912             self.propagate_through_expr(&expr, succ)
913         })
914     }
915
916     fn propagate_through_opt_expr(&mut self,
917                                   opt_expr: Option<&Expr>,
918                                   succ: LiveNode)
919                                   -> LiveNode {
920         opt_expr.map_or(succ, |expr| self.propagate_through_expr(expr, succ))
921     }
922
923     fn propagate_through_expr(&mut self, expr: &Expr, succ: LiveNode)
924                               -> LiveNode {
925         debug!("propagate_through_expr: {}", self.ir.tcx.hir.node_to_pretty_string(expr.id));
926
927         match expr.node {
928           // Interesting cases with control flow or which gen/kill
929           hir::ExprPath(hir::QPath::Resolved(_, ref path)) => {
930               self.access_path(expr.id, path, succ, ACC_READ | ACC_USE)
931           }
932
933           hir::ExprField(ref e, _) => {
934               self.propagate_through_expr(&e, succ)
935           }
936
937           hir::ExprClosure(.., blk_id, _, _) => {
938               debug!("{} is an ExprClosure", self.ir.tcx.hir.node_to_pretty_string(expr.id));
939
940               /*
941               The next-node for a break is the successor of the entire
942               loop. The next-node for a continue is the top of this loop.
943               */
944               let node = self.live_node(expr.id, expr.span);
945
946               let break_ln = succ;
947               let cont_ln = node;
948               self.break_ln.insert(blk_id.node_id, break_ln);
949               self.cont_ln.insert(blk_id.node_id, cont_ln);
950
951               // the construction of a closure itself is not important,
952               // but we have to consider the closed over variables.
953               let caps = match self.ir.capture_info_map.get(&expr.id) {
954                   Some(caps) => caps.clone(),
955                   None => {
956                       span_bug!(expr.span, "no registered caps");
957                   }
958               };
959               caps.iter().rev().fold(succ, |succ, cap| {
960                   self.init_from_succ(cap.ln, succ);
961                   let var = self.variable(cap.var_nid, expr.span);
962                   self.acc(cap.ln, var, ACC_READ | ACC_USE);
963                   cap.ln
964               })
965           }
966
967           hir::ExprIf(ref cond, ref then, ref els) => {
968             //
969             //     (cond)
970             //       |
971             //       v
972             //     (expr)
973             //     /   \
974             //    |     |
975             //    v     v
976             //  (then)(els)
977             //    |     |
978             //    v     v
979             //   (  succ  )
980             //
981             let else_ln = self.propagate_through_opt_expr(els.as_ref().map(|e| &**e), succ);
982             let then_ln = self.propagate_through_expr(&then, succ);
983             let ln = self.live_node(expr.id, expr.span);
984             self.init_from_succ(ln, else_ln);
985             self.merge_from_succ(ln, then_ln, false);
986             self.propagate_through_expr(&cond, ln)
987           }
988
989           hir::ExprWhile(ref cond, ref blk, _) => {
990             self.propagate_through_loop(expr, WhileLoop(&cond), &blk, succ)
991           }
992
993           // Note that labels have been resolved, so we don't need to look
994           // at the label ident
995           hir::ExprLoop(ref blk, _, _) => {
996             self.propagate_through_loop(expr, LoopLoop, &blk, succ)
997           }
998
999           hir::ExprMatch(ref e, ref arms, _) => {
1000             //
1001             //      (e)
1002             //       |
1003             //       v
1004             //     (expr)
1005             //     / | \
1006             //    |  |  |
1007             //    v  v  v
1008             //   (..arms..)
1009             //    |  |  |
1010             //    v  v  v
1011             //   (  succ  )
1012             //
1013             //
1014             let ln = self.live_node(expr.id, expr.span);
1015             self.init_empty(ln, succ);
1016             let mut first_merge = true;
1017             for arm in arms {
1018                 let body_succ =
1019                     self.propagate_through_expr(&arm.body, succ);
1020                 let guard_succ =
1021                     self.propagate_through_opt_expr(arm.guard.as_ref().map(|e| &**e), body_succ);
1022                 // only consider the first pattern; any later patterns must have
1023                 // the same bindings, and we also consider the first pattern to be
1024                 // the "authoritative" set of ids
1025                 let arm_succ =
1026                     self.define_bindings_in_arm_pats(arm.pats.first().map(|p| &**p),
1027                                                      guard_succ);
1028                 self.merge_from_succ(ln, arm_succ, first_merge);
1029                 first_merge = false;
1030             };
1031             self.propagate_through_expr(&e, ln)
1032           }
1033
1034           hir::ExprRet(ref o_e) => {
1035             // ignore succ and subst exit_ln:
1036             let exit_ln = self.s.exit_ln;
1037             self.propagate_through_opt_expr(o_e.as_ref().map(|e| &**e), exit_ln)
1038           }
1039
1040           hir::ExprBreak(label, ref opt_expr) => {
1041               // Find which label this break jumps to
1042               let target = match label.target_id {
1043                     Ok(node_id) => self.break_ln.get(&node_id),
1044                     Err(err) => span_bug!(expr.span, "loop scope error: {}", err),
1045               }.map(|x| *x);
1046
1047               // Now that we know the label we're going to,
1048               // look it up in the break loop nodes table
1049
1050               match target {
1051                   Some(b) => self.propagate_through_opt_expr(opt_expr.as_ref().map(|e| &**e), b),
1052                   None => span_bug!(expr.span, "break to unknown label")
1053               }
1054           }
1055
1056           hir::ExprAgain(label) => {
1057               // Find which label this expr continues to
1058               let sc = match label.target_id {
1059                     Ok(node_id) => node_id,
1060                     Err(err) => span_bug!(expr.span, "loop scope error: {}", err),
1061               };
1062
1063               // Now that we know the label we're going to,
1064               // look it up in the continue loop nodes table
1065
1066               match self.cont_ln.get(&sc) {
1067                   Some(&b) => b,
1068                   None => span_bug!(expr.span, "continue to unknown label")
1069               }
1070           }
1071
1072           hir::ExprAssign(ref l, ref r) => {
1073             // see comment on places in
1074             // propagate_through_place_components()
1075             let succ = self.write_place(&l, succ, ACC_WRITE);
1076             let succ = self.propagate_through_place_components(&l, succ);
1077             self.propagate_through_expr(&r, succ)
1078           }
1079
1080           hir::ExprAssignOp(_, ref l, ref r) => {
1081             // an overloaded assign op is like a method call
1082             if self.tables.is_method_call(expr) {
1083                 let succ = self.propagate_through_expr(&l, succ);
1084                 self.propagate_through_expr(&r, succ)
1085             } else {
1086                 // see comment on places in
1087                 // propagate_through_place_components()
1088                 let succ = self.write_place(&l, succ, ACC_WRITE|ACC_READ);
1089                 let succ = self.propagate_through_expr(&r, succ);
1090                 self.propagate_through_place_components(&l, succ)
1091             }
1092           }
1093
1094           // Uninteresting cases: just propagate in rev exec order
1095
1096           hir::ExprArray(ref exprs) => {
1097             self.propagate_through_exprs(exprs, succ)
1098           }
1099
1100           hir::ExprStruct(_, ref fields, ref with_expr) => {
1101             let succ = self.propagate_through_opt_expr(with_expr.as_ref().map(|e| &**e), succ);
1102             fields.iter().rev().fold(succ, |succ, field| {
1103                 self.propagate_through_expr(&field.expr, succ)
1104             })
1105           }
1106
1107           hir::ExprCall(ref f, ref args) => {
1108             // FIXME(canndrew): This is_never should really be an is_uninhabited
1109             let succ = if self.tables.expr_ty(expr).is_never() {
1110                 self.s.exit_ln
1111             } else {
1112                 succ
1113             };
1114             let succ = self.propagate_through_exprs(args, succ);
1115             self.propagate_through_expr(&f, succ)
1116           }
1117
1118           hir::ExprMethodCall(.., ref args) => {
1119             // FIXME(canndrew): This is_never should really be an is_uninhabited
1120             let succ = if self.tables.expr_ty(expr).is_never() {
1121                 self.s.exit_ln
1122             } else {
1123                 succ
1124             };
1125             self.propagate_through_exprs(args, succ)
1126           }
1127
1128           hir::ExprTup(ref exprs) => {
1129             self.propagate_through_exprs(exprs, succ)
1130           }
1131
1132           hir::ExprBinary(op, ref l, ref r) if op.node.is_lazy() => {
1133             let r_succ = self.propagate_through_expr(&r, succ);
1134
1135             let ln = self.live_node(expr.id, expr.span);
1136             self.init_from_succ(ln, succ);
1137             self.merge_from_succ(ln, r_succ, false);
1138
1139             self.propagate_through_expr(&l, ln)
1140           }
1141
1142           hir::ExprIndex(ref l, ref r) |
1143           hir::ExprBinary(_, ref l, ref r) => {
1144             let r_succ = self.propagate_through_expr(&r, succ);
1145             self.propagate_through_expr(&l, r_succ)
1146           }
1147
1148           hir::ExprBox(ref e) |
1149           hir::ExprAddrOf(_, ref e) |
1150           hir::ExprCast(ref e, _) |
1151           hir::ExprType(ref e, _) |
1152           hir::ExprUnary(_, ref e) |
1153           hir::ExprYield(ref e) |
1154           hir::ExprRepeat(ref e, _) => {
1155             self.propagate_through_expr(&e, succ)
1156           }
1157
1158           hir::ExprInlineAsm(ref ia, ref outputs, ref inputs) => {
1159             let succ = ia.outputs.iter().zip(outputs).rev().fold(succ, |succ, (o, output)| {
1160                 // see comment on places
1161                 // in propagate_through_place_components()
1162                 if o.is_indirect {
1163                     self.propagate_through_expr(output, succ)
1164                 } else {
1165                     let acc = if o.is_rw { ACC_WRITE|ACC_READ } else { ACC_WRITE };
1166                     let succ = self.write_place(output, succ, acc);
1167                     self.propagate_through_place_components(output, succ)
1168                 }
1169             });
1170
1171             // Inputs are executed first. Propagate last because of rev order
1172             self.propagate_through_exprs(inputs, succ)
1173           }
1174
1175           hir::ExprLit(..) | hir::ExprPath(hir::QPath::TypeRelative(..)) => {
1176             succ
1177           }
1178
1179           // Note that labels have been resolved, so we don't need to look
1180           // at the label ident
1181           hir::ExprBlock(ref blk, _) => {
1182             self.propagate_through_block(&blk, succ)
1183           }
1184         }
1185     }
1186
1187     fn propagate_through_place_components(&mut self,
1188                                            expr: &Expr,
1189                                            succ: LiveNode)
1190                                            -> LiveNode {
1191         // # Places
1192         //
1193         // In general, the full flow graph structure for an
1194         // assignment/move/etc can be handled in one of two ways,
1195         // depending on whether what is being assigned is a "tracked
1196         // value" or not. A tracked value is basically a local
1197         // variable or argument.
1198         //
1199         // The two kinds of graphs are:
1200         //
1201         //    Tracked place          Untracked place
1202         // ----------------------++-----------------------
1203         //                       ||
1204         //         |             ||           |
1205         //         v             ||           v
1206         //     (rvalue)          ||       (rvalue)
1207         //         |             ||           |
1208         //         v             ||           v
1209         // (write of place)     ||   (place components)
1210         //         |             ||           |
1211         //         v             ||           v
1212         //      (succ)           ||        (succ)
1213         //                       ||
1214         // ----------------------++-----------------------
1215         //
1216         // I will cover the two cases in turn:
1217         //
1218         // # Tracked places
1219         //
1220         // A tracked place is a local variable/argument `x`.  In
1221         // these cases, the link_node where the write occurs is linked
1222         // to node id of `x`.  The `write_place()` routine generates
1223         // the contents of this node.  There are no subcomponents to
1224         // consider.
1225         //
1226         // # Non-tracked places
1227         //
1228         // These are places like `x[5]` or `x.f`.  In that case, we
1229         // basically ignore the value which is written to but generate
1230         // reads for the components---`x` in these two examples.  The
1231         // components reads are generated by
1232         // `propagate_through_place_components()` (this fn).
1233         //
1234         // # Illegal places
1235         //
1236         // It is still possible to observe assignments to non-places;
1237         // these errors are detected in the later pass borrowck.  We
1238         // just ignore such cases and treat them as reads.
1239
1240         match expr.node {
1241             hir::ExprPath(_) => succ,
1242             hir::ExprField(ref e, _) => self.propagate_through_expr(&e, succ),
1243             _ => self.propagate_through_expr(expr, succ)
1244         }
1245     }
1246
1247     // see comment on propagate_through_place()
1248     fn write_place(&mut self, expr: &Expr, succ: LiveNode, acc: u32)
1249                     -> LiveNode {
1250         match expr.node {
1251           hir::ExprPath(hir::QPath::Resolved(_, ref path)) => {
1252               self.access_path(expr.id, path, succ, acc)
1253           }
1254
1255           // We do not track other places, so just propagate through
1256           // to their subcomponents.  Also, it may happen that
1257           // non-places occur here, because those are detected in the
1258           // later pass borrowck.
1259           _ => succ
1260         }
1261     }
1262
1263     fn access_var(&mut self, id: NodeId, nid: NodeId, succ: LiveNode, acc: u32, span: Span)
1264                   -> LiveNode {
1265         let ln = self.live_node(id, span);
1266         if acc != 0 {
1267             self.init_from_succ(ln, succ);
1268             let var = self.variable(nid, span);
1269             self.acc(ln, var, acc);
1270         }
1271         ln
1272     }
1273
1274     fn access_path(&mut self, id: NodeId, path: &hir::Path, succ: LiveNode, acc: u32)
1275                    -> LiveNode {
1276         match path.def {
1277           Def::Local(nid) => {
1278             self.access_var(id, nid, succ, acc, path.span)
1279           }
1280           _ => succ
1281         }
1282     }
1283
1284     fn propagate_through_loop(&mut self,
1285                               expr: &Expr,
1286                               kind: LoopKind,
1287                               body: &hir::Block,
1288                               succ: LiveNode)
1289                               -> LiveNode {
1290
1291         /*
1292
1293         We model control flow like this:
1294
1295               (cond) <--+
1296                 |       |
1297                 v       |
1298           +-- (expr)    |
1299           |     |       |
1300           |     v       |
1301           |   (body) ---+
1302           |
1303           |
1304           v
1305         (succ)
1306
1307         */
1308
1309
1310         // first iteration:
1311         let mut first_merge = true;
1312         let ln = self.live_node(expr.id, expr.span);
1313         self.init_empty(ln, succ);
1314         match kind {
1315             LoopLoop => {}
1316             _ => {
1317                 // If this is not a `loop` loop, then it's possible we bypass
1318                 // the body altogether. Otherwise, the only way is via a `break`
1319                 // in the loop body.
1320                 self.merge_from_succ(ln, succ, first_merge);
1321                 first_merge = false;
1322             }
1323         }
1324         debug!("propagate_through_loop: using id for loop body {} {}",
1325                expr.id, self.ir.tcx.hir.node_to_pretty_string(body.id));
1326
1327         let break_ln = succ;
1328         let cont_ln = ln;
1329         self.break_ln.insert(expr.id, break_ln);
1330         self.cont_ln.insert(expr.id, cont_ln);
1331
1332         let cond_ln = match kind {
1333             LoopLoop => ln,
1334             WhileLoop(ref cond) => self.propagate_through_expr(&cond, ln),
1335         };
1336         let body_ln = self.propagate_through_block(body, cond_ln);
1337
1338         // repeat until fixed point is reached:
1339         while self.merge_from_succ(ln, body_ln, first_merge) {
1340             first_merge = false;
1341
1342             let new_cond_ln = match kind {
1343                 LoopLoop => ln,
1344                 WhileLoop(ref cond) => {
1345                     self.propagate_through_expr(&cond, ln)
1346                 }
1347             };
1348             assert!(cond_ln == new_cond_ln);
1349             assert!(body_ln == self.propagate_through_block(body, cond_ln));
1350         }
1351
1352         cond_ln
1353     }
1354 }
1355
1356 // _______________________________________________________________________
1357 // Checking for error conditions
1358
1359 impl<'a, 'tcx> Visitor<'tcx> for Liveness<'a, 'tcx> {
1360     fn nested_visit_map<'this>(&'this mut self) -> NestedVisitorMap<'this, 'tcx> {
1361         NestedVisitorMap::None
1362     }
1363
1364     fn visit_local(&mut self, l: &'tcx hir::Local) {
1365         check_local(self, l);
1366     }
1367     fn visit_expr(&mut self, ex: &'tcx Expr) {
1368         check_expr(self, ex);
1369     }
1370     fn visit_arm(&mut self, a: &'tcx hir::Arm) {
1371         check_arm(self, a);
1372     }
1373 }
1374
1375 fn check_local<'a, 'tcx>(this: &mut Liveness<'a, 'tcx>, local: &'tcx hir::Local) {
1376     match local.init {
1377         Some(_) => {
1378             this.warn_about_unused_or_dead_vars_in_pat(&local.pat);
1379         },
1380         None => {
1381             this.pat_bindings(&local.pat, |this, ln, var, sp, id| {
1382                 let span = local.pat.simple_span().unwrap_or(sp);
1383                 this.warn_about_unused(span, id, ln, var);
1384             })
1385         }
1386     }
1387
1388     intravisit::walk_local(this, local);
1389 }
1390
1391 fn check_arm<'a, 'tcx>(this: &mut Liveness<'a, 'tcx>, arm: &'tcx hir::Arm) {
1392     // only consider the first pattern; any later patterns must have
1393     // the same bindings, and we also consider the first pattern to be
1394     // the "authoritative" set of ids
1395     this.arm_pats_bindings(arm.pats.first().map(|p| &**p), |this, ln, var, sp, id| {
1396         this.warn_about_unused(sp, id, ln, var);
1397     });
1398     intravisit::walk_arm(this, arm);
1399 }
1400
1401 fn check_expr<'a, 'tcx>(this: &mut Liveness<'a, 'tcx>, expr: &'tcx Expr) {
1402     match expr.node {
1403       hir::ExprAssign(ref l, _) => {
1404         this.check_place(&l);
1405
1406         intravisit::walk_expr(this, expr);
1407       }
1408
1409       hir::ExprAssignOp(_, ref l, _) => {
1410         if !this.tables.is_method_call(expr) {
1411             this.check_place(&l);
1412         }
1413
1414         intravisit::walk_expr(this, expr);
1415       }
1416
1417       hir::ExprInlineAsm(ref ia, ref outputs, ref inputs) => {
1418         for input in inputs {
1419           this.visit_expr(input);
1420         }
1421
1422         // Output operands must be places
1423         for (o, output) in ia.outputs.iter().zip(outputs) {
1424           if !o.is_indirect {
1425             this.check_place(output);
1426           }
1427           this.visit_expr(output);
1428         }
1429
1430         intravisit::walk_expr(this, expr);
1431       }
1432
1433       // no correctness conditions related to liveness
1434       hir::ExprCall(..) | hir::ExprMethodCall(..) | hir::ExprIf(..) |
1435       hir::ExprMatch(..) | hir::ExprWhile(..) | hir::ExprLoop(..) |
1436       hir::ExprIndex(..) | hir::ExprField(..) |
1437       hir::ExprArray(..) | hir::ExprTup(..) | hir::ExprBinary(..) |
1438       hir::ExprCast(..) | hir::ExprUnary(..) | hir::ExprRet(..) |
1439       hir::ExprBreak(..) | hir::ExprAgain(..) | hir::ExprLit(_) |
1440       hir::ExprBlock(..) | hir::ExprAddrOf(..) |
1441       hir::ExprStruct(..) | hir::ExprRepeat(..) |
1442       hir::ExprClosure(..) | hir::ExprPath(_) | hir::ExprYield(..) |
1443       hir::ExprBox(..) | hir::ExprType(..) => {
1444         intravisit::walk_expr(this, expr);
1445       }
1446     }
1447 }
1448
1449 impl<'a, 'tcx> Liveness<'a, 'tcx> {
1450     fn check_place(&mut self, expr: &'tcx Expr) {
1451         match expr.node {
1452             hir::ExprPath(hir::QPath::Resolved(_, ref path)) => {
1453                 if let Def::Local(nid) = path.def {
1454                     // Assignment to an immutable variable or argument: only legal
1455                     // if there is no later assignment. If this local is actually
1456                     // mutable, then check for a reassignment to flag the mutability
1457                     // as being used.
1458                     let ln = self.live_node(expr.id, expr.span);
1459                     let var = self.variable(nid, expr.span);
1460                     self.warn_about_dead_assign(expr.span, expr.id, ln, var);
1461                 }
1462             }
1463             _ => {
1464                 // For other kinds of places, no checks are required,
1465                 // and any embedded expressions are actually rvalues
1466                 intravisit::walk_expr(self, expr);
1467             }
1468         }
1469     }
1470
1471     fn should_warn(&self, var: Variable) -> Option<String> {
1472         let name = self.ir.variable_name(var);
1473         if name.is_empty() || name.as_bytes()[0] == ('_' as u8) {
1474             None
1475         } else {
1476             Some(name)
1477         }
1478     }
1479
1480     fn warn_about_unused_args(&self, body: &hir::Body, entry_ln: LiveNode) {
1481         for arg in &body.arguments {
1482             arg.pat.each_binding(|_bm, p_id, _, path1| {
1483                 let sp = path1.span;
1484                 let var = self.variable(p_id, sp);
1485                 // Ignore unused self.
1486                 let name = path1.node;
1487                 if name != keywords::SelfValue.name() {
1488                     if !self.warn_about_unused(sp, p_id, entry_ln, var) {
1489                         if self.live_on_entry(entry_ln, var).is_none() {
1490                             self.report_dead_assign(p_id, sp, var, true);
1491                         }
1492                     }
1493                 }
1494             })
1495         }
1496     }
1497
1498     fn warn_about_unused_or_dead_vars_in_pat(&mut self, pat: &hir::Pat) {
1499         self.pat_bindings(pat, |this, ln, var, sp, id| {
1500             if !this.warn_about_unused(sp, id, ln, var) {
1501                 this.warn_about_dead_assign(sp, id, ln, var);
1502             }
1503         })
1504     }
1505
1506     fn warn_about_unused(&self,
1507                          sp: Span,
1508                          id: NodeId,
1509                          ln: LiveNode,
1510                          var: Variable)
1511                          -> bool {
1512         if !self.used_on_entry(ln, var) {
1513             let r = self.should_warn(var);
1514             if let Some(name) = r {
1515
1516                 // annoying: for parameters in funcs like `fn(x: i32)
1517                 // {ret}`, there is only one node, so asking about
1518                 // assigned_on_exit() is not meaningful.
1519                 let is_assigned = if ln == self.s.exit_ln {
1520                     false
1521                 } else {
1522                     self.assigned_on_exit(ln, var).is_some()
1523                 };
1524
1525                 let suggest_underscore_msg = format!("consider using `_{}` instead",
1526                                                      name);
1527
1528                 if is_assigned {
1529                     self.ir.tcx
1530                         .lint_node_note(lint::builtin::UNUSED_VARIABLES, id, sp,
1531                                         &format!("variable `{}` is assigned to, but never used",
1532                                                  name),
1533                                         &suggest_underscore_msg);
1534                 } else if name != "self" {
1535                     let msg = format!("unused variable: `{}`", name);
1536                     let mut err = self.ir.tcx
1537                         .struct_span_lint_node(lint::builtin::UNUSED_VARIABLES, id, sp, &msg);
1538                     if self.ir.variable_is_shorthand(var) {
1539                         err.span_suggestion_with_applicability(sp, "try ignoring the field",
1540                                                                format!("{}: _", name),
1541                                                                Applicability::MachineApplicable);
1542                     } else {
1543                         err.span_suggestion_short_with_applicability(
1544                             sp, &suggest_underscore_msg,
1545                             format!("_{}", name),
1546                             Applicability::MachineApplicable,
1547                         );
1548                     }
1549                     err.emit()
1550                 }
1551             }
1552             true
1553         } else {
1554             false
1555         }
1556     }
1557
1558     fn warn_about_dead_assign(&self,
1559                               sp: Span,
1560                               id: NodeId,
1561                               ln: LiveNode,
1562                               var: Variable) {
1563         if self.live_on_exit(ln, var).is_none() {
1564             self.report_dead_assign(id, sp, var, false);
1565         }
1566     }
1567
1568     fn report_dead_assign(&self, id: NodeId, sp: Span, var: Variable, is_argument: bool) {
1569         if let Some(name) = self.should_warn(var) {
1570             if is_argument {
1571                 self.ir.tcx.lint_node(lint::builtin::UNUSED_ASSIGNMENTS, id, sp,
1572                     &format!("value passed to `{}` is never read", name));
1573             } else {
1574                 self.ir.tcx.lint_node(lint::builtin::UNUSED_ASSIGNMENTS, id, sp,
1575                     &format!("value assigned to `{}` is never read", name));
1576             }
1577         }
1578     }
1579 }