]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc/middle/liveness.rs
auto merge of #19628 : jbranchaud/rust/add-string-as-string-doctest, r=steveklabnik
[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 uint) and the id for a variable
55 //! is called a `variable` (another newtype'd uint).
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 middle::def::*;
113 use middle::mem_categorization::Typer;
114 use middle::{pat_util, ty};
115 use lint;
116 use util::nodemap::NodeMap;
117
118 use std::{fmt, io, uint};
119 use std::rc::Rc;
120 use syntax::ast::{mod, NodeId, Expr};
121 use syntax::codemap::{BytePos, original_sp, Span};
122 use syntax::parse::token::{mod, special_idents};
123 use syntax::print::pprust::{expr_to_string, block_to_string};
124 use syntax::ptr::P;
125 use syntax::ast_util;
126 use syntax::visit::{mod, Visitor, FnKind};
127
128 /// For use with `propagate_through_loop`.
129 enum LoopKind<'a> {
130     /// An endless `loop` loop.
131     LoopLoop,
132     /// A `while` loop, with the given expression as condition.
133     WhileLoop(&'a Expr),
134     /// A `for` loop, with the given pattern to bind.
135     ForLoop(&'a ast::Pat),
136 }
137
138 #[deriving(PartialEq)]
139 struct Variable(uint);
140
141 impl Copy for Variable {}
142
143 #[deriving(PartialEq)]
144 struct LiveNode(uint);
145
146 impl Copy for LiveNode {}
147
148 impl Variable {
149     fn get(&self) -> uint { let Variable(v) = *self; v }
150 }
151
152 impl LiveNode {
153     fn get(&self) -> uint { let LiveNode(v) = *self; v }
154 }
155
156 impl Clone for LiveNode {
157     fn clone(&self) -> LiveNode {
158         LiveNode(self.get())
159     }
160 }
161
162 #[deriving(PartialEq, Show)]
163 enum LiveNodeKind {
164     FreeVarNode(Span),
165     ExprNode(Span),
166     VarDefNode(Span),
167     ExitNode
168 }
169
170 impl Copy for LiveNodeKind {}
171
172 fn live_node_kind_to_string(lnk: LiveNodeKind, cx: &ty::ctxt) -> String {
173     let cm = cx.sess.codemap();
174     match lnk {
175         FreeVarNode(s) => {
176             format!("Free var node [{}]", cm.span_to_string(s))
177         }
178         ExprNode(s) => {
179             format!("Expr node [{}]", cm.span_to_string(s))
180         }
181         VarDefNode(s) => {
182             format!("Var def node [{}]", cm.span_to_string(s))
183         }
184         ExitNode => "Exit node".to_string(),
185     }
186 }
187
188 impl<'a, 'tcx, 'v> Visitor<'v> for IrMaps<'a, 'tcx> {
189     fn visit_fn(&mut self, fk: FnKind<'v>, fd: &'v ast::FnDecl,
190                 b: &'v ast::Block, s: Span, id: NodeId) {
191         visit_fn(self, fk, fd, b, s, id);
192     }
193     fn visit_local(&mut self, l: &ast::Local) { visit_local(self, l); }
194     fn visit_expr(&mut self, ex: &Expr) { visit_expr(self, ex); }
195     fn visit_arm(&mut self, a: &ast::Arm) { visit_arm(self, a); }
196 }
197
198 pub fn check_crate(tcx: &ty::ctxt) {
199     visit::walk_crate(&mut IrMaps::new(tcx), tcx.map.krate());
200     tcx.sess.abort_if_errors();
201 }
202
203 impl fmt::Show for LiveNode {
204     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
205         write!(f, "ln({})", self.get())
206     }
207 }
208
209 impl fmt::Show for Variable {
210     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
211         write!(f, "v({})", self.get())
212     }
213 }
214
215 // ______________________________________________________________________
216 // Creating ir_maps
217 //
218 // This is the first pass and the one that drives the main
219 // computation.  It walks up and down the IR once.  On the way down,
220 // we count for each function the number of variables as well as
221 // liveness nodes.  A liveness node is basically an expression or
222 // capture clause that does something of interest: either it has
223 // interesting control flow or it uses/defines a local variable.
224 //
225 // On the way back up, at each function node we create liveness sets
226 // (we now know precisely how big to make our various vectors and so
227 // forth) and then do the data-flow propagation to compute the set
228 // of live variables at each program point.
229 //
230 // Finally, we run back over the IR one last time and, using the
231 // computed liveness, check various safety conditions.  For example,
232 // there must be no live nodes at the definition site for a variable
233 // unless it has an initializer.  Similarly, each non-mutable local
234 // variable must not be assigned if there is some successor
235 // assignment.  And so forth.
236
237 impl LiveNode {
238     fn is_valid(&self) -> bool {
239         self.get() != uint::MAX
240     }
241 }
242
243 fn invalid_node() -> LiveNode { LiveNode(uint::MAX) }
244
245 struct CaptureInfo {
246     ln: LiveNode,
247     var_nid: NodeId
248 }
249
250 #[deriving(Show)]
251 struct LocalInfo {
252     id: NodeId,
253     ident: ast::Ident
254 }
255
256 impl Copy for LocalInfo {}
257
258 #[deriving(Show)]
259 enum VarKind {
260     Arg(NodeId, ast::Ident),
261     Local(LocalInfo),
262     ImplicitRet,
263     CleanExit
264 }
265
266 impl Copy for VarKind {}
267
268 struct IrMaps<'a, 'tcx: 'a> {
269     tcx: &'a ty::ctxt<'tcx>,
270
271     num_live_nodes: uint,
272     num_vars: uint,
273     live_node_map: NodeMap<LiveNode>,
274     variable_map: NodeMap<Variable>,
275     capture_info_map: NodeMap<Rc<Vec<CaptureInfo>>>,
276     var_kinds: Vec<VarKind>,
277     lnks: Vec<LiveNodeKind>,
278 }
279
280 impl<'a, 'tcx> IrMaps<'a, 'tcx> {
281     fn new(tcx: &'a ty::ctxt<'tcx>) -> IrMaps<'a, 'tcx> {
282         IrMaps {
283             tcx: tcx,
284             num_live_nodes: 0,
285             num_vars: 0,
286             live_node_map: NodeMap::new(),
287             variable_map: NodeMap::new(),
288             capture_info_map: NodeMap::new(),
289             var_kinds: Vec::new(),
290             lnks: Vec::new(),
291         }
292     }
293
294     fn add_live_node(&mut self, lnk: LiveNodeKind) -> LiveNode {
295         let ln = LiveNode(self.num_live_nodes);
296         self.lnks.push(lnk);
297         self.num_live_nodes += 1;
298
299         debug!("{} is of kind {}", ln.to_string(),
300                live_node_kind_to_string(lnk, self.tcx));
301
302         ln
303     }
304
305     fn add_live_node_for_node(&mut self, node_id: NodeId, lnk: LiveNodeKind) {
306         let ln = self.add_live_node(lnk);
307         self.live_node_map.insert(node_id, ln);
308
309         debug!("{} is node {}", ln.to_string(), node_id);
310     }
311
312     fn add_variable(&mut self, vk: VarKind) -> Variable {
313         let v = Variable(self.num_vars);
314         self.var_kinds.push(vk);
315         self.num_vars += 1;
316
317         match vk {
318             Local(LocalInfo { id: node_id, .. }) | Arg(node_id, _) => {
319                 self.variable_map.insert(node_id, v);
320             },
321             ImplicitRet | CleanExit => {}
322         }
323
324         debug!("{} is {}", v.to_string(), vk);
325
326         v
327     }
328
329     fn variable(&self, node_id: NodeId, span: Span) -> Variable {
330         match self.variable_map.get(&node_id) {
331           Some(&var) => var,
332           None => {
333             self.tcx
334                 .sess
335                 .span_bug(span, format!("no variable registered for id {}",
336                                         node_id).as_slice());
337           }
338         }
339     }
340
341     fn variable_name(&self, var: Variable) -> String {
342         match self.var_kinds[var.get()] {
343             Local(LocalInfo { ident: nm, .. }) | Arg(_, nm) => {
344                 token::get_ident(nm).get().to_string()
345             },
346             ImplicitRet => "<implicit-ret>".to_string(),
347             CleanExit => "<clean-exit>".to_string()
348         }
349     }
350
351     fn set_captures(&mut self, node_id: NodeId, cs: Vec<CaptureInfo>) {
352         self.capture_info_map.insert(node_id, Rc::new(cs));
353     }
354
355     fn lnk(&self, ln: LiveNode) -> LiveNodeKind {
356         self.lnks[ln.get()]
357     }
358 }
359
360 impl<'a, 'tcx, 'v> Visitor<'v> for Liveness<'a, 'tcx> {
361     fn visit_fn(&mut self, fk: FnKind<'v>, fd: &'v ast::FnDecl,
362                 b: &'v ast::Block, s: Span, n: NodeId) {
363         check_fn(self, fk, fd, b, s, n);
364     }
365     fn visit_local(&mut self, l: &ast::Local) {
366         check_local(self, l);
367     }
368     fn visit_expr(&mut self, ex: &Expr) {
369         check_expr(self, ex);
370     }
371     fn visit_arm(&mut self, a: &ast::Arm) {
372         check_arm(self, a);
373     }
374 }
375
376 fn visit_fn(ir: &mut IrMaps,
377             fk: FnKind,
378             decl: &ast::FnDecl,
379             body: &ast::Block,
380             sp: Span,
381             id: ast::NodeId) {
382     debug!("visit_fn");
383
384     // swap in a new set of IR maps for this function body:
385     let mut fn_maps = IrMaps::new(ir.tcx);
386
387     debug!("creating fn_maps: {}", &fn_maps as *const IrMaps);
388
389     for arg in decl.inputs.iter() {
390         pat_util::pat_bindings(&ir.tcx.def_map,
391                                &*arg.pat,
392                                |_bm, arg_id, _x, path1| {
393             debug!("adding argument {}", arg_id);
394             let ident = path1.node;
395             fn_maps.add_variable(Arg(arg_id, ident));
396         })
397     };
398
399     // gather up the various local variables, significant expressions,
400     // and so forth:
401     visit::walk_fn(&mut fn_maps, fk, decl, body, sp);
402
403     // Special nodes and variables:
404     // - exit_ln represents the end of the fn, either by return or panic
405     // - implicit_ret_var is a pseudo-variable that represents
406     //   an implicit return
407     let specials = Specials {
408         exit_ln: fn_maps.add_live_node(ExitNode),
409         fallthrough_ln: fn_maps.add_live_node(ExitNode),
410         no_ret_var: fn_maps.add_variable(ImplicitRet),
411         clean_exit_var: fn_maps.add_variable(CleanExit)
412     };
413
414     // compute liveness
415     let mut lsets = Liveness::new(&mut fn_maps, specials);
416     let entry_ln = lsets.compute(decl, body);
417
418     // check for various error conditions
419     lsets.visit_block(body);
420     lsets.check_ret(id, sp, fk, entry_ln, body);
421     lsets.warn_about_unused_args(decl, entry_ln);
422 }
423
424 fn visit_local(ir: &mut IrMaps, local: &ast::Local) {
425     pat_util::pat_bindings(&ir.tcx.def_map, &*local.pat, |_, p_id, sp, path1| {
426         debug!("adding local variable {}", p_id);
427         let name = path1.node;
428         ir.add_live_node_for_node(p_id, VarDefNode(sp));
429         ir.add_variable(Local(LocalInfo {
430           id: p_id,
431           ident: name
432         }));
433     });
434     visit::walk_local(ir, local);
435 }
436
437 fn visit_arm(ir: &mut IrMaps, arm: &ast::Arm) {
438     for pat in arm.pats.iter() {
439         pat_util::pat_bindings(&ir.tcx.def_map, &**pat, |bm, p_id, sp, path1| {
440             debug!("adding local variable {} from match with bm {}",
441                    p_id, bm);
442             let name = path1.node;
443             ir.add_live_node_for_node(p_id, VarDefNode(sp));
444             ir.add_variable(Local(LocalInfo {
445                 id: p_id,
446                 ident: name
447             }));
448         })
449     }
450     visit::walk_arm(ir, arm);
451 }
452
453 fn visit_expr(ir: &mut IrMaps, expr: &Expr) {
454     match expr.node {
455       // live nodes required for uses or definitions of variables:
456       ast::ExprPath(_) => {
457         let def = ir.tcx.def_map.borrow()[expr.id].clone();
458         debug!("expr {}: path that leads to {}", expr.id, def);
459         if let DefLocal(..) = def {
460             ir.add_live_node_for_node(expr.id, ExprNode(expr.span));
461         }
462         visit::walk_expr(ir, expr);
463       }
464       ast::ExprClosure(..) | ast::ExprProc(..) => {
465         // Interesting control flow (for loops can contain labeled
466         // breaks or continues)
467         ir.add_live_node_for_node(expr.id, ExprNode(expr.span));
468
469         // Make a live_node for each captured variable, with the span
470         // being the location that the variable is used.  This results
471         // in better error messages than just pointing at the closure
472         // construction site.
473         let mut call_caps = Vec::new();
474         ty::with_freevars(ir.tcx, expr.id, |freevars| {
475             for fv in freevars.iter() {
476                 if let DefLocal(rv) = fv.def {
477                     let fv_ln = ir.add_live_node(FreeVarNode(fv.span));
478                     call_caps.push(CaptureInfo {ln: fv_ln,
479                                                 var_nid: rv});
480                 }
481             }
482         });
483         ir.set_captures(expr.id, call_caps);
484
485         visit::walk_expr(ir, expr);
486       }
487
488       // live nodes required for interesting control flow:
489       ast::ExprIf(..) | ast::ExprMatch(..) | ast::ExprWhile(..) | ast::ExprLoop(..) => {
490         ir.add_live_node_for_node(expr.id, ExprNode(expr.span));
491         visit::walk_expr(ir, expr);
492       }
493       ast::ExprIfLet(..) => {
494           ir.tcx.sess.span_bug(expr.span, "non-desugared ExprIfLet");
495       }
496       ast::ExprWhileLet(..) => {
497           ir.tcx.sess.span_bug(expr.span, "non-desugared ExprWhileLet");
498       }
499       ast::ExprForLoop(ref pat, _, _, _) => {
500         pat_util::pat_bindings(&ir.tcx.def_map, &**pat, |bm, p_id, sp, path1| {
501             debug!("adding local variable {} from for loop with bm {}",
502                    p_id, bm);
503             let name = path1.node;
504             ir.add_live_node_for_node(p_id, VarDefNode(sp));
505             ir.add_variable(Local(LocalInfo {
506                 id: p_id,
507                 ident: name
508             }));
509         });
510         ir.add_live_node_for_node(expr.id, ExprNode(expr.span));
511         visit::walk_expr(ir, expr);
512       }
513       ast::ExprBinary(op, _, _) if ast_util::lazy_binop(op) => {
514         ir.add_live_node_for_node(expr.id, ExprNode(expr.span));
515         visit::walk_expr(ir, expr);
516       }
517
518       // otherwise, live nodes are not required:
519       ast::ExprIndex(..) | ast::ExprField(..) | ast::ExprTupField(..) |
520       ast::ExprVec(..) | ast::ExprCall(..) | ast::ExprMethodCall(..) |
521       ast::ExprTup(..) | ast::ExprBinary(..) | ast::ExprAddrOf(..) |
522       ast::ExprCast(..) | ast::ExprUnary(..) | ast::ExprBreak(_) |
523       ast::ExprAgain(_) | ast::ExprLit(_) | ast::ExprRet(..) |
524       ast::ExprBlock(..) | ast::ExprAssign(..) | ast::ExprAssignOp(..) |
525       ast::ExprMac(..) | ast::ExprStruct(..) | ast::ExprRepeat(..) |
526       ast::ExprParen(..) | ast::ExprInlineAsm(..) | ast::ExprBox(..) |
527       ast::ExprSlice(..) => {
528           visit::walk_expr(ir, expr);
529       }
530     }
531 }
532
533 // ______________________________________________________________________
534 // Computing liveness sets
535 //
536 // Actually we compute just a bit more than just liveness, but we use
537 // the same basic propagation framework in all cases.
538
539 #[deriving(Clone)]
540 struct Users {
541     reader: LiveNode,
542     writer: LiveNode,
543     used: bool
544 }
545
546 impl Copy for Users {}
547
548 fn invalid_users() -> Users {
549     Users {
550         reader: invalid_node(),
551         writer: invalid_node(),
552         used: false
553     }
554 }
555
556 struct Specials {
557     exit_ln: LiveNode,
558     fallthrough_ln: LiveNode,
559     no_ret_var: Variable,
560     clean_exit_var: Variable
561 }
562
563 impl Copy for Specials {}
564
565 static ACC_READ: uint = 1u;
566 static ACC_WRITE: uint = 2u;
567 static ACC_USE: uint = 4u;
568
569 struct Liveness<'a, 'tcx: 'a> {
570     ir: &'a mut IrMaps<'a, 'tcx>,
571     s: Specials,
572     successors: Vec<LiveNode>,
573     users: Vec<Users>,
574     // The list of node IDs for the nested loop scopes
575     // we're in.
576     loop_scope: Vec<NodeId>,
577     // mappings from loop node ID to LiveNode
578     // ("break" label should map to loop node ID,
579     // it probably doesn't now)
580     break_ln: NodeMap<LiveNode>,
581     cont_ln: NodeMap<LiveNode>
582 }
583
584 impl<'a, 'tcx> Liveness<'a, 'tcx> {
585     fn new(ir: &'a mut IrMaps<'a, 'tcx>, specials: Specials) -> Liveness<'a, 'tcx> {
586         let num_live_nodes = ir.num_live_nodes;
587         let num_vars = ir.num_vars;
588         Liveness {
589             ir: ir,
590             s: specials,
591             successors: Vec::from_elem(num_live_nodes, invalid_node()),
592             users: Vec::from_elem(num_live_nodes * num_vars, invalid_users()),
593             loop_scope: Vec::new(),
594             break_ln: NodeMap::new(),
595             cont_ln: NodeMap::new(),
596         }
597     }
598
599     fn live_node(&self, node_id: NodeId, span: Span) -> LiveNode {
600         match self.ir.live_node_map.get(&node_id) {
601           Some(&ln) => ln,
602           None => {
603             // This must be a mismatch between the ir_map construction
604             // above and the propagation code below; the two sets of
605             // code have to agree about which AST nodes are worth
606             // creating liveness nodes for.
607             self.ir.tcx.sess.span_bug(
608                 span,
609                 format!("no live node registered for node {}",
610                         node_id).as_slice());
611           }
612         }
613     }
614
615     fn variable(&self, node_id: NodeId, span: Span) -> Variable {
616         self.ir.variable(node_id, span)
617     }
618
619     fn pat_bindings(&mut self,
620                     pat: &ast::Pat,
621                     f: |&mut Liveness<'a, 'tcx>, LiveNode, Variable, Span, NodeId|) {
622         pat_util::pat_bindings(&self.ir.tcx.def_map, pat, |_bm, p_id, sp, _n| {
623             let ln = self.live_node(p_id, sp);
624             let var = self.variable(p_id, sp);
625             f(self, ln, var, sp, p_id);
626         })
627     }
628
629     fn arm_pats_bindings(&mut self,
630                          pat: Option<&ast::Pat>,
631                          f: |&mut Liveness<'a, 'tcx>, LiveNode, Variable, Span, NodeId|) {
632         match pat {
633             Some(pat) => {
634                 self.pat_bindings(pat, f);
635             }
636             None => {}
637         }
638     }
639
640     fn define_bindings_in_pat(&mut self, pat: &ast::Pat, succ: LiveNode)
641                               -> LiveNode {
642         self.define_bindings_in_arm_pats(Some(pat), succ)
643     }
644
645     fn define_bindings_in_arm_pats(&mut self, pat: Option<&ast::Pat>, succ: LiveNode)
646                                    -> LiveNode {
647         let mut succ = succ;
648         self.arm_pats_bindings(pat, |this, ln, var, _sp, _id| {
649             this.init_from_succ(ln, succ);
650             this.define(ln, var);
651             succ = ln;
652         });
653         succ
654     }
655
656     fn idx(&self, ln: LiveNode, var: Variable) -> uint {
657         ln.get() * self.ir.num_vars + var.get()
658     }
659
660     fn live_on_entry(&self, ln: LiveNode, var: Variable)
661                       -> Option<LiveNodeKind> {
662         assert!(ln.is_valid());
663         let reader = self.users[self.idx(ln, var)].reader;
664         if reader.is_valid() {Some(self.ir.lnk(reader))} else {None}
665     }
666
667     /*
668     Is this variable live on entry to any of its successor nodes?
669     */
670     fn live_on_exit(&self, ln: LiveNode, var: Variable)
671                     -> Option<LiveNodeKind> {
672         let successor = self.successors[ln.get()];
673         self.live_on_entry(successor, var)
674     }
675
676     fn used_on_entry(&self, ln: LiveNode, var: Variable) -> bool {
677         assert!(ln.is_valid());
678         self.users[self.idx(ln, var)].used
679     }
680
681     fn assigned_on_entry(&self, ln: LiveNode, var: Variable)
682                          -> Option<LiveNodeKind> {
683         assert!(ln.is_valid());
684         let writer = self.users[self.idx(ln, var)].writer;
685         if writer.is_valid() {Some(self.ir.lnk(writer))} else {None}
686     }
687
688     fn assigned_on_exit(&self, ln: LiveNode, var: Variable)
689                         -> Option<LiveNodeKind> {
690         let successor = self.successors[ln.get()];
691         self.assigned_on_entry(successor, var)
692     }
693
694     fn indices2(&mut self,
695                 ln: LiveNode,
696                 succ_ln: LiveNode,
697                 op: |&mut Liveness<'a, 'tcx>, uint, uint|) {
698         let node_base_idx = self.idx(ln, Variable(0u));
699         let succ_base_idx = self.idx(succ_ln, Variable(0u));
700         for var_idx in range(0u, self.ir.num_vars) {
701             op(self, node_base_idx + var_idx, succ_base_idx + var_idx);
702         }
703     }
704
705     fn write_vars(&self,
706                   wr: &mut io::Writer,
707                   ln: LiveNode,
708                   test: |uint| -> LiveNode) -> io::IoResult<()> {
709         let node_base_idx = self.idx(ln, Variable(0));
710         for var_idx in range(0u, self.ir.num_vars) {
711             let idx = node_base_idx + var_idx;
712             if test(idx).is_valid() {
713                 try!(write!(wr, " {}", Variable(var_idx).to_string()));
714             }
715         }
716         Ok(())
717     }
718
719     fn find_loop_scope(&self,
720                        opt_label: Option<ast::Ident>,
721                        id: NodeId,
722                        sp: Span)
723                        -> NodeId {
724         match opt_label {
725             Some(_) => {
726                 // Refers to a labeled loop. Use the results of resolve
727                 // to find with one
728                 match self.ir.tcx.def_map.borrow().get(&id) {
729                     Some(&DefLabel(loop_id)) => loop_id,
730                     _ => self.ir.tcx.sess.span_bug(sp, "label on break/loop \
731                                                         doesn't refer to a loop")
732                 }
733             }
734             None => {
735                 // Vanilla 'break' or 'loop', so use the enclosing
736                 // loop scope
737                 if self.loop_scope.len() == 0 {
738                     self.ir.tcx.sess.span_bug(sp, "break outside loop");
739                 } else {
740                     *self.loop_scope.last().unwrap()
741                 }
742             }
743         }
744     }
745
746     #[allow(unused_must_use)]
747     fn ln_str(&self, ln: LiveNode) -> String {
748         let mut wr = Vec::new();
749         {
750             let wr = &mut wr as &mut io::Writer;
751             write!(wr, "[ln({}) of kind {} reads", ln.get(), self.ir.lnk(ln));
752             self.write_vars(wr, ln, |idx| self.users[idx].reader);
753             write!(wr, "  writes");
754             self.write_vars(wr, ln, |idx| self.users[idx].writer);
755             write!(wr, "  precedes {}]", self.successors[ln.get()].to_string());
756         }
757         String::from_utf8(wr).unwrap()
758     }
759
760     fn init_empty(&mut self, ln: LiveNode, succ_ln: LiveNode) {
761         self.successors[ln.get()] = succ_ln;
762
763         // It is not necessary to initialize the
764         // values to empty because this is the value
765         // they have when they are created, and the sets
766         // only grow during iterations.
767         //
768         // self.indices(ln) { |idx|
769         //     self.users[idx] = invalid_users();
770         // }
771     }
772
773     fn init_from_succ(&mut self, ln: LiveNode, succ_ln: LiveNode) {
774         // more efficient version of init_empty() / merge_from_succ()
775         self.successors[ln.get()] = succ_ln;
776
777         self.indices2(ln, succ_ln, |this, idx, succ_idx| {
778             this.users[idx] = this.users[succ_idx]
779         });
780         debug!("init_from_succ(ln={}, succ={})",
781                self.ln_str(ln), self.ln_str(succ_ln));
782     }
783
784     fn merge_from_succ(&mut self,
785                        ln: LiveNode,
786                        succ_ln: LiveNode,
787                        first_merge: bool)
788                        -> bool {
789         if ln == succ_ln { return false; }
790
791         let mut changed = false;
792         self.indices2(ln, succ_ln, |this, idx, succ_idx| {
793             changed |= copy_if_invalid(this.users[succ_idx].reader,
794                                        &mut this.users[idx].reader);
795             changed |= copy_if_invalid(this.users[succ_idx].writer,
796                                        &mut this.users[idx].writer);
797             if this.users[succ_idx].used && !this.users[idx].used {
798                 this.users[idx].used = true;
799                 changed = true;
800             }
801         });
802
803         debug!("merge_from_succ(ln={}, succ={}, first_merge={}, changed={})",
804                ln.to_string(), self.ln_str(succ_ln), first_merge, changed);
805         return changed;
806
807         fn copy_if_invalid(src: LiveNode, dst: &mut LiveNode) -> bool {
808             if src.is_valid() && !dst.is_valid() {
809                 *dst = src;
810                 true
811             } else {
812                 false
813             }
814         }
815     }
816
817     // Indicates that a local variable was *defined*; we know that no
818     // uses of the variable can precede the definition (resolve checks
819     // this) so we just clear out all the data.
820     fn define(&mut self, writer: LiveNode, var: Variable) {
821         let idx = self.idx(writer, var);
822         self.users[idx].reader = invalid_node();
823         self.users[idx].writer = invalid_node();
824
825         debug!("{} defines {} (idx={}): {}", writer.to_string(), var.to_string(),
826                idx, self.ln_str(writer));
827     }
828
829     // Either read, write, or both depending on the acc bitset
830     fn acc(&mut self, ln: LiveNode, var: Variable, acc: uint) {
831         debug!("{} accesses[{:x}] {}: {}",
832                ln.to_string(), acc, var.to_string(), self.ln_str(ln));
833
834         let idx = self.idx(ln, var);
835         let user = &mut self.users[idx];
836
837         if (acc & ACC_WRITE) != 0 {
838             user.reader = invalid_node();
839             user.writer = ln;
840         }
841
842         // Important: if we both read/write, must do read second
843         // or else the write will override.
844         if (acc & ACC_READ) != 0 {
845             user.reader = ln;
846         }
847
848         if (acc & ACC_USE) != 0 {
849             user.used = true;
850         }
851     }
852
853     // _______________________________________________________________________
854
855     fn compute(&mut self, decl: &ast::FnDecl, body: &ast::Block) -> LiveNode {
856         // if there is a `break` or `again` at the top level, then it's
857         // effectively a return---this only occurs in `for` loops,
858         // where the body is really a closure.
859
860         debug!("compute: using id for block, {}", block_to_string(body));
861
862         let exit_ln = self.s.exit_ln;
863         let entry_ln: LiveNode =
864             self.with_loop_nodes(body.id, exit_ln, exit_ln,
865               |this| this.propagate_through_fn_block(decl, body));
866
867         // hack to skip the loop unless debug! is enabled:
868         debug!("^^ liveness computation results for body {} (entry={})",
869                {
870                    for ln_idx in range(0u, self.ir.num_live_nodes) {
871                        debug!("{}", self.ln_str(LiveNode(ln_idx)));
872                    }
873                    body.id
874                },
875                entry_ln.to_string());
876
877         entry_ln
878     }
879
880     fn propagate_through_fn_block(&mut self, _: &ast::FnDecl, blk: &ast::Block)
881                                   -> LiveNode {
882         // the fallthrough exit is only for those cases where we do not
883         // explicitly return:
884         let s = self.s;
885         self.init_from_succ(s.fallthrough_ln, s.exit_ln);
886         if blk.expr.is_none() {
887             self.acc(s.fallthrough_ln, s.no_ret_var, ACC_READ)
888         }
889         self.acc(s.fallthrough_ln, s.clean_exit_var, ACC_READ);
890
891         self.propagate_through_block(blk, s.fallthrough_ln)
892     }
893
894     fn propagate_through_block(&mut self, blk: &ast::Block, succ: LiveNode)
895                                -> LiveNode {
896         let succ = self.propagate_through_opt_expr(blk.expr.as_ref().map(|e| &**e), succ);
897         blk.stmts.iter().rev().fold(succ, |succ, stmt| {
898             self.propagate_through_stmt(&**stmt, succ)
899         })
900     }
901
902     fn propagate_through_stmt(&mut self, stmt: &ast::Stmt, succ: LiveNode)
903                               -> LiveNode {
904         match stmt.node {
905             ast::StmtDecl(ref decl, _) => {
906                 self.propagate_through_decl(&**decl, succ)
907             }
908
909             ast::StmtExpr(ref expr, _) | ast::StmtSemi(ref expr, _) => {
910                 self.propagate_through_expr(&**expr, succ)
911             }
912
913             ast::StmtMac(..) => {
914                 self.ir.tcx.sess.span_bug(stmt.span, "unexpanded macro");
915             }
916         }
917     }
918
919     fn propagate_through_decl(&mut self, decl: &ast::Decl, succ: LiveNode)
920                               -> LiveNode {
921         match decl.node {
922             ast::DeclLocal(ref local) => {
923                 self.propagate_through_local(&**local, succ)
924             }
925             ast::DeclItem(_) => succ,
926         }
927     }
928
929     fn propagate_through_local(&mut self, local: &ast::Local, succ: LiveNode)
930                                -> LiveNode {
931         // Note: we mark the variable as defined regardless of whether
932         // there is an initializer.  Initially I had thought to only mark
933         // the live variable as defined if it was initialized, and then we
934         // could check for uninit variables just by scanning what is live
935         // at the start of the function. But that doesn't work so well for
936         // immutable variables defined in a loop:
937         //     loop { let x; x = 5; }
938         // because the "assignment" loops back around and generates an error.
939         //
940         // So now we just check that variables defined w/o an
941         // initializer are not live at the point of their
942         // initialization, which is mildly more complex than checking
943         // once at the func header but otherwise equivalent.
944
945         let succ = self.propagate_through_opt_expr(local.init.as_ref().map(|e| &**e), succ);
946         self.define_bindings_in_pat(&*local.pat, succ)
947     }
948
949     fn propagate_through_exprs(&mut self, exprs: &[P<Expr>], succ: LiveNode)
950                                -> LiveNode {
951         exprs.iter().rev().fold(succ, |succ, expr| {
952             self.propagate_through_expr(&**expr, succ)
953         })
954     }
955
956     fn propagate_through_opt_expr(&mut self,
957                                   opt_expr: Option<&Expr>,
958                                   succ: LiveNode)
959                                   -> LiveNode {
960         opt_expr.map_or(succ, |expr| self.propagate_through_expr(expr, succ))
961     }
962
963     fn propagate_through_expr(&mut self, expr: &Expr, succ: LiveNode)
964                               -> LiveNode {
965         debug!("propagate_through_expr: {}", expr_to_string(expr));
966
967         match expr.node {
968           // Interesting cases with control flow or which gen/kill
969
970           ast::ExprPath(_) => {
971               self.access_path(expr, succ, ACC_READ | ACC_USE)
972           }
973
974           ast::ExprField(ref e, _) => {
975               self.propagate_through_expr(&**e, succ)
976           }
977
978           ast::ExprTupField(ref e, _) => {
979               self.propagate_through_expr(&**e, succ)
980           }
981
982           ast::ExprClosure(_, _, _, ref blk) |
983           ast::ExprProc(_, ref blk) => {
984               debug!("{} is an ExprClosure or ExprProc",
985                      expr_to_string(expr));
986
987               /*
988               The next-node for a break is the successor of the entire
989               loop. The next-node for a continue is the top of this loop.
990               */
991               let node = self.live_node(expr.id, expr.span);
992               self.with_loop_nodes(blk.id, succ, node, |this| {
993
994                  // the construction of a closure itself is not important,
995                  // but we have to consider the closed over variables.
996                  let caps = match this.ir.capture_info_map.get(&expr.id) {
997                     Some(caps) => caps.clone(),
998                     None => {
999                         this.ir.tcx.sess.span_bug(expr.span, "no registered caps");
1000                      }
1001                  };
1002                  caps.iter().rev().fold(succ, |succ, cap| {
1003                      this.init_from_succ(cap.ln, succ);
1004                      let var = this.variable(cap.var_nid, expr.span);
1005                      this.acc(cap.ln, var, ACC_READ | ACC_USE);
1006                      cap.ln
1007                  })
1008               })
1009           }
1010
1011           ast::ExprIf(ref cond, ref then, ref els) => {
1012             //
1013             //     (cond)
1014             //       |
1015             //       v
1016             //     (expr)
1017             //     /   \
1018             //    |     |
1019             //    v     v
1020             //  (then)(els)
1021             //    |     |
1022             //    v     v
1023             //   (  succ  )
1024             //
1025             let else_ln = self.propagate_through_opt_expr(els.as_ref().map(|e| &**e), succ);
1026             let then_ln = self.propagate_through_block(&**then, succ);
1027             let ln = self.live_node(expr.id, expr.span);
1028             self.init_from_succ(ln, else_ln);
1029             self.merge_from_succ(ln, then_ln, false);
1030             self.propagate_through_expr(&**cond, ln)
1031           }
1032
1033           ast::ExprIfLet(..) => {
1034               self.ir.tcx.sess.span_bug(expr.span, "non-desugared ExprIfLet");
1035           }
1036
1037           ast::ExprWhile(ref cond, ref blk, _) => {
1038             self.propagate_through_loop(expr, WhileLoop(&**cond), &**blk, succ)
1039           }
1040
1041           ast::ExprWhileLet(..) => {
1042               self.ir.tcx.sess.span_bug(expr.span, "non-desugared ExprWhileLet");
1043           }
1044
1045           ast::ExprForLoop(ref pat, ref head, ref blk, _) => {
1046             let ln = self.propagate_through_loop(expr, ForLoop(&**pat), &**blk, succ);
1047             self.propagate_through_expr(&**head, ln)
1048           }
1049
1050           // Note that labels have been resolved, so we don't need to look
1051           // at the label ident
1052           ast::ExprLoop(ref blk, _) => {
1053             self.propagate_through_loop(expr, LoopLoop, &**blk, succ)
1054           }
1055
1056           ast::ExprMatch(ref e, ref arms, _) => {
1057             //
1058             //      (e)
1059             //       |
1060             //       v
1061             //     (expr)
1062             //     / | \
1063             //    |  |  |
1064             //    v  v  v
1065             //   (..arms..)
1066             //    |  |  |
1067             //    v  v  v
1068             //   (  succ  )
1069             //
1070             //
1071             let ln = self.live_node(expr.id, expr.span);
1072             self.init_empty(ln, succ);
1073             let mut first_merge = true;
1074             for arm in arms.iter() {
1075                 let body_succ =
1076                     self.propagate_through_expr(&*arm.body, succ);
1077                 let guard_succ =
1078                     self.propagate_through_opt_expr(arm.guard.as_ref().map(|e| &**e), body_succ);
1079                 // only consider the first pattern; any later patterns must have
1080                 // the same bindings, and we also consider the first pattern to be
1081                 // the "authoritative" set of ids
1082                 let arm_succ =
1083                     self.define_bindings_in_arm_pats(arm.pats.head().map(|p| &**p),
1084                                                      guard_succ);
1085                 self.merge_from_succ(ln, arm_succ, first_merge);
1086                 first_merge = false;
1087             };
1088             self.propagate_through_expr(&**e, ln)
1089           }
1090
1091           ast::ExprRet(ref o_e) => {
1092             // ignore succ and subst exit_ln:
1093             let exit_ln = self.s.exit_ln;
1094             self.propagate_through_opt_expr(o_e.as_ref().map(|e| &**e), exit_ln)
1095           }
1096
1097           ast::ExprBreak(opt_label) => {
1098               // Find which label this break jumps to
1099               let sc = self.find_loop_scope(opt_label, expr.id, expr.span);
1100
1101               // Now that we know the label we're going to,
1102               // look it up in the break loop nodes table
1103
1104               match self.break_ln.get(&sc) {
1105                   Some(&b) => b,
1106                   None => self.ir.tcx.sess.span_bug(expr.span,
1107                                                     "break to unknown label")
1108               }
1109           }
1110
1111           ast::ExprAgain(opt_label) => {
1112               // Find which label this expr continues to
1113               let sc = self.find_loop_scope(opt_label, expr.id, expr.span);
1114
1115               // Now that we know the label we're going to,
1116               // look it up in the continue loop nodes table
1117
1118               match self.cont_ln.get(&sc) {
1119                   Some(&b) => b,
1120                   None => self.ir.tcx.sess.span_bug(expr.span,
1121                                                     "loop to unknown label")
1122               }
1123           }
1124
1125           ast::ExprAssign(ref l, ref r) => {
1126             // see comment on lvalues in
1127             // propagate_through_lvalue_components()
1128             let succ = self.write_lvalue(&**l, succ, ACC_WRITE);
1129             let succ = self.propagate_through_lvalue_components(&**l, succ);
1130             self.propagate_through_expr(&**r, succ)
1131           }
1132
1133           ast::ExprAssignOp(_, ref l, ref r) => {
1134             // see comment on lvalues in
1135             // propagate_through_lvalue_components()
1136             let succ = self.write_lvalue(&**l, succ, ACC_WRITE|ACC_READ);
1137             let succ = self.propagate_through_expr(&**r, succ);
1138             self.propagate_through_lvalue_components(&**l, succ)
1139           }
1140
1141           // Uninteresting cases: just propagate in rev exec order
1142
1143           ast::ExprVec(ref exprs) => {
1144             self.propagate_through_exprs(exprs.as_slice(), succ)
1145           }
1146
1147           ast::ExprRepeat(ref element, ref count) => {
1148             let succ = self.propagate_through_expr(&**count, succ);
1149             self.propagate_through_expr(&**element, succ)
1150           }
1151
1152           ast::ExprStruct(_, ref fields, ref with_expr) => {
1153             let succ = self.propagate_through_opt_expr(with_expr.as_ref().map(|e| &**e), succ);
1154             fields.iter().rev().fold(succ, |succ, field| {
1155                 self.propagate_through_expr(&*field.expr, succ)
1156             })
1157           }
1158
1159           ast::ExprCall(ref f, ref args) => {
1160             let diverges = !self.ir.tcx.is_method_call(expr.id) && {
1161                 let t_ret = ty::ty_fn_ret(ty::expr_ty(self.ir.tcx, &**f));
1162                 t_ret == ty::FnDiverging
1163             };
1164             let succ = if diverges {
1165                 self.s.exit_ln
1166             } else {
1167                 succ
1168             };
1169             let succ = self.propagate_through_exprs(args.as_slice(), succ);
1170             self.propagate_through_expr(&**f, succ)
1171           }
1172
1173           ast::ExprMethodCall(_, _, ref args) => {
1174             let method_call = ty::MethodCall::expr(expr.id);
1175             let method_ty = self.ir.tcx.method_map.borrow().get(&method_call).unwrap().ty;
1176             let diverges = ty::ty_fn_ret(method_ty) == ty::FnDiverging;
1177             let succ = if diverges {
1178                 self.s.exit_ln
1179             } else {
1180                 succ
1181             };
1182             self.propagate_through_exprs(args.as_slice(), succ)
1183           }
1184
1185           ast::ExprTup(ref exprs) => {
1186             self.propagate_through_exprs(exprs.as_slice(), succ)
1187           }
1188
1189           ast::ExprBinary(op, ref l, ref r) if ast_util::lazy_binop(op) => {
1190             let r_succ = self.propagate_through_expr(&**r, succ);
1191
1192             let ln = self.live_node(expr.id, expr.span);
1193             self.init_from_succ(ln, succ);
1194             self.merge_from_succ(ln, r_succ, false);
1195
1196             self.propagate_through_expr(&**l, ln)
1197           }
1198
1199           ast::ExprIndex(ref l, ref r) |
1200           ast::ExprBinary(_, ref l, ref r) |
1201           ast::ExprBox(ref l, ref r) => {
1202             let r_succ = self.propagate_through_expr(&**r, succ);
1203             self.propagate_through_expr(&**l, r_succ)
1204           }
1205
1206           ast::ExprSlice(ref e1, ref e2, ref e3, _) => {
1207             let succ = e3.as_ref().map_or(succ, |e| self.propagate_through_expr(&**e, succ));
1208             let succ = e2.as_ref().map_or(succ, |e| self.propagate_through_expr(&**e, succ));
1209             self.propagate_through_expr(&**e1, succ)
1210           }
1211
1212           ast::ExprAddrOf(_, ref e) |
1213           ast::ExprCast(ref e, _) |
1214           ast::ExprUnary(_, ref e) |
1215           ast::ExprParen(ref e) => {
1216             self.propagate_through_expr(&**e, succ)
1217           }
1218
1219           ast::ExprInlineAsm(ref ia) => {
1220
1221             let succ = ia.outputs.iter().rev().fold(succ, |succ, &(_, ref expr, _)| {
1222                 // see comment on lvalues
1223                 // in propagate_through_lvalue_components()
1224                 let succ = self.write_lvalue(&**expr, succ, ACC_WRITE);
1225                 self.propagate_through_lvalue_components(&**expr, succ)
1226             });
1227             // Inputs are executed first. Propagate last because of rev order
1228             ia.inputs.iter().rev().fold(succ, |succ, &(_, ref expr)| {
1229                 self.propagate_through_expr(&**expr, succ)
1230             })
1231           }
1232
1233           ast::ExprLit(..) => {
1234             succ
1235           }
1236
1237           ast::ExprBlock(ref blk) => {
1238             self.propagate_through_block(&**blk, succ)
1239           }
1240
1241           ast::ExprMac(..) => {
1242             self.ir.tcx.sess.span_bug(expr.span, "unexpanded macro");
1243           }
1244         }
1245     }
1246
1247     fn propagate_through_lvalue_components(&mut self,
1248                                            expr: &Expr,
1249                                            succ: LiveNode)
1250                                            -> LiveNode {
1251         // # Lvalues
1252         //
1253         // In general, the full flow graph structure for an
1254         // assignment/move/etc can be handled in one of two ways,
1255         // depending on whether what is being assigned is a "tracked
1256         // value" or not. A tracked value is basically a local
1257         // variable or argument.
1258         //
1259         // The two kinds of graphs are:
1260         //
1261         //    Tracked lvalue          Untracked lvalue
1262         // ----------------------++-----------------------
1263         //                       ||
1264         //         |             ||           |
1265         //         v             ||           v
1266         //     (rvalue)          ||       (rvalue)
1267         //         |             ||           |
1268         //         v             ||           v
1269         // (write of lvalue)     ||   (lvalue components)
1270         //         |             ||           |
1271         //         v             ||           v
1272         //      (succ)           ||        (succ)
1273         //                       ||
1274         // ----------------------++-----------------------
1275         //
1276         // I will cover the two cases in turn:
1277         //
1278         // # Tracked lvalues
1279         //
1280         // A tracked lvalue is a local variable/argument `x`.  In
1281         // these cases, the link_node where the write occurs is linked
1282         // to node id of `x`.  The `write_lvalue()` routine generates
1283         // the contents of this node.  There are no subcomponents to
1284         // consider.
1285         //
1286         // # Non-tracked lvalues
1287         //
1288         // These are lvalues like `x[5]` or `x.f`.  In that case, we
1289         // basically ignore the value which is written to but generate
1290         // reads for the components---`x` in these two examples.  The
1291         // components reads are generated by
1292         // `propagate_through_lvalue_components()` (this fn).
1293         //
1294         // # Illegal lvalues
1295         //
1296         // It is still possible to observe assignments to non-lvalues;
1297         // these errors are detected in the later pass borrowck.  We
1298         // just ignore such cases and treat them as reads.
1299
1300         match expr.node {
1301             ast::ExprPath(_) => succ,
1302             ast::ExprField(ref e, _) => self.propagate_through_expr(&**e, succ),
1303             ast::ExprTupField(ref e, _) => self.propagate_through_expr(&**e, succ),
1304             _ => self.propagate_through_expr(expr, succ)
1305         }
1306     }
1307
1308     // see comment on propagate_through_lvalue()
1309     fn write_lvalue(&mut self, expr: &Expr, succ: LiveNode, acc: uint)
1310                     -> LiveNode {
1311         match expr.node {
1312           ast::ExprPath(_) => self.access_path(expr, succ, acc),
1313
1314           // We do not track other lvalues, so just propagate through
1315           // to their subcomponents.  Also, it may happen that
1316           // non-lvalues occur here, because those are detected in the
1317           // later pass borrowck.
1318           _ => succ
1319         }
1320     }
1321
1322     fn access_path(&mut self, expr: &Expr, succ: LiveNode, acc: uint)
1323                    -> LiveNode {
1324         match self.ir.tcx.def_map.borrow()[expr.id].clone() {
1325           DefLocal(nid) => {
1326             let ln = self.live_node(expr.id, expr.span);
1327             if acc != 0u {
1328                 self.init_from_succ(ln, succ);
1329                 let var = self.variable(nid, expr.span);
1330                 self.acc(ln, var, acc);
1331             }
1332             ln
1333           }
1334           _ => succ
1335         }
1336     }
1337
1338     fn propagate_through_loop(&mut self,
1339                               expr: &Expr,
1340                               kind: LoopKind,
1341                               body: &ast::Block,
1342                               succ: LiveNode)
1343                               -> LiveNode {
1344
1345         /*
1346
1347         We model control flow like this:
1348
1349               (cond) <--+
1350                 |       |
1351                 v       |
1352           +-- (expr)    |
1353           |     |       |
1354           |     v       |
1355           |   (body) ---+
1356           |
1357           |
1358           v
1359         (succ)
1360
1361         */
1362
1363
1364         // first iteration:
1365         let mut first_merge = true;
1366         let ln = self.live_node(expr.id, expr.span);
1367         self.init_empty(ln, succ);
1368         match kind {
1369             LoopLoop => {}
1370             _ => {
1371                 // If this is not a `loop` loop, then it's possible we bypass
1372                 // the body altogether. Otherwise, the only way is via a `break`
1373                 // in the loop body.
1374                 self.merge_from_succ(ln, succ, first_merge);
1375                 first_merge = false;
1376             }
1377         }
1378         debug!("propagate_through_loop: using id for loop body {} {}",
1379                expr.id, block_to_string(body));
1380
1381         let cond_ln = match kind {
1382             LoopLoop => ln,
1383             ForLoop(ref pat) => self.define_bindings_in_pat(*pat, ln),
1384             WhileLoop(ref cond) => self.propagate_through_expr(&**cond, ln),
1385         };
1386         let body_ln = self.with_loop_nodes(expr.id, succ, ln, |this| {
1387             this.propagate_through_block(body, cond_ln)
1388         });
1389
1390         // repeat until fixed point is reached:
1391         while self.merge_from_succ(ln, body_ln, first_merge) {
1392             first_merge = false;
1393
1394             let new_cond_ln = match kind {
1395                 LoopLoop => ln,
1396                 ForLoop(ref pat) => {
1397                     self.define_bindings_in_pat(*pat, ln)
1398                 }
1399                 WhileLoop(ref cond) => {
1400                     self.propagate_through_expr(&**cond, ln)
1401                 }
1402             };
1403             assert!(cond_ln == new_cond_ln);
1404             assert!(body_ln == self.with_loop_nodes(expr.id, succ, ln,
1405             |this| this.propagate_through_block(body, cond_ln)));
1406         }
1407
1408         cond_ln
1409     }
1410
1411     fn with_loop_nodes<R>(&mut self,
1412                           loop_node_id: NodeId,
1413                           break_ln: LiveNode,
1414                           cont_ln: LiveNode,
1415                           f: |&mut Liveness<'a, 'tcx>| -> R)
1416                           -> R {
1417         debug!("with_loop_nodes: {} {}", loop_node_id, break_ln.get());
1418         self.loop_scope.push(loop_node_id);
1419         self.break_ln.insert(loop_node_id, break_ln);
1420         self.cont_ln.insert(loop_node_id, cont_ln);
1421         let r = f(self);
1422         self.loop_scope.pop();
1423         r
1424     }
1425 }
1426
1427 // _______________________________________________________________________
1428 // Checking for error conditions
1429
1430 fn check_local(this: &mut Liveness, local: &ast::Local) {
1431     match local.init {
1432         Some(_) => {
1433             this.warn_about_unused_or_dead_vars_in_pat(&*local.pat);
1434         },
1435         None => {
1436             this.pat_bindings(&*local.pat, |this, ln, var, sp, id| {
1437                 this.warn_about_unused(sp, id, ln, var);
1438             })
1439         }
1440     }
1441
1442     visit::walk_local(this, local);
1443 }
1444
1445 fn check_arm(this: &mut Liveness, arm: &ast::Arm) {
1446     // only consider the first pattern; any later patterns must have
1447     // the same bindings, and we also consider the first pattern to be
1448     // the "authoritative" set of ids
1449     this.arm_pats_bindings(arm.pats.head().map(|p| &**p), |this, ln, var, sp, id| {
1450         this.warn_about_unused(sp, id, ln, var);
1451     });
1452     visit::walk_arm(this, arm);
1453 }
1454
1455 fn check_expr(this: &mut Liveness, expr: &Expr) {
1456     match expr.node {
1457       ast::ExprAssign(ref l, ref r) => {
1458         this.check_lvalue(&**l);
1459         this.visit_expr(&**r);
1460
1461         visit::walk_expr(this, expr);
1462       }
1463
1464       ast::ExprAssignOp(_, ref l, _) => {
1465         this.check_lvalue(&**l);
1466
1467         visit::walk_expr(this, expr);
1468       }
1469
1470       ast::ExprInlineAsm(ref ia) => {
1471         for &(_, ref input) in ia.inputs.iter() {
1472           this.visit_expr(&**input);
1473         }
1474
1475         // Output operands must be lvalues
1476         for &(_, ref out, _) in ia.outputs.iter() {
1477           this.check_lvalue(&**out);
1478           this.visit_expr(&**out);
1479         }
1480
1481         visit::walk_expr(this, expr);
1482       }
1483
1484       ast::ExprForLoop(ref pat, _, _, _) => {
1485         this.pat_bindings(&**pat, |this, ln, var, sp, id| {
1486             this.warn_about_unused(sp, id, ln, var);
1487         });
1488
1489         visit::walk_expr(this, expr);
1490       }
1491
1492       // no correctness conditions related to liveness
1493       ast::ExprCall(..) | ast::ExprMethodCall(..) | ast::ExprIf(..) |
1494       ast::ExprMatch(..) | ast::ExprWhile(..) | ast::ExprLoop(..) |
1495       ast::ExprIndex(..) | ast::ExprField(..) | ast::ExprTupField(..) |
1496       ast::ExprVec(..) | ast::ExprTup(..) | ast::ExprBinary(..) |
1497       ast::ExprCast(..) | ast::ExprUnary(..) | ast::ExprRet(..) |
1498       ast::ExprBreak(..) | ast::ExprAgain(..) | ast::ExprLit(_) |
1499       ast::ExprBlock(..) | ast::ExprMac(..) | ast::ExprAddrOf(..) |
1500       ast::ExprStruct(..) | ast::ExprRepeat(..) | ast::ExprParen(..) |
1501       ast::ExprClosure(..) | ast::ExprProc(..) |
1502       ast::ExprPath(..) | ast::ExprBox(..) | ast::ExprSlice(..) => {
1503         visit::walk_expr(this, expr);
1504       }
1505       ast::ExprIfLet(..) => {
1506         this.ir.tcx.sess.span_bug(expr.span, "non-desugared ExprIfLet");
1507       }
1508       ast::ExprWhileLet(..) => {
1509         this.ir.tcx.sess.span_bug(expr.span, "non-desugared ExprWhileLet");
1510       }
1511     }
1512 }
1513
1514 fn check_fn(_v: &Liveness,
1515             _fk: FnKind,
1516             _decl: &ast::FnDecl,
1517             _body: &ast::Block,
1518             _sp: Span,
1519             _id: NodeId) {
1520     // do not check contents of nested fns
1521 }
1522
1523 impl<'a, 'tcx> Liveness<'a, 'tcx> {
1524     fn fn_ret(&self, id: NodeId) -> ty::FnOutput<'tcx> {
1525         let fn_ty = ty::node_id_to_type(self.ir.tcx, id);
1526         match fn_ty.sty {
1527             ty::ty_unboxed_closure(closure_def_id, _, _) =>
1528                 self.ir.tcx.unboxed_closures()
1529                     .borrow()
1530                     .get(&closure_def_id)
1531                     .unwrap()
1532                     .closure_type
1533                     .sig
1534                     .output,
1535             _ => ty::ty_fn_ret(fn_ty)
1536         }
1537     }
1538
1539     fn check_ret(&self,
1540                  id: NodeId,
1541                  sp: Span,
1542                  _fk: FnKind,
1543                  entry_ln: LiveNode,
1544                  body: &ast::Block) {
1545         match self.fn_ret(id) {
1546             ty::FnConverging(t_ret)
1547                 if self.live_on_entry(entry_ln, self.s.no_ret_var).is_some() => {
1548
1549                 if ty::type_is_nil(t_ret) {
1550                     // for nil return types, it is ok to not return a value expl.
1551                 } else {
1552                     let ends_with_stmt = match body.expr {
1553                         None if body.stmts.len() > 0 =>
1554                             match body.stmts.last().unwrap().node {
1555                                 ast::StmtSemi(ref e, _) => {
1556                                     ty::expr_ty(self.ir.tcx, &**e) == t_ret
1557                                 },
1558                                 _ => false
1559                             },
1560                         _ => false
1561                     };
1562                     self.ir.tcx.sess.span_err(
1563                         sp, "not all control paths return a value");
1564                     if ends_with_stmt {
1565                         let last_stmt = body.stmts.last().unwrap();
1566                         let original_span = original_sp(self.ir.tcx.sess.codemap(),
1567                                                         last_stmt.span, sp);
1568                         let span_semicolon = Span {
1569                             lo: original_span.hi - BytePos(1),
1570                             hi: original_span.hi,
1571                             expn_id: original_span.expn_id
1572                         };
1573                         self.ir.tcx.sess.span_help(
1574                             span_semicolon, "consider removing this semicolon:");
1575                     }
1576                 }
1577             }
1578             ty::FnDiverging
1579                 if self.live_on_entry(entry_ln, self.s.clean_exit_var).is_some() => {
1580                     self.ir.tcx.sess.span_err(sp,
1581                         "computation may converge in a function marked as diverging");
1582                 }
1583
1584             _ => {}
1585         }
1586     }
1587
1588     fn check_lvalue(&mut self, expr: &Expr) {
1589         match expr.node {
1590             ast::ExprPath(_) => {
1591                 if let DefLocal(nid) = self.ir.tcx.def_map.borrow()[expr.id].clone() {
1592                     // Assignment to an immutable variable or argument: only legal
1593                     // if there is no later assignment. If this local is actually
1594                     // mutable, then check for a reassignment to flag the mutability
1595                     // as being used.
1596                     let ln = self.live_node(expr.id, expr.span);
1597                     let var = self.variable(nid, expr.span);
1598                     self.warn_about_dead_assign(expr.span, expr.id, ln, var);
1599                 }
1600             }
1601             _ => {
1602                 // For other kinds of lvalues, no checks are required,
1603                 // and any embedded expressions are actually rvalues
1604                 visit::walk_expr(self, expr);
1605             }
1606         }
1607     }
1608
1609     fn should_warn(&self, var: Variable) -> Option<String> {
1610         let name = self.ir.variable_name(var);
1611         if name.len() == 0 || name.as_bytes()[0] == ('_' as u8) {
1612             None
1613         } else {
1614             Some(name)
1615         }
1616     }
1617
1618     fn warn_about_unused_args(&self, decl: &ast::FnDecl, entry_ln: LiveNode) {
1619         for arg in decl.inputs.iter() {
1620             pat_util::pat_bindings(&self.ir.tcx.def_map,
1621                                    &*arg.pat,
1622                                    |_bm, p_id, sp, path1| {
1623                 let var = self.variable(p_id, sp);
1624                 // Ignore unused self.
1625                 let ident = path1.node;
1626                 if ident.name != special_idents::self_.name {
1627                     self.warn_about_unused(sp, p_id, entry_ln, var);
1628                 }
1629             })
1630         }
1631     }
1632
1633     fn warn_about_unused_or_dead_vars_in_pat(&mut self, pat: &ast::Pat) {
1634         self.pat_bindings(pat, |this, ln, var, sp, id| {
1635             if !this.warn_about_unused(sp, id, ln, var) {
1636                 this.warn_about_dead_assign(sp, id, ln, var);
1637             }
1638         })
1639     }
1640
1641     fn warn_about_unused(&self,
1642                          sp: Span,
1643                          id: NodeId,
1644                          ln: LiveNode,
1645                          var: Variable)
1646                          -> bool {
1647         if !self.used_on_entry(ln, var) {
1648             let r = self.should_warn(var);
1649             for name in r.iter() {
1650
1651                 // annoying: for parameters in funcs like `fn(x: int)
1652                 // {ret}`, there is only one node, so asking about
1653                 // assigned_on_exit() is not meaningful.
1654                 let is_assigned = if ln == self.s.exit_ln {
1655                     false
1656                 } else {
1657                     self.assigned_on_exit(ln, var).is_some()
1658                 };
1659
1660                 if is_assigned {
1661                     self.ir.tcx.sess.add_lint(lint::builtin::UNUSED_VARIABLES, id, sp,
1662                         format!("variable `{}` is assigned to, but never used",
1663                                 *name));
1664                 } else {
1665                     self.ir.tcx.sess.add_lint(lint::builtin::UNUSED_VARIABLES, id, sp,
1666                         format!("unused variable: `{}`", *name));
1667                 }
1668             }
1669             true
1670         } else {
1671             false
1672         }
1673     }
1674
1675     fn warn_about_dead_assign(&self,
1676                               sp: Span,
1677                               id: NodeId,
1678                               ln: LiveNode,
1679                               var: Variable) {
1680         if self.live_on_exit(ln, var).is_none() {
1681             let r = self.should_warn(var);
1682             for name in r.iter() {
1683                 self.ir.tcx.sess.add_lint(lint::builtin::UNUSED_ASSIGNMENTS, id, sp,
1684                     format!("value assigned to `{}` is never read", *name));
1685             }
1686         }
1687     }
1688  }