]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc/middle/liveness.rs
remove ROOT_CODE_EXTENT and DUMMY_CODE_EXTENT
[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 //! - `no_ret_var`: a synthetic variable that is only 'read' from, the
100 //!   fallthrough node.  This allows us to detect functions where we fail
101 //!   to return explicitly.
102 //! - `clean_exit_var`: a synthetic variable that is only 'read' from the
103 //!   fallthrough node.  It is only live if the function could converge
104 //!   via means other than an explicit `return` expression. That is, it is
105 //!   only dead if the end of the function's block can never be reached.
106 //!   It is the responsibility of typeck to ensure that there are no
107 //!   `return` expressions in a function declared as diverging.
108 use self::LoopKind::*;
109 use self::LiveNodeKind::*;
110 use self::VarKind::*;
111
112 use hir::def::*;
113 use ty::{self, TyCtxt, ParameterEnvironment};
114 use traits::{self, Reveal};
115 use ty::subst::Subst;
116 use lint;
117 use util::nodemap::NodeMap;
118
119 use std::{fmt, usize};
120 use std::io::prelude::*;
121 use std::io;
122 use std::rc::Rc;
123 use syntax::ast::{self, NodeId};
124 use syntax::symbol::keywords;
125 use syntax_pos::Span;
126
127 use hir::Expr;
128 use hir;
129 use hir::intravisit::{self, Visitor, FnKind, NestedVisitorMap};
130
131 /// For use with `propagate_through_loop`.
132 enum LoopKind<'a> {
133     /// An endless `loop` loop.
134     LoopLoop,
135     /// A `while` loop, with the given expression as condition.
136     WhileLoop(&'a Expr),
137 }
138
139 #[derive(Copy, Clone, PartialEq)]
140 struct Variable(usize);
141
142 #[derive(Copy, PartialEq)]
143 struct LiveNode(usize);
144
145 impl Variable {
146     fn get(&self) -> usize { let Variable(v) = *self; v }
147 }
148
149 impl LiveNode {
150     fn get(&self) -> usize { let LiveNode(v) = *self; v }
151 }
152
153 impl Clone for LiveNode {
154     fn clone(&self) -> LiveNode {
155         LiveNode(self.get())
156     }
157 }
158
159 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Debug)]
160 enum LiveNodeKind {
161     FreeVarNode(Span),
162     ExprNode(Span),
163     VarDefNode(Span),
164     ExitNode
165 }
166
167 fn live_node_kind_to_string(lnk: LiveNodeKind, tcx: TyCtxt) -> String {
168     let cm = tcx.sess.codemap();
169     match lnk {
170         FreeVarNode(s) => {
171             format!("Free var node [{}]", cm.span_to_string(s))
172         }
173         ExprNode(s) => {
174             format!("Expr node [{}]", cm.span_to_string(s))
175         }
176         VarDefNode(s) => {
177             format!("Var def node [{}]", cm.span_to_string(s))
178         }
179         ExitNode => "Exit node".to_string(),
180     }
181 }
182
183 impl<'a, 'tcx> Visitor<'tcx> for IrMaps<'a, 'tcx> {
184     fn nested_visit_map<'this>(&'this mut self) -> NestedVisitorMap<'this, 'tcx> {
185         NestedVisitorMap::OnlyBodies(&self.tcx.hir)
186     }
187
188     fn visit_fn(&mut self, fk: FnKind<'tcx>, fd: &'tcx hir::FnDecl,
189                 b: hir::BodyId, s: Span, id: NodeId) {
190         visit_fn(self, fk, fd, b, s, id);
191     }
192     fn visit_local(&mut self, l: &'tcx hir::Local) { visit_local(self, l); }
193     fn visit_expr(&mut self, ex: &'tcx Expr) { visit_expr(self, ex); }
194     fn visit_arm(&mut self, a: &'tcx hir::Arm) { visit_arm(self, a); }
195 }
196
197 pub fn check_crate<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>) {
198     tcx.hir.krate().visit_all_item_likes(&mut IrMaps::new(tcx).as_deep_visitor());
199     tcx.sess.abort_if_errors();
200 }
201
202 impl fmt::Debug for LiveNode {
203     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
204         write!(f, "ln({})", self.get())
205     }
206 }
207
208 impl fmt::Debug for Variable {
209     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
210         write!(f, "v({})", self.get())
211     }
212 }
213
214 // ______________________________________________________________________
215 // Creating ir_maps
216 //
217 // This is the first pass and the one that drives the main
218 // computation.  It walks up and down the IR once.  On the way down,
219 // we count for each function the number of variables as well as
220 // liveness nodes.  A liveness node is basically an expression or
221 // capture clause that does something of interest: either it has
222 // interesting control flow or it uses/defines a local variable.
223 //
224 // On the way back up, at each function node we create liveness sets
225 // (we now know precisely how big to make our various vectors and so
226 // forth) and then do the data-flow propagation to compute the set
227 // of live variables at each program point.
228 //
229 // Finally, we run back over the IR one last time and, using the
230 // computed liveness, check various safety conditions.  For example,
231 // there must be no live nodes at the definition site for a variable
232 // unless it has an initializer.  Similarly, each non-mutable local
233 // variable must not be assigned if there is some successor
234 // assignment.  And so forth.
235
236 impl LiveNode {
237     fn is_valid(&self) -> bool {
238         self.get() != usize::MAX
239     }
240 }
241
242 fn invalid_node() -> LiveNode { LiveNode(usize::MAX) }
243
244 struct CaptureInfo {
245     ln: LiveNode,
246     var_nid: NodeId
247 }
248
249 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
250 struct LocalInfo {
251     id: NodeId,
252     name: ast::Name
253 }
254
255 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
256 enum VarKind {
257     Arg(NodeId, ast::Name),
258     Local(LocalInfo),
259     ImplicitRet,
260     CleanExit
261 }
262
263 struct IrMaps<'a, 'tcx: 'a> {
264     tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
265
266     num_live_nodes: usize,
267     num_vars: usize,
268     live_node_map: NodeMap<LiveNode>,
269     variable_map: NodeMap<Variable>,
270     capture_info_map: NodeMap<Rc<Vec<CaptureInfo>>>,
271     var_kinds: Vec<VarKind>,
272     lnks: Vec<LiveNodeKind>,
273 }
274
275 impl<'a, 'tcx> IrMaps<'a, 'tcx> {
276     fn new(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>) -> IrMaps<'a, 'tcx> {
277         IrMaps {
278             tcx: tcx,
279             num_live_nodes: 0,
280             num_vars: 0,
281             live_node_map: NodeMap(),
282             variable_map: NodeMap(),
283             capture_info_map: NodeMap(),
284             var_kinds: Vec::new(),
285             lnks: Vec::new(),
286         }
287     }
288
289     fn add_live_node(&mut self, lnk: LiveNodeKind) -> LiveNode {
290         let ln = LiveNode(self.num_live_nodes);
291         self.lnks.push(lnk);
292         self.num_live_nodes += 1;
293
294         debug!("{:?} is of kind {}", ln,
295                live_node_kind_to_string(lnk, self.tcx));
296
297         ln
298     }
299
300     fn add_live_node_for_node(&mut self, node_id: NodeId, lnk: LiveNodeKind) {
301         let ln = self.add_live_node(lnk);
302         self.live_node_map.insert(node_id, ln);
303
304         debug!("{:?} is node {}", ln, node_id);
305     }
306
307     fn add_variable(&mut self, vk: VarKind) -> Variable {
308         let v = Variable(self.num_vars);
309         self.var_kinds.push(vk);
310         self.num_vars += 1;
311
312         match vk {
313             Local(LocalInfo { id: node_id, .. }) | Arg(node_id, _) => {
314                 self.variable_map.insert(node_id, v);
315             },
316             ImplicitRet | CleanExit => {}
317         }
318
319         debug!("{:?} is {:?}", v, vk);
320
321         v
322     }
323
324     fn variable(&self, node_id: NodeId, span: Span) -> Variable {
325         match self.variable_map.get(&node_id) {
326             Some(&var) => var,
327             None => {
328                 span_bug!(span, "no variable registered for id {}", node_id);
329             }
330         }
331     }
332
333     fn variable_name(&self, var: Variable) -> String {
334         match self.var_kinds[var.get()] {
335             Local(LocalInfo { name, .. }) | Arg(_, name) => {
336                 name.to_string()
337             },
338             ImplicitRet => "<implicit-ret>".to_string(),
339             CleanExit => "<clean-exit>".to_string()
340         }
341     }
342
343     fn set_captures(&mut self, node_id: NodeId, cs: Vec<CaptureInfo>) {
344         self.capture_info_map.insert(node_id, Rc::new(cs));
345     }
346
347     fn lnk(&self, ln: LiveNode) -> LiveNodeKind {
348         self.lnks[ln.get()]
349     }
350 }
351
352 fn visit_fn<'a, 'tcx: 'a>(ir: &mut IrMaps<'a, 'tcx>,
353                           fk: FnKind<'tcx>,
354                           decl: &'tcx hir::FnDecl,
355                           body_id: hir::BodyId,
356                           sp: Span,
357                           id: ast::NodeId) {
358     debug!("visit_fn");
359
360     // swap in a new set of IR maps for this function body:
361     let mut fn_maps = IrMaps::new(ir.tcx);
362
363     debug!("creating fn_maps: {:?}", &fn_maps as *const IrMaps);
364
365     let body = ir.tcx.hir.body(body_id);
366
367     for arg in &body.arguments {
368         arg.pat.each_binding(|_bm, arg_id, _x, path1| {
369             debug!("adding argument {}", arg_id);
370             let name = path1.node;
371             fn_maps.add_variable(Arg(arg_id, name));
372         })
373     };
374
375     // gather up the various local variables, significant expressions,
376     // and so forth:
377     intravisit::walk_fn(&mut fn_maps, fk, decl, body_id, sp, id);
378
379     // compute liveness
380     let mut lsets = Liveness::new(&mut fn_maps, body_id);
381     let entry_ln = lsets.compute(&body.value);
382
383     // check for various error conditions
384     lsets.visit_body(body);
385     lsets.check_ret(id, sp, entry_ln, 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: name
397         }));
398     });
399     intravisit::walk_local(ir, local);
400 }
401
402 fn visit_arm<'a, 'tcx>(ir: &mut IrMaps<'a, 'tcx>, arm: &'tcx hir::Arm) {
403     for pat in &arm.pats {
404         pat.each_binding(|bm, p_id, sp, path1| {
405             debug!("adding local variable {} from match with bm {:?}",
406                    p_id, bm);
407             let name = path1.node;
408             ir.add_live_node_for_node(p_id, VarDefNode(sp));
409             ir.add_variable(Local(LocalInfo {
410                 id: p_id,
411                 name: name
412             }));
413         })
414     }
415     intravisit::walk_arm(ir, arm);
416 }
417
418 fn visit_expr<'a, 'tcx>(ir: &mut IrMaps<'a, 'tcx>, expr: &'tcx Expr) {
419     match expr.node {
420       // live nodes required for uses or definitions of variables:
421       hir::ExprPath(hir::QPath::Resolved(_, ref path)) => {
422         debug!("expr {}: path that leads to {:?}", expr.id, path.def);
423         if let Def::Local(..) = path.def {
424             ir.add_live_node_for_node(expr.id, ExprNode(expr.span));
425         }
426         intravisit::walk_expr(ir, expr);
427       }
428       hir::ExprClosure(..) => {
429         // Interesting control flow (for loops can contain labeled
430         // breaks or continues)
431         ir.add_live_node_for_node(expr.id, ExprNode(expr.span));
432
433         // Make a live_node for each captured variable, with the span
434         // being the location that the variable is used.  This results
435         // in better error messages than just pointing at the closure
436         // construction site.
437         let mut call_caps = Vec::new();
438         ir.tcx.with_freevars(expr.id, |freevars| {
439             for fv in freevars {
440                 if let Def::Local(def_id) = fv.def {
441                     let rv = ir.tcx.hir.as_local_node_id(def_id).unwrap();
442                     let fv_ln = ir.add_live_node(FreeVarNode(fv.span));
443                     call_caps.push(CaptureInfo {ln: fv_ln,
444                                                 var_nid: rv});
445                 }
446             }
447         });
448         ir.set_captures(expr.id, call_caps);
449
450         intravisit::walk_expr(ir, expr);
451       }
452
453       // live nodes required for interesting control flow:
454       hir::ExprIf(..) | hir::ExprMatch(..) | hir::ExprWhile(..) | hir::ExprLoop(..) => {
455         ir.add_live_node_for_node(expr.id, ExprNode(expr.span));
456         intravisit::walk_expr(ir, expr);
457       }
458       hir::ExprBinary(op, ..) if op.node.is_lazy() => {
459         ir.add_live_node_for_node(expr.id, ExprNode(expr.span));
460         intravisit::walk_expr(ir, expr);
461       }
462
463       // otherwise, live nodes are not required:
464       hir::ExprIndex(..) | hir::ExprField(..) | hir::ExprTupField(..) |
465       hir::ExprArray(..) | hir::ExprCall(..) | hir::ExprMethodCall(..) |
466       hir::ExprTup(..) | hir::ExprBinary(..) | hir::ExprAddrOf(..) |
467       hir::ExprCast(..) | hir::ExprUnary(..) | hir::ExprBreak(..) |
468       hir::ExprAgain(_) | hir::ExprLit(_) | hir::ExprRet(..) |
469       hir::ExprBlock(..) | hir::ExprAssign(..) | hir::ExprAssignOp(..) |
470       hir::ExprStruct(..) | hir::ExprRepeat(..) |
471       hir::ExprInlineAsm(..) | hir::ExprBox(..) |
472       hir::ExprType(..) | hir::ExprPath(hir::QPath::TypeRelative(..)) => {
473           intravisit::walk_expr(ir, expr);
474       }
475     }
476 }
477
478 // ______________________________________________________________________
479 // Computing liveness sets
480 //
481 // Actually we compute just a bit more than just liveness, but we use
482 // the same basic propagation framework in all cases.
483
484 #[derive(Clone, Copy)]
485 struct Users {
486     reader: LiveNode,
487     writer: LiveNode,
488     used: bool
489 }
490
491 fn invalid_users() -> Users {
492     Users {
493         reader: invalid_node(),
494         writer: invalid_node(),
495         used: false
496     }
497 }
498
499 #[derive(Copy, Clone)]
500 struct Specials {
501     exit_ln: LiveNode,
502     fallthrough_ln: LiveNode,
503     no_ret_var: Variable,
504     clean_exit_var: Variable
505 }
506
507 const ACC_READ: u32 = 1;
508 const ACC_WRITE: u32 = 2;
509 const ACC_USE: u32 = 4;
510
511 struct Liveness<'a, 'tcx: 'a> {
512     ir: &'a mut IrMaps<'a, 'tcx>,
513     tables: &'a ty::TypeckTables<'tcx>,
514     s: Specials,
515     successors: Vec<LiveNode>,
516     users: Vec<Users>,
517
518     // mappings from loop node ID to LiveNode
519     // ("break" label should map to loop node ID,
520     // it probably doesn't now)
521     break_ln: NodeMap<LiveNode>,
522     cont_ln: NodeMap<LiveNode>,
523
524     // mappings from node ID to LiveNode for "breakable" blocks-- currently only `catch {...}`
525     breakable_block_ln: NodeMap<LiveNode>,
526 }
527
528 impl<'a, 'tcx> Liveness<'a, 'tcx> {
529     fn new(ir: &'a mut IrMaps<'a, 'tcx>, body: hir::BodyId) -> Liveness<'a, 'tcx> {
530         // Special nodes and variables:
531         // - exit_ln represents the end of the fn, either by return or panic
532         // - implicit_ret_var is a pseudo-variable that represents
533         //   an implicit return
534         let specials = Specials {
535             exit_ln: ir.add_live_node(ExitNode),
536             fallthrough_ln: ir.add_live_node(ExitNode),
537             no_ret_var: ir.add_variable(ImplicitRet),
538             clean_exit_var: ir.add_variable(CleanExit)
539         };
540
541         let tables = ir.tcx.body_tables(body);
542
543         let num_live_nodes = ir.num_live_nodes;
544         let num_vars = ir.num_vars;
545
546         Liveness {
547             ir: ir,
548             tables: tables,
549             s: specials,
550             successors: vec![invalid_node(); num_live_nodes],
551             users: vec![invalid_users(); num_live_nodes * num_vars],
552             break_ln: NodeMap(),
553             cont_ln: NodeMap(),
554             breakable_block_ln: NodeMap(),
555         }
556     }
557
558     fn live_node(&self, node_id: NodeId, span: Span) -> LiveNode {
559         match self.ir.live_node_map.get(&node_id) {
560           Some(&ln) => ln,
561           None => {
562             // This must be a mismatch between the ir_map construction
563             // above and the propagation code below; the two sets of
564             // code have to agree about which AST nodes are worth
565             // creating liveness nodes for.
566             span_bug!(
567                 span,
568                 "no live node registered for node {}",
569                 node_id);
570           }
571         }
572     }
573
574     fn variable(&self, node_id: NodeId, span: Span) -> Variable {
575         self.ir.variable(node_id, span)
576     }
577
578     fn pat_bindings<F>(&mut self, pat: &hir::Pat, mut f: F) where
579         F: FnMut(&mut Liveness<'a, 'tcx>, LiveNode, Variable, Span, NodeId),
580     {
581         pat.each_binding(|_bm, p_id, sp, _n| {
582             let ln = self.live_node(p_id, sp);
583             let var = self.variable(p_id, sp);
584             f(self, ln, var, sp, p_id);
585         })
586     }
587
588     fn arm_pats_bindings<F>(&mut self, pat: Option<&hir::Pat>, f: F) where
589         F: FnMut(&mut Liveness<'a, 'tcx>, LiveNode, Variable, Span, NodeId),
590     {
591         if let Some(pat) = pat {
592             self.pat_bindings(pat, f);
593         }
594     }
595
596     fn define_bindings_in_pat(&mut self, pat: &hir::Pat, succ: LiveNode)
597                               -> LiveNode {
598         self.define_bindings_in_arm_pats(Some(pat), succ)
599     }
600
601     fn define_bindings_in_arm_pats(&mut self, pat: Option<&hir::Pat>, succ: LiveNode)
602                                    -> LiveNode {
603         let mut succ = succ;
604         self.arm_pats_bindings(pat, |this, ln, var, _sp, _id| {
605             this.init_from_succ(ln, succ);
606             this.define(ln, var);
607             succ = ln;
608         });
609         succ
610     }
611
612     fn idx(&self, ln: LiveNode, var: Variable) -> usize {
613         ln.get() * self.ir.num_vars + var.get()
614     }
615
616     fn live_on_entry(&self, ln: LiveNode, var: Variable)
617                       -> Option<LiveNodeKind> {
618         assert!(ln.is_valid());
619         let reader = self.users[self.idx(ln, var)].reader;
620         if reader.is_valid() {Some(self.ir.lnk(reader))} else {None}
621     }
622
623     /*
624     Is this variable live on entry to any of its successor nodes?
625     */
626     fn live_on_exit(&self, ln: LiveNode, var: Variable)
627                     -> Option<LiveNodeKind> {
628         let successor = self.successors[ln.get()];
629         self.live_on_entry(successor, var)
630     }
631
632     fn used_on_entry(&self, ln: LiveNode, var: Variable) -> bool {
633         assert!(ln.is_valid());
634         self.users[self.idx(ln, var)].used
635     }
636
637     fn assigned_on_entry(&self, ln: LiveNode, var: Variable)
638                          -> Option<LiveNodeKind> {
639         assert!(ln.is_valid());
640         let writer = self.users[self.idx(ln, var)].writer;
641         if writer.is_valid() {Some(self.ir.lnk(writer))} else {None}
642     }
643
644     fn assigned_on_exit(&self, ln: LiveNode, var: Variable)
645                         -> Option<LiveNodeKind> {
646         let successor = self.successors[ln.get()];
647         self.assigned_on_entry(successor, var)
648     }
649
650     fn indices2<F>(&mut self, ln: LiveNode, succ_ln: LiveNode, mut op: F) where
651         F: FnMut(&mut Liveness<'a, 'tcx>, usize, usize),
652     {
653         let node_base_idx = self.idx(ln, Variable(0));
654         let succ_base_idx = self.idx(succ_ln, Variable(0));
655         for var_idx in 0..self.ir.num_vars {
656             op(self, node_base_idx + var_idx, succ_base_idx + var_idx);
657         }
658     }
659
660     fn write_vars<F>(&self,
661                      wr: &mut Write,
662                      ln: LiveNode,
663                      mut test: F)
664                      -> io::Result<()> where
665         F: FnMut(usize) -> LiveNode,
666     {
667         let node_base_idx = self.idx(ln, Variable(0));
668         for var_idx in 0..self.ir.num_vars {
669             let idx = node_base_idx + var_idx;
670             if test(idx).is_valid() {
671                 write!(wr, " {:?}", Variable(var_idx))?;
672             }
673         }
674         Ok(())
675     }
676
677
678     #[allow(unused_must_use)]
679     fn ln_str(&self, ln: LiveNode) -> String {
680         let mut wr = Vec::new();
681         {
682             let wr = &mut wr as &mut Write;
683             write!(wr, "[ln({:?}) of kind {:?} reads", ln.get(), self.ir.lnk(ln));
684             self.write_vars(wr, ln, |idx| self.users[idx].reader);
685             write!(wr, "  writes");
686             self.write_vars(wr, ln, |idx| self.users[idx].writer);
687             write!(wr, "  precedes {:?}]", self.successors[ln.get()]);
688         }
689         String::from_utf8(wr).unwrap()
690     }
691
692     fn init_empty(&mut self, ln: LiveNode, succ_ln: LiveNode) {
693         self.successors[ln.get()] = succ_ln;
694
695         // It is not necessary to initialize the
696         // values to empty because this is the value
697         // they have when they are created, and the sets
698         // only grow during iterations.
699         //
700         // self.indices(ln) { |idx|
701         //     self.users[idx] = invalid_users();
702         // }
703     }
704
705     fn init_from_succ(&mut self, ln: LiveNode, succ_ln: LiveNode) {
706         // more efficient version of init_empty() / merge_from_succ()
707         self.successors[ln.get()] = succ_ln;
708
709         self.indices2(ln, succ_ln, |this, idx, succ_idx| {
710             this.users[idx] = this.users[succ_idx]
711         });
712         debug!("init_from_succ(ln={}, succ={})",
713                self.ln_str(ln), self.ln_str(succ_ln));
714     }
715
716     fn merge_from_succ(&mut self,
717                        ln: LiveNode,
718                        succ_ln: LiveNode,
719                        first_merge: bool)
720                        -> bool {
721         if ln == succ_ln { return false; }
722
723         let mut changed = false;
724         self.indices2(ln, succ_ln, |this, idx, succ_idx| {
725             changed |= copy_if_invalid(this.users[succ_idx].reader,
726                                        &mut this.users[idx].reader);
727             changed |= copy_if_invalid(this.users[succ_idx].writer,
728                                        &mut this.users[idx].writer);
729             if this.users[succ_idx].used && !this.users[idx].used {
730                 this.users[idx].used = true;
731                 changed = true;
732             }
733         });
734
735         debug!("merge_from_succ(ln={:?}, succ={}, first_merge={}, changed={})",
736                ln, self.ln_str(succ_ln), first_merge, changed);
737         return changed;
738
739         fn copy_if_invalid(src: LiveNode, dst: &mut LiveNode) -> bool {
740             if src.is_valid() && !dst.is_valid() {
741                 *dst = src;
742                 true
743             } else {
744                 false
745             }
746         }
747     }
748
749     // Indicates that a local variable was *defined*; we know that no
750     // uses of the variable can precede the definition (resolve checks
751     // this) so we just clear out all the data.
752     fn define(&mut self, writer: LiveNode, var: Variable) {
753         let idx = self.idx(writer, var);
754         self.users[idx].reader = invalid_node();
755         self.users[idx].writer = invalid_node();
756
757         debug!("{:?} defines {:?} (idx={}): {}", writer, var,
758                idx, self.ln_str(writer));
759     }
760
761     // Either read, write, or both depending on the acc bitset
762     fn acc(&mut self, ln: LiveNode, var: Variable, acc: u32) {
763         debug!("{:?} accesses[{:x}] {:?}: {}",
764                ln, acc, var, self.ln_str(ln));
765
766         let idx = self.idx(ln, var);
767         let user = &mut self.users[idx];
768
769         if (acc & ACC_WRITE) != 0 {
770             user.reader = invalid_node();
771             user.writer = ln;
772         }
773
774         // Important: if we both read/write, must do read second
775         // or else the write will override.
776         if (acc & ACC_READ) != 0 {
777             user.reader = ln;
778         }
779
780         if (acc & ACC_USE) != 0 {
781             user.used = true;
782         }
783     }
784
785     // _______________________________________________________________________
786
787     fn compute(&mut self, body: &hir::Expr) -> LiveNode {
788         // if there is a `break` or `again` at the top level, then it's
789         // effectively a return---this only occurs in `for` loops,
790         // where the body is really a closure.
791
792         debug!("compute: using id for body, {}", self.ir.tcx.hir.node_to_pretty_string(body.id));
793
794         let exit_ln = self.s.exit_ln;
795
796         self.break_ln.insert(body.id, exit_ln);
797         self.cont_ln.insert(body.id, exit_ln);
798
799         // the fallthrough exit is only for those cases where we do not
800         // explicitly return:
801         let s = self.s;
802         self.init_from_succ(s.fallthrough_ln, s.exit_ln);
803         self.acc(s.fallthrough_ln, s.clean_exit_var, ACC_READ);
804
805         let entry_ln = self.propagate_through_expr(body, s.fallthrough_ln);
806
807         // hack to skip the loop unless debug! is enabled:
808         debug!("^^ liveness computation results for body {} (entry={:?})",
809                {
810                    for ln_idx in 0..self.ir.num_live_nodes {
811                        debug!("{:?}", self.ln_str(LiveNode(ln_idx)));
812                    }
813                    body.id
814                },
815                entry_ln);
816
817         entry_ln
818     }
819
820     fn propagate_through_block(&mut self, blk: &hir::Block, succ: LiveNode)
821                                -> LiveNode {
822         if blk.targeted_by_break {
823             self.breakable_block_ln.insert(blk.id, succ);
824         }
825         let succ = self.propagate_through_opt_expr(blk.expr.as_ref().map(|e| &**e), succ);
826         blk.stmts.iter().rev().fold(succ, |succ, stmt| {
827             self.propagate_through_stmt(stmt, succ)
828         })
829     }
830
831     fn propagate_through_stmt(&mut self, stmt: &hir::Stmt, succ: LiveNode)
832                               -> LiveNode {
833         match stmt.node {
834             hir::StmtDecl(ref decl, _) => {
835                 self.propagate_through_decl(&decl, succ)
836             }
837
838             hir::StmtExpr(ref expr, _) | hir::StmtSemi(ref expr, _) => {
839                 self.propagate_through_expr(&expr, succ)
840             }
841         }
842     }
843
844     fn propagate_through_decl(&mut self, decl: &hir::Decl, succ: LiveNode)
845                               -> LiveNode {
846         match decl.node {
847             hir::DeclLocal(ref local) => {
848                 self.propagate_through_local(&local, succ)
849             }
850             hir::DeclItem(_) => succ,
851         }
852     }
853
854     fn propagate_through_local(&mut self, local: &hir::Local, succ: LiveNode)
855                                -> LiveNode {
856         // Note: we mark the variable as defined regardless of whether
857         // there is an initializer.  Initially I had thought to only mark
858         // the live variable as defined if it was initialized, and then we
859         // could check for uninit variables just by scanning what is live
860         // at the start of the function. But that doesn't work so well for
861         // immutable variables defined in a loop:
862         //     loop { let x; x = 5; }
863         // because the "assignment" loops back around and generates an error.
864         //
865         // So now we just check that variables defined w/o an
866         // initializer are not live at the point of their
867         // initialization, which is mildly more complex than checking
868         // once at the func header but otherwise equivalent.
869
870         let succ = self.propagate_through_opt_expr(local.init.as_ref().map(|e| &**e), succ);
871         self.define_bindings_in_pat(&local.pat, succ)
872     }
873
874     fn propagate_through_exprs(&mut self, exprs: &[Expr], succ: LiveNode)
875                                -> LiveNode {
876         exprs.iter().rev().fold(succ, |succ, expr| {
877             self.propagate_through_expr(&expr, succ)
878         })
879     }
880
881     fn propagate_through_opt_expr(&mut self,
882                                   opt_expr: Option<&Expr>,
883                                   succ: LiveNode)
884                                   -> LiveNode {
885         opt_expr.map_or(succ, |expr| self.propagate_through_expr(expr, succ))
886     }
887
888     fn propagate_through_expr(&mut self, expr: &Expr, succ: LiveNode)
889                               -> LiveNode {
890         debug!("propagate_through_expr: {}", self.ir.tcx.hir.node_to_pretty_string(expr.id));
891
892         match expr.node {
893           // Interesting cases with control flow or which gen/kill
894
895           hir::ExprPath(hir::QPath::Resolved(_, ref path)) => {
896               self.access_path(expr.id, path, succ, ACC_READ | ACC_USE)
897           }
898
899           hir::ExprField(ref e, _) => {
900               self.propagate_through_expr(&e, succ)
901           }
902
903           hir::ExprTupField(ref e, _) => {
904               self.propagate_through_expr(&e, succ)
905           }
906
907           hir::ExprClosure(.., blk_id, _) => {
908               debug!("{} is an ExprClosure", self.ir.tcx.hir.node_to_pretty_string(expr.id));
909
910               /*
911               The next-node for a break is the successor of the entire
912               loop. The next-node for a continue is the top of this loop.
913               */
914               let node = self.live_node(expr.id, expr.span);
915
916               let break_ln = succ;
917               let cont_ln = node;
918               self.break_ln.insert(blk_id.node_id, break_ln);
919               self.cont_ln.insert(blk_id.node_id, cont_ln);
920
921               // the construction of a closure itself is not important,
922               // but we have to consider the closed over variables.
923               let caps = match self.ir.capture_info_map.get(&expr.id) {
924                   Some(caps) => caps.clone(),
925                   None => {
926                       span_bug!(expr.span, "no registered caps");
927                   }
928               };
929               caps.iter().rev().fold(succ, |succ, cap| {
930                   self.init_from_succ(cap.ln, succ);
931                   let var = self.variable(cap.var_nid, expr.span);
932                   self.acc(cap.ln, var, ACC_READ | ACC_USE);
933                   cap.ln
934               })
935           }
936
937           hir::ExprIf(ref cond, ref then, ref els) => {
938             //
939             //     (cond)
940             //       |
941             //       v
942             //     (expr)
943             //     /   \
944             //    |     |
945             //    v     v
946             //  (then)(els)
947             //    |     |
948             //    v     v
949             //   (  succ  )
950             //
951             let else_ln = self.propagate_through_opt_expr(els.as_ref().map(|e| &**e), succ);
952             let then_ln = self.propagate_through_expr(&then, succ);
953             let ln = self.live_node(expr.id, expr.span);
954             self.init_from_succ(ln, else_ln);
955             self.merge_from_succ(ln, then_ln, false);
956             self.propagate_through_expr(&cond, ln)
957           }
958
959           hir::ExprWhile(ref cond, ref blk, _) => {
960             self.propagate_through_loop(expr, WhileLoop(&cond), &blk, succ)
961           }
962
963           // Note that labels have been resolved, so we don't need to look
964           // at the label ident
965           hir::ExprLoop(ref blk, _, _) => {
966             self.propagate_through_loop(expr, LoopLoop, &blk, succ)
967           }
968
969           hir::ExprMatch(ref e, ref arms, _) => {
970             //
971             //      (e)
972             //       |
973             //       v
974             //     (expr)
975             //     / | \
976             //    |  |  |
977             //    v  v  v
978             //   (..arms..)
979             //    |  |  |
980             //    v  v  v
981             //   (  succ  )
982             //
983             //
984             let ln = self.live_node(expr.id, expr.span);
985             self.init_empty(ln, succ);
986             let mut first_merge = true;
987             for arm in arms {
988                 let body_succ =
989                     self.propagate_through_expr(&arm.body, succ);
990                 let guard_succ =
991                     self.propagate_through_opt_expr(arm.guard.as_ref().map(|e| &**e), body_succ);
992                 // only consider the first pattern; any later patterns must have
993                 // the same bindings, and we also consider the first pattern to be
994                 // the "authoritative" set of ids
995                 let arm_succ =
996                     self.define_bindings_in_arm_pats(arm.pats.first().map(|p| &**p),
997                                                      guard_succ);
998                 self.merge_from_succ(ln, arm_succ, first_merge);
999                 first_merge = false;
1000             };
1001             self.propagate_through_expr(&e, ln)
1002           }
1003
1004           hir::ExprRet(ref o_e) => {
1005             // ignore succ and subst exit_ln:
1006             let exit_ln = self.s.exit_ln;
1007             self.propagate_through_opt_expr(o_e.as_ref().map(|e| &**e), exit_ln)
1008           }
1009
1010           hir::ExprBreak(label, ref opt_expr) => {
1011               // Find which label this break jumps to
1012               let target = match label.target_id {
1013                     hir::ScopeTarget::Block(node_id) =>
1014                         self.breakable_block_ln.get(&node_id),
1015                     hir::ScopeTarget::Loop(hir::LoopIdResult::Ok(node_id)) =>
1016                         self.break_ln.get(&node_id),
1017                     hir::ScopeTarget::Loop(hir::LoopIdResult::Err(err)) =>
1018                         span_bug!(expr.span, "loop scope error: {}", err),
1019               }.map(|x| *x);
1020
1021               // Now that we know the label we're going to,
1022               // look it up in the break loop nodes table
1023
1024               match target {
1025                   Some(b) => self.propagate_through_opt_expr(opt_expr.as_ref().map(|e| &**e), b),
1026                   None => span_bug!(expr.span, "break to unknown label")
1027               }
1028           }
1029
1030           hir::ExprAgain(label) => {
1031               // Find which label this expr continues to
1032               let sc = match label.target_id {
1033                     hir::ScopeTarget::Block(_) => bug!("can't `continue` to a non-loop block"),
1034                     hir::ScopeTarget::Loop(hir::LoopIdResult::Ok(node_id)) => node_id,
1035                     hir::ScopeTarget::Loop(hir::LoopIdResult::Err(err)) =>
1036                         span_bug!(expr.span, "loop scope error: {}", err),
1037               };
1038
1039               // Now that we know the label we're going to,
1040               // look it up in the continue loop nodes table
1041
1042               match self.cont_ln.get(&sc) {
1043                   Some(&b) => b,
1044                   None => span_bug!(expr.span, "continue to unknown label")
1045               }
1046           }
1047
1048           hir::ExprAssign(ref l, ref r) => {
1049             // see comment on lvalues in
1050             // propagate_through_lvalue_components()
1051             let succ = self.write_lvalue(&l, succ, ACC_WRITE);
1052             let succ = self.propagate_through_lvalue_components(&l, succ);
1053             self.propagate_through_expr(&r, succ)
1054           }
1055
1056           hir::ExprAssignOp(_, ref l, ref r) => {
1057             // an overloaded assign op is like a method call
1058             if self.tables.is_method_call(expr.id) {
1059                 let succ = self.propagate_through_expr(&l, succ);
1060                 self.propagate_through_expr(&r, succ)
1061             } else {
1062                 // see comment on lvalues in
1063                 // propagate_through_lvalue_components()
1064                 let succ = self.write_lvalue(&l, succ, ACC_WRITE|ACC_READ);
1065                 let succ = self.propagate_through_expr(&r, succ);
1066                 self.propagate_through_lvalue_components(&l, succ)
1067             }
1068           }
1069
1070           // Uninteresting cases: just propagate in rev exec order
1071
1072           hir::ExprArray(ref exprs) => {
1073             self.propagate_through_exprs(exprs, succ)
1074           }
1075
1076           hir::ExprStruct(_, ref fields, ref with_expr) => {
1077             let succ = self.propagate_through_opt_expr(with_expr.as_ref().map(|e| &**e), succ);
1078             fields.iter().rev().fold(succ, |succ, field| {
1079                 self.propagate_through_expr(&field.expr, succ)
1080             })
1081           }
1082
1083           hir::ExprCall(ref f, ref args) => {
1084             // FIXME(canndrew): This is_never should really be an is_uninhabited
1085             let diverges = !self.tables.is_method_call(expr.id) &&
1086                 self.tables.expr_ty_adjusted(&f).fn_ret().0.is_never();
1087             let succ = if diverges {
1088                 self.s.exit_ln
1089             } else {
1090                 succ
1091             };
1092             let succ = self.propagate_through_exprs(args, succ);
1093             self.propagate_through_expr(&f, succ)
1094           }
1095
1096           hir::ExprMethodCall(.., ref args) => {
1097             let method_call = ty::MethodCall::expr(expr.id);
1098             let method_ty = self.tables.method_map[&method_call].ty;
1099             // FIXME(canndrew): This is_never should really be an is_uninhabited
1100             let succ = if method_ty.fn_ret().0.is_never() {
1101                 self.s.exit_ln
1102             } else {
1103                 succ
1104             };
1105             self.propagate_through_exprs(args, succ)
1106           }
1107
1108           hir::ExprTup(ref exprs) => {
1109             self.propagate_through_exprs(exprs, succ)
1110           }
1111
1112           hir::ExprBinary(op, ref l, ref r) if op.node.is_lazy() => {
1113             let r_succ = self.propagate_through_expr(&r, succ);
1114
1115             let ln = self.live_node(expr.id, expr.span);
1116             self.init_from_succ(ln, succ);
1117             self.merge_from_succ(ln, r_succ, false);
1118
1119             self.propagate_through_expr(&l, ln)
1120           }
1121
1122           hir::ExprIndex(ref l, ref r) |
1123           hir::ExprBinary(_, ref l, ref r) => {
1124             let r_succ = self.propagate_through_expr(&r, succ);
1125             self.propagate_through_expr(&l, r_succ)
1126           }
1127
1128           hir::ExprBox(ref e) |
1129           hir::ExprAddrOf(_, ref e) |
1130           hir::ExprCast(ref e, _) |
1131           hir::ExprType(ref e, _) |
1132           hir::ExprUnary(_, ref e) |
1133           hir::ExprRepeat(ref e, _) => {
1134             self.propagate_through_expr(&e, succ)
1135           }
1136
1137           hir::ExprInlineAsm(ref ia, ref outputs, ref inputs) => {
1138             let succ = ia.outputs.iter().zip(outputs).rev().fold(succ, |succ, (o, output)| {
1139                 // see comment on lvalues
1140                 // in propagate_through_lvalue_components()
1141                 if o.is_indirect {
1142                     self.propagate_through_expr(output, succ)
1143                 } else {
1144                     let acc = if o.is_rw { ACC_WRITE|ACC_READ } else { ACC_WRITE };
1145                     let succ = self.write_lvalue(output, succ, acc);
1146                     self.propagate_through_lvalue_components(output, succ)
1147                 }
1148             });
1149
1150             // Inputs are executed first. Propagate last because of rev order
1151             self.propagate_through_exprs(inputs, succ)
1152           }
1153
1154           hir::ExprLit(..) | hir::ExprPath(hir::QPath::TypeRelative(..)) => {
1155             succ
1156           }
1157
1158           hir::ExprBlock(ref blk) => {
1159             self.propagate_through_block(&blk, succ)
1160           }
1161         }
1162     }
1163
1164     fn propagate_through_lvalue_components(&mut self,
1165                                            expr: &Expr,
1166                                            succ: LiveNode)
1167                                            -> LiveNode {
1168         // # Lvalues
1169         //
1170         // In general, the full flow graph structure for an
1171         // assignment/move/etc can be handled in one of two ways,
1172         // depending on whether what is being assigned is a "tracked
1173         // value" or not. A tracked value is basically a local
1174         // variable or argument.
1175         //
1176         // The two kinds of graphs are:
1177         //
1178         //    Tracked lvalue          Untracked lvalue
1179         // ----------------------++-----------------------
1180         //                       ||
1181         //         |             ||           |
1182         //         v             ||           v
1183         //     (rvalue)          ||       (rvalue)
1184         //         |             ||           |
1185         //         v             ||           v
1186         // (write of lvalue)     ||   (lvalue components)
1187         //         |             ||           |
1188         //         v             ||           v
1189         //      (succ)           ||        (succ)
1190         //                       ||
1191         // ----------------------++-----------------------
1192         //
1193         // I will cover the two cases in turn:
1194         //
1195         // # Tracked lvalues
1196         //
1197         // A tracked lvalue is a local variable/argument `x`.  In
1198         // these cases, the link_node where the write occurs is linked
1199         // to node id of `x`.  The `write_lvalue()` routine generates
1200         // the contents of this node.  There are no subcomponents to
1201         // consider.
1202         //
1203         // # Non-tracked lvalues
1204         //
1205         // These are lvalues like `x[5]` or `x.f`.  In that case, we
1206         // basically ignore the value which is written to but generate
1207         // reads for the components---`x` in these two examples.  The
1208         // components reads are generated by
1209         // `propagate_through_lvalue_components()` (this fn).
1210         //
1211         // # Illegal lvalues
1212         //
1213         // It is still possible to observe assignments to non-lvalues;
1214         // these errors are detected in the later pass borrowck.  We
1215         // just ignore such cases and treat them as reads.
1216
1217         match expr.node {
1218             hir::ExprPath(_) => succ,
1219             hir::ExprField(ref e, _) => self.propagate_through_expr(&e, succ),
1220             hir::ExprTupField(ref e, _) => self.propagate_through_expr(&e, succ),
1221             _ => self.propagate_through_expr(expr, succ)
1222         }
1223     }
1224
1225     // see comment on propagate_through_lvalue()
1226     fn write_lvalue(&mut self, expr: &Expr, succ: LiveNode, acc: u32)
1227                     -> LiveNode {
1228         match expr.node {
1229           hir::ExprPath(hir::QPath::Resolved(_, ref path)) => {
1230               self.access_path(expr.id, path, succ, acc)
1231           }
1232
1233           // We do not track other lvalues, so just propagate through
1234           // to their subcomponents.  Also, it may happen that
1235           // non-lvalues occur here, because those are detected in the
1236           // later pass borrowck.
1237           _ => succ
1238         }
1239     }
1240
1241     fn access_path(&mut self, id: NodeId, path: &hir::Path, succ: LiveNode, acc: u32)
1242                    -> LiveNode {
1243         match path.def {
1244           Def::Local(def_id) => {
1245             let nid = self.ir.tcx.hir.as_local_node_id(def_id).unwrap();
1246             let ln = self.live_node(id, path.span);
1247             if acc != 0 {
1248                 self.init_from_succ(ln, succ);
1249                 let var = self.variable(nid, path.span);
1250                 self.acc(ln, var, acc);
1251             }
1252             ln
1253           }
1254           _ => succ
1255         }
1256     }
1257
1258     fn propagate_through_loop(&mut self,
1259                               expr: &Expr,
1260                               kind: LoopKind,
1261                               body: &hir::Block,
1262                               succ: LiveNode)
1263                               -> LiveNode {
1264
1265         /*
1266
1267         We model control flow like this:
1268
1269               (cond) <--+
1270                 |       |
1271                 v       |
1272           +-- (expr)    |
1273           |     |       |
1274           |     v       |
1275           |   (body) ---+
1276           |
1277           |
1278           v
1279         (succ)
1280
1281         */
1282
1283
1284         // first iteration:
1285         let mut first_merge = true;
1286         let ln = self.live_node(expr.id, expr.span);
1287         self.init_empty(ln, succ);
1288         match kind {
1289             LoopLoop => {}
1290             _ => {
1291                 // If this is not a `loop` loop, then it's possible we bypass
1292                 // the body altogether. Otherwise, the only way is via a `break`
1293                 // in the loop body.
1294                 self.merge_from_succ(ln, succ, first_merge);
1295                 first_merge = false;
1296             }
1297         }
1298         debug!("propagate_through_loop: using id for loop body {} {}",
1299                expr.id, self.ir.tcx.hir.node_to_pretty_string(body.id));
1300
1301         let break_ln = succ;
1302         let cont_ln = ln;
1303         self.break_ln.insert(expr.id, break_ln);
1304         self.cont_ln.insert(expr.id, cont_ln);
1305
1306         let cond_ln = match kind {
1307             LoopLoop => ln,
1308             WhileLoop(ref cond) => self.propagate_through_expr(&cond, ln),
1309         };
1310         let body_ln = self.propagate_through_block(body, cond_ln);
1311
1312         // repeat until fixed point is reached:
1313         while self.merge_from_succ(ln, body_ln, first_merge) {
1314             first_merge = false;
1315
1316             let new_cond_ln = match kind {
1317                 LoopLoop => ln,
1318                 WhileLoop(ref cond) => {
1319                     self.propagate_through_expr(&cond, ln)
1320                 }
1321             };
1322             assert!(cond_ln == new_cond_ln);
1323             assert!(body_ln == self.propagate_through_block(body, cond_ln));
1324         }
1325
1326         cond_ln
1327     }
1328 }
1329
1330 // _______________________________________________________________________
1331 // Checking for error conditions
1332
1333 impl<'a, 'tcx> Visitor<'tcx> for Liveness<'a, 'tcx> {
1334     fn nested_visit_map<'this>(&'this mut self) -> NestedVisitorMap<'this, 'tcx> {
1335         NestedVisitorMap::None
1336     }
1337
1338     fn visit_local(&mut self, l: &'tcx hir::Local) {
1339         check_local(self, l);
1340     }
1341     fn visit_expr(&mut self, ex: &'tcx Expr) {
1342         check_expr(self, ex);
1343     }
1344     fn visit_arm(&mut self, a: &'tcx hir::Arm) {
1345         check_arm(self, a);
1346     }
1347 }
1348
1349 fn check_local<'a, 'tcx>(this: &mut Liveness<'a, 'tcx>, local: &'tcx hir::Local) {
1350     match local.init {
1351         Some(_) => {
1352             this.warn_about_unused_or_dead_vars_in_pat(&local.pat);
1353         },
1354         None => {
1355             this.pat_bindings(&local.pat, |this, ln, var, sp, id| {
1356                 this.warn_about_unused(sp, id, ln, var);
1357             })
1358         }
1359     }
1360
1361     intravisit::walk_local(this, local);
1362 }
1363
1364 fn check_arm<'a, 'tcx>(this: &mut Liveness<'a, 'tcx>, arm: &'tcx hir::Arm) {
1365     // only consider the first pattern; any later patterns must have
1366     // the same bindings, and we also consider the first pattern to be
1367     // the "authoritative" set of ids
1368     this.arm_pats_bindings(arm.pats.first().map(|p| &**p), |this, ln, var, sp, id| {
1369         this.warn_about_unused(sp, id, ln, var);
1370     });
1371     intravisit::walk_arm(this, arm);
1372 }
1373
1374 fn check_expr<'a, 'tcx>(this: &mut Liveness<'a, 'tcx>, expr: &'tcx Expr) {
1375     match expr.node {
1376       hir::ExprAssign(ref l, _) => {
1377         this.check_lvalue(&l);
1378
1379         intravisit::walk_expr(this, expr);
1380       }
1381
1382       hir::ExprAssignOp(_, ref l, _) => {
1383         if !this.tables.is_method_call(expr.id) {
1384             this.check_lvalue(&l);
1385         }
1386
1387         intravisit::walk_expr(this, expr);
1388       }
1389
1390       hir::ExprInlineAsm(ref ia, ref outputs, ref inputs) => {
1391         for input in inputs {
1392           this.visit_expr(input);
1393         }
1394
1395         // Output operands must be lvalues
1396         for (o, output) in ia.outputs.iter().zip(outputs) {
1397           if !o.is_indirect {
1398             this.check_lvalue(output);
1399           }
1400           this.visit_expr(output);
1401         }
1402
1403         intravisit::walk_expr(this, expr);
1404       }
1405
1406       // no correctness conditions related to liveness
1407       hir::ExprCall(..) | hir::ExprMethodCall(..) | hir::ExprIf(..) |
1408       hir::ExprMatch(..) | hir::ExprWhile(..) | hir::ExprLoop(..) |
1409       hir::ExprIndex(..) | hir::ExprField(..) | hir::ExprTupField(..) |
1410       hir::ExprArray(..) | hir::ExprTup(..) | hir::ExprBinary(..) |
1411       hir::ExprCast(..) | hir::ExprUnary(..) | hir::ExprRet(..) |
1412       hir::ExprBreak(..) | hir::ExprAgain(..) | hir::ExprLit(_) |
1413       hir::ExprBlock(..) | hir::ExprAddrOf(..) |
1414       hir::ExprStruct(..) | hir::ExprRepeat(..) |
1415       hir::ExprClosure(..) | hir::ExprPath(_) |
1416       hir::ExprBox(..) | hir::ExprType(..) => {
1417         intravisit::walk_expr(this, expr);
1418       }
1419     }
1420 }
1421
1422 impl<'a, 'tcx> Liveness<'a, 'tcx> {
1423     fn check_ret(&self,
1424                  id: NodeId,
1425                  sp: Span,
1426                  entry_ln: LiveNode,
1427                  body: &hir::Body)
1428     {
1429         let fn_ty = self.ir.tcx.type_of(self.ir.tcx.hir.local_def_id(id));
1430         let fn_sig = match fn_ty.sty {
1431             ty::TyClosure(closure_def_id, substs) => {
1432                 self.ir.tcx.closure_type(closure_def_id)
1433                     .subst(self.ir.tcx, substs.substs)
1434             }
1435             _ => fn_ty.fn_sig()
1436         };
1437
1438         let fn_ret = fn_sig.output();
1439
1440         // within the fn body, late-bound regions are liberated
1441         // and must outlive the *call-site* of the function.
1442         let fn_ret =
1443             self.ir.tcx.liberate_late_bound_regions(
1444                 Some(self.ir.tcx.region_maps().call_site_extent(id, body.value.id)),
1445                 &fn_ret);
1446
1447         if !fn_ret.is_never() && self.live_on_entry(entry_ln, self.s.no_ret_var).is_some() {
1448             let param_env = ParameterEnvironment::for_item(self.ir.tcx, id);
1449             let t_ret_subst = fn_ret.subst(self.ir.tcx, &param_env.free_substs);
1450             let is_nil = self.ir.tcx.infer_ctxt(param_env, Reveal::All).enter(|infcx| {
1451                 let cause = traits::ObligationCause::dummy();
1452                 traits::fully_normalize(&infcx, cause, &t_ret_subst).unwrap().is_nil()
1453             });
1454
1455             // for nil return types, it is ok to not return a value expl.
1456             if !is_nil {
1457                 span_bug!(sp, "not all control paths return a value");
1458             }
1459         }
1460     }
1461
1462     fn check_lvalue(&mut self, expr: &'tcx Expr) {
1463         match expr.node {
1464             hir::ExprPath(hir::QPath::Resolved(_, ref path)) => {
1465                 if let Def::Local(def_id) = path.def {
1466                     // Assignment to an immutable variable or argument: only legal
1467                     // if there is no later assignment. If this local is actually
1468                     // mutable, then check for a reassignment to flag the mutability
1469                     // as being used.
1470                     let nid = self.ir.tcx.hir.as_local_node_id(def_id).unwrap();
1471                     let ln = self.live_node(expr.id, expr.span);
1472                     let var = self.variable(nid, expr.span);
1473                     self.warn_about_dead_assign(expr.span, expr.id, ln, var);
1474                 }
1475             }
1476             _ => {
1477                 // For other kinds of lvalues, no checks are required,
1478                 // and any embedded expressions are actually rvalues
1479                 intravisit::walk_expr(self, expr);
1480             }
1481         }
1482     }
1483
1484     fn should_warn(&self, var: Variable) -> Option<String> {
1485         let name = self.ir.variable_name(var);
1486         if name.is_empty() || name.as_bytes()[0] == ('_' as u8) {
1487             None
1488         } else {
1489             Some(name)
1490         }
1491     }
1492
1493     fn warn_about_unused_args(&self, body: &hir::Body, entry_ln: LiveNode) {
1494         for arg in &body.arguments {
1495             arg.pat.each_binding(|_bm, p_id, sp, path1| {
1496                 let var = self.variable(p_id, sp);
1497                 // Ignore unused self.
1498                 let name = path1.node;
1499                 if name != keywords::SelfValue.name() {
1500                     if !self.warn_about_unused(sp, p_id, entry_ln, var) {
1501                         if self.live_on_entry(entry_ln, var).is_none() {
1502                             self.report_dead_assign(p_id, sp, var, true);
1503                         }
1504                     }
1505                 }
1506             })
1507         }
1508     }
1509
1510     fn warn_about_unused_or_dead_vars_in_pat(&mut self, pat: &hir::Pat) {
1511         self.pat_bindings(pat, |this, ln, var, sp, id| {
1512             if !this.warn_about_unused(sp, id, ln, var) {
1513                 this.warn_about_dead_assign(sp, id, ln, var);
1514             }
1515         })
1516     }
1517
1518     fn warn_about_unused(&self,
1519                          sp: Span,
1520                          id: NodeId,
1521                          ln: LiveNode,
1522                          var: Variable)
1523                          -> bool {
1524         if !self.used_on_entry(ln, var) {
1525             let r = self.should_warn(var);
1526             if let Some(name) = r {
1527
1528                 // annoying: for parameters in funcs like `fn(x: i32)
1529                 // {ret}`, there is only one node, so asking about
1530                 // assigned_on_exit() is not meaningful.
1531                 let is_assigned = if ln == self.s.exit_ln {
1532                     false
1533                 } else {
1534                     self.assigned_on_exit(ln, var).is_some()
1535                 };
1536
1537                 if is_assigned {
1538                     self.ir.tcx.sess.add_lint(lint::builtin::UNUSED_VARIABLES, id, sp,
1539                         format!("variable `{}` is assigned to, but never used",
1540                                 name));
1541                 } else if name != "self" {
1542                     self.ir.tcx.sess.add_lint(lint::builtin::UNUSED_VARIABLES, id, sp,
1543                         format!("unused variable: `{}`", name));
1544                 }
1545             }
1546             true
1547         } else {
1548             false
1549         }
1550     }
1551
1552     fn warn_about_dead_assign(&self,
1553                               sp: Span,
1554                               id: NodeId,
1555                               ln: LiveNode,
1556                               var: Variable) {
1557         if self.live_on_exit(ln, var).is_none() {
1558             self.report_dead_assign(id, sp, var, false);
1559         }
1560     }
1561
1562     fn report_dead_assign(&self, id: NodeId, sp: Span, var: Variable, is_argument: bool) {
1563         if let Some(name) = self.should_warn(var) {
1564             if is_argument {
1565                 self.ir.tcx.sess.add_lint(lint::builtin::UNUSED_ASSIGNMENTS, id, sp,
1566                     format!("value passed to `{}` is never read", name));
1567             } else {
1568                 self.ir.tcx.sess.add_lint(lint::builtin::UNUSED_ASSIGNMENTS, id, sp,
1569                     format!("value assigned to `{}` is never read", name));
1570             }
1571         }
1572     }
1573 }