]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc/middle/liveness.rs
remove `get_ident` and `get_name`, make `as_str` sound
[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 middle::def::*;
113 use middle::pat_util;
114 use middle::region;
115 use middle::ty;
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, Expr};
124 use syntax::codemap::{BytePos, original_sp, Span};
125 use syntax::parse::token::special_idents;
126 use syntax::print::pprust::{expr_to_string, block_to_string};
127 use syntax::ptr::P;
128 use syntax::ast_util;
129 use syntax::visit::{self, Visitor, FnKind};
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, cx: &ty::ctxt) -> String {
168     let cm = cx.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, 'v> Visitor<'v> for IrMaps<'a, 'tcx> {
184     fn visit_fn(&mut self, fk: FnKind<'v>, fd: &'v ast::FnDecl,
185                 b: &'v ast::Block, s: Span, id: NodeId) {
186         visit_fn(self, fk, fd, b, s, id);
187     }
188     fn visit_local(&mut self, l: &ast::Local) { visit_local(self, l); }
189     fn visit_expr(&mut self, ex: &Expr) { visit_expr(self, ex); }
190     fn visit_arm(&mut self, a: &ast::Arm) { visit_arm(self, a); }
191 }
192
193 pub fn check_crate(tcx: &ty::ctxt) {
194     visit::walk_crate(&mut IrMaps::new(tcx), tcx.map.krate());
195     tcx.sess.abort_if_errors();
196 }
197
198 impl fmt::Debug for LiveNode {
199     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
200         write!(f, "ln({})", self.get())
201     }
202 }
203
204 impl fmt::Debug for Variable {
205     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
206         write!(f, "v({})", self.get())
207     }
208 }
209
210 // ______________________________________________________________________
211 // Creating ir_maps
212 //
213 // This is the first pass and the one that drives the main
214 // computation.  It walks up and down the IR once.  On the way down,
215 // we count for each function the number of variables as well as
216 // liveness nodes.  A liveness node is basically an expression or
217 // capture clause that does something of interest: either it has
218 // interesting control flow or it uses/defines a local variable.
219 //
220 // On the way back up, at each function node we create liveness sets
221 // (we now know precisely how big to make our various vectors and so
222 // forth) and then do the data-flow propagation to compute the set
223 // of live variables at each program point.
224 //
225 // Finally, we run back over the IR one last time and, using the
226 // computed liveness, check various safety conditions.  For example,
227 // there must be no live nodes at the definition site for a variable
228 // unless it has an initializer.  Similarly, each non-mutable local
229 // variable must not be assigned if there is some successor
230 // assignment.  And so forth.
231
232 impl LiveNode {
233     fn is_valid(&self) -> bool {
234         self.get() != usize::MAX
235     }
236 }
237
238 fn invalid_node() -> LiveNode { LiveNode(usize::MAX) }
239
240 struct CaptureInfo {
241     ln: LiveNode,
242     var_nid: NodeId
243 }
244
245 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
246 struct LocalInfo {
247     id: NodeId,
248     name: ast::Name
249 }
250
251 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
252 enum VarKind {
253     Arg(NodeId, ast::Name),
254     Local(LocalInfo),
255     ImplicitRet,
256     CleanExit
257 }
258
259 struct IrMaps<'a, 'tcx: 'a> {
260     tcx: &'a ty::ctxt<'tcx>,
261
262     num_live_nodes: usize,
263     num_vars: usize,
264     live_node_map: NodeMap<LiveNode>,
265     variable_map: NodeMap<Variable>,
266     capture_info_map: NodeMap<Rc<Vec<CaptureInfo>>>,
267     var_kinds: Vec<VarKind>,
268     lnks: Vec<LiveNodeKind>,
269 }
270
271 impl<'a, 'tcx> IrMaps<'a, 'tcx> {
272     fn new(tcx: &'a ty::ctxt<'tcx>) -> IrMaps<'a, 'tcx> {
273         IrMaps {
274             tcx: tcx,
275             num_live_nodes: 0,
276             num_vars: 0,
277             live_node_map: NodeMap(),
278             variable_map: NodeMap(),
279             capture_info_map: NodeMap(),
280             var_kinds: Vec::new(),
281             lnks: Vec::new(),
282         }
283     }
284
285     fn add_live_node(&mut self, lnk: LiveNodeKind) -> LiveNode {
286         let ln = LiveNode(self.num_live_nodes);
287         self.lnks.push(lnk);
288         self.num_live_nodes += 1;
289
290         debug!("{:?} is of kind {}", ln,
291                live_node_kind_to_string(lnk, self.tcx));
292
293         ln
294     }
295
296     fn add_live_node_for_node(&mut self, node_id: NodeId, lnk: LiveNodeKind) {
297         let ln = self.add_live_node(lnk);
298         self.live_node_map.insert(node_id, ln);
299
300         debug!("{:?} is node {}", ln, node_id);
301     }
302
303     fn add_variable(&mut self, vk: VarKind) -> Variable {
304         let v = Variable(self.num_vars);
305         self.var_kinds.push(vk);
306         self.num_vars += 1;
307
308         match vk {
309             Local(LocalInfo { id: node_id, .. }) | Arg(node_id, _) => {
310                 self.variable_map.insert(node_id, v);
311             },
312             ImplicitRet | CleanExit => {}
313         }
314
315         debug!("{:?} is {:?}", v, vk);
316
317         v
318     }
319
320     fn variable(&self, node_id: NodeId, span: Span) -> Variable {
321         match self.variable_map.get(&node_id) {
322           Some(&var) => var,
323           None => {
324             self.tcx
325                 .sess
326                 .span_bug(span, &format!("no variable registered for id {}",
327                                         node_id));
328           }
329         }
330     }
331
332     fn variable_name(&self, var: Variable) -> String {
333         match self.var_kinds[var.get()] {
334             Local(LocalInfo { name, .. }) | Arg(_, name) => {
335                 name.to_string()
336             },
337             ImplicitRet => "<implicit-ret>".to_string(),
338             CleanExit => "<clean-exit>".to_string()
339         }
340     }
341
342     fn set_captures(&mut self, node_id: NodeId, cs: Vec<CaptureInfo>) {
343         self.capture_info_map.insert(node_id, Rc::new(cs));
344     }
345
346     fn lnk(&self, ln: LiveNode) -> LiveNodeKind {
347         self.lnks[ln.get()]
348     }
349 }
350
351 impl<'a, 'tcx, 'v> Visitor<'v> for Liveness<'a, 'tcx> {
352     fn visit_fn(&mut self, fk: FnKind<'v>, fd: &'v ast::FnDecl,
353                 b: &'v ast::Block, s: Span, n: NodeId) {
354         check_fn(self, fk, fd, b, s, n);
355     }
356     fn visit_local(&mut self, l: &ast::Local) {
357         check_local(self, l);
358     }
359     fn visit_expr(&mut self, ex: &Expr) {
360         check_expr(self, ex);
361     }
362     fn visit_arm(&mut self, a: &ast::Arm) {
363         check_arm(self, a);
364     }
365 }
366
367 fn visit_fn(ir: &mut IrMaps,
368             fk: FnKind,
369             decl: &ast::FnDecl,
370             body: &ast::Block,
371             sp: Span,
372             id: ast::NodeId) {
373     debug!("visit_fn");
374
375     // swap in a new set of IR maps for this function body:
376     let mut fn_maps = IrMaps::new(ir.tcx);
377
378     debug!("creating fn_maps: {:?}", &fn_maps as *const IrMaps);
379
380     for arg in &decl.inputs {
381         pat_util::pat_bindings(&ir.tcx.def_map,
382                                &*arg.pat,
383                                |_bm, arg_id, _x, path1| {
384             debug!("adding argument {}", arg_id);
385             let name = path1.node.name;
386             fn_maps.add_variable(Arg(arg_id, name));
387         })
388     };
389
390     // gather up the various local variables, significant expressions,
391     // and so forth:
392     visit::walk_fn(&mut fn_maps, fk, decl, body, sp);
393
394     // Special nodes and variables:
395     // - exit_ln represents the end of the fn, either by return or panic
396     // - implicit_ret_var is a pseudo-variable that represents
397     //   an implicit return
398     let specials = Specials {
399         exit_ln: fn_maps.add_live_node(ExitNode),
400         fallthrough_ln: fn_maps.add_live_node(ExitNode),
401         no_ret_var: fn_maps.add_variable(ImplicitRet),
402         clean_exit_var: fn_maps.add_variable(CleanExit)
403     };
404
405     // compute liveness
406     let mut lsets = Liveness::new(&mut fn_maps, specials);
407     let entry_ln = lsets.compute(decl, body);
408
409     // check for various error conditions
410     lsets.visit_block(body);
411     lsets.check_ret(id, sp, fk, entry_ln, body);
412     lsets.warn_about_unused_args(decl, entry_ln);
413 }
414
415 fn visit_local(ir: &mut IrMaps, local: &ast::Local) {
416     pat_util::pat_bindings(&ir.tcx.def_map, &*local.pat, |_, p_id, sp, path1| {
417         debug!("adding local variable {}", p_id);
418         let name = path1.node.name;
419         ir.add_live_node_for_node(p_id, VarDefNode(sp));
420         ir.add_variable(Local(LocalInfo {
421           id: p_id,
422           name: name
423         }));
424     });
425     visit::walk_local(ir, local);
426 }
427
428 fn visit_arm(ir: &mut IrMaps, arm: &ast::Arm) {
429     for pat in &arm.pats {
430         pat_util::pat_bindings(&ir.tcx.def_map, &**pat, |bm, p_id, sp, path1| {
431             debug!("adding local variable {} from match with bm {:?}",
432                    p_id, bm);
433             let name = path1.node.name;
434             ir.add_live_node_for_node(p_id, VarDefNode(sp));
435             ir.add_variable(Local(LocalInfo {
436                 id: p_id,
437                 name: name
438             }));
439         })
440     }
441     visit::walk_arm(ir, arm);
442 }
443
444 fn visit_expr(ir: &mut IrMaps, expr: &Expr) {
445     match expr.node {
446       // live nodes required for uses or definitions of variables:
447       ast::ExprPath(..) => {
448         let def = ir.tcx.def_map.borrow().get(&expr.id).unwrap().full_def();
449         debug!("expr {}: path that leads to {:?}", expr.id, def);
450         if let DefLocal(..) = def {
451             ir.add_live_node_for_node(expr.id, ExprNode(expr.span));
452         }
453         visit::walk_expr(ir, expr);
454       }
455       ast::ExprClosure(..) => {
456         // Interesting control flow (for loops can contain labeled
457         // breaks or continues)
458         ir.add_live_node_for_node(expr.id, ExprNode(expr.span));
459
460         // Make a live_node for each captured variable, with the span
461         // being the location that the variable is used.  This results
462         // in better error messages than just pointing at the closure
463         // construction site.
464         let mut call_caps = Vec::new();
465         ir.tcx.with_freevars(expr.id, |freevars| {
466             for fv in freevars {
467                 if let DefLocal(rv) = fv.def {
468                     let fv_ln = ir.add_live_node(FreeVarNode(fv.span));
469                     call_caps.push(CaptureInfo {ln: fv_ln,
470                                                 var_nid: rv});
471                 }
472             }
473         });
474         ir.set_captures(expr.id, call_caps);
475
476         visit::walk_expr(ir, expr);
477       }
478
479       // live nodes required for interesting control flow:
480       ast::ExprIf(..) | ast::ExprMatch(..) | ast::ExprWhile(..) | ast::ExprLoop(..) => {
481         ir.add_live_node_for_node(expr.id, ExprNode(expr.span));
482         visit::walk_expr(ir, expr);
483       }
484       ast::ExprIfLet(..) => {
485           ir.tcx.sess.span_bug(expr.span, "non-desugared ExprIfLet");
486       }
487       ast::ExprWhileLet(..) => {
488           ir.tcx.sess.span_bug(expr.span, "non-desugared ExprWhileLet");
489       }
490       ast::ExprForLoop(..) => {
491           ir.tcx.sess.span_bug(expr.span, "non-desugared ExprForLoop");
492       }
493       ast::ExprBinary(op, _, _) if ast_util::lazy_binop(op.node) => {
494         ir.add_live_node_for_node(expr.id, ExprNode(expr.span));
495         visit::walk_expr(ir, expr);
496       }
497
498       // otherwise, live nodes are not required:
499       ast::ExprIndex(..) | ast::ExprField(..) | ast::ExprTupField(..) |
500       ast::ExprVec(..) | ast::ExprCall(..) | ast::ExprMethodCall(..) |
501       ast::ExprTup(..) | ast::ExprBinary(..) | ast::ExprAddrOf(..) |
502       ast::ExprCast(..) | ast::ExprUnary(..) | ast::ExprBreak(_) |
503       ast::ExprAgain(_) | ast::ExprLit(_) | ast::ExprRet(..) |
504       ast::ExprBlock(..) | ast::ExprAssign(..) | ast::ExprAssignOp(..) |
505       ast::ExprMac(..) | ast::ExprStruct(..) | ast::ExprRepeat(..) |
506       ast::ExprParen(..) | ast::ExprInlineAsm(..) | ast::ExprBox(..) |
507       ast::ExprRange(..) => {
508           visit::walk_expr(ir, expr);
509       }
510     }
511 }
512
513 // ______________________________________________________________________
514 // Computing liveness sets
515 //
516 // Actually we compute just a bit more than just liveness, but we use
517 // the same basic propagation framework in all cases.
518
519 #[derive(Clone, Copy)]
520 struct Users {
521     reader: LiveNode,
522     writer: LiveNode,
523     used: bool
524 }
525
526 fn invalid_users() -> Users {
527     Users {
528         reader: invalid_node(),
529         writer: invalid_node(),
530         used: false
531     }
532 }
533
534 #[derive(Copy, Clone)]
535 struct Specials {
536     exit_ln: LiveNode,
537     fallthrough_ln: LiveNode,
538     no_ret_var: Variable,
539     clean_exit_var: Variable
540 }
541
542 const ACC_READ: u32 = 1;
543 const ACC_WRITE: u32 = 2;
544 const ACC_USE: u32 = 4;
545
546 struct Liveness<'a, 'tcx: 'a> {
547     ir: &'a mut IrMaps<'a, 'tcx>,
548     s: Specials,
549     successors: Vec<LiveNode>,
550     users: Vec<Users>,
551     // The list of node IDs for the nested loop scopes
552     // we're in.
553     loop_scope: Vec<NodeId>,
554     // mappings from loop node ID to LiveNode
555     // ("break" label should map to loop node ID,
556     // it probably doesn't now)
557     break_ln: NodeMap<LiveNode>,
558     cont_ln: NodeMap<LiveNode>
559 }
560
561 impl<'a, 'tcx> Liveness<'a, 'tcx> {
562     fn new(ir: &'a mut IrMaps<'a, 'tcx>, specials: Specials) -> Liveness<'a, 'tcx> {
563         let num_live_nodes = ir.num_live_nodes;
564         let num_vars = ir.num_vars;
565         Liveness {
566             ir: ir,
567             s: specials,
568             successors: vec![invalid_node(); num_live_nodes],
569             users: vec![invalid_users(); num_live_nodes * num_vars],
570             loop_scope: Vec::new(),
571             break_ln: NodeMap(),
572             cont_ln: NodeMap(),
573         }
574     }
575
576     fn live_node(&self, node_id: NodeId, span: Span) -> LiveNode {
577         match self.ir.live_node_map.get(&node_id) {
578           Some(&ln) => ln,
579           None => {
580             // This must be a mismatch between the ir_map construction
581             // above and the propagation code below; the two sets of
582             // code have to agree about which AST nodes are worth
583             // creating liveness nodes for.
584             self.ir.tcx.sess.span_bug(
585                 span,
586                 &format!("no live node registered for node {}",
587                         node_id));
588           }
589         }
590     }
591
592     fn variable(&self, node_id: NodeId, span: Span) -> Variable {
593         self.ir.variable(node_id, span)
594     }
595
596     fn pat_bindings<F>(&mut self, pat: &ast::Pat, mut f: F) where
597         F: FnMut(&mut Liveness<'a, 'tcx>, LiveNode, Variable, Span, NodeId),
598     {
599         pat_util::pat_bindings(&self.ir.tcx.def_map, pat, |_bm, p_id, sp, _n| {
600             let ln = self.live_node(p_id, sp);
601             let var = self.variable(p_id, sp);
602             f(self, ln, var, sp, p_id);
603         })
604     }
605
606     fn arm_pats_bindings<F>(&mut self, pat: Option<&ast::Pat>, f: F) where
607         F: FnMut(&mut Liveness<'a, 'tcx>, LiveNode, Variable, Span, NodeId),
608     {
609         match pat {
610             Some(pat) => {
611                 self.pat_bindings(pat, f);
612             }
613             None => {}
614         }
615     }
616
617     fn define_bindings_in_pat(&mut self, pat: &ast::Pat, succ: LiveNode)
618                               -> LiveNode {
619         self.define_bindings_in_arm_pats(Some(pat), succ)
620     }
621
622     fn define_bindings_in_arm_pats(&mut self, pat: Option<&ast::Pat>, succ: LiveNode)
623                                    -> LiveNode {
624         let mut succ = succ;
625         self.arm_pats_bindings(pat, |this, ln, var, _sp, _id| {
626             this.init_from_succ(ln, succ);
627             this.define(ln, var);
628             succ = ln;
629         });
630         succ
631     }
632
633     fn idx(&self, ln: LiveNode, var: Variable) -> usize {
634         ln.get() * self.ir.num_vars + var.get()
635     }
636
637     fn live_on_entry(&self, ln: LiveNode, var: Variable)
638                       -> Option<LiveNodeKind> {
639         assert!(ln.is_valid());
640         let reader = self.users[self.idx(ln, var)].reader;
641         if reader.is_valid() {Some(self.ir.lnk(reader))} else {None}
642     }
643
644     /*
645     Is this variable live on entry to any of its successor nodes?
646     */
647     fn live_on_exit(&self, ln: LiveNode, var: Variable)
648                     -> Option<LiveNodeKind> {
649         let successor = self.successors[ln.get()];
650         self.live_on_entry(successor, var)
651     }
652
653     fn used_on_entry(&self, ln: LiveNode, var: Variable) -> bool {
654         assert!(ln.is_valid());
655         self.users[self.idx(ln, var)].used
656     }
657
658     fn assigned_on_entry(&self, ln: LiveNode, var: Variable)
659                          -> Option<LiveNodeKind> {
660         assert!(ln.is_valid());
661         let writer = self.users[self.idx(ln, var)].writer;
662         if writer.is_valid() {Some(self.ir.lnk(writer))} else {None}
663     }
664
665     fn assigned_on_exit(&self, ln: LiveNode, var: Variable)
666                         -> Option<LiveNodeKind> {
667         let successor = self.successors[ln.get()];
668         self.assigned_on_entry(successor, var)
669     }
670
671     fn indices2<F>(&mut self, ln: LiveNode, succ_ln: LiveNode, mut op: F) where
672         F: FnMut(&mut Liveness<'a, 'tcx>, usize, usize),
673     {
674         let node_base_idx = self.idx(ln, Variable(0));
675         let succ_base_idx = self.idx(succ_ln, Variable(0));
676         for var_idx in 0..self.ir.num_vars {
677             op(self, node_base_idx + var_idx, succ_base_idx + var_idx);
678         }
679     }
680
681     fn write_vars<F>(&self,
682                      wr: &mut Write,
683                      ln: LiveNode,
684                      mut test: F)
685                      -> io::Result<()> where
686         F: FnMut(usize) -> LiveNode,
687     {
688         let node_base_idx = self.idx(ln, Variable(0));
689         for var_idx in 0..self.ir.num_vars {
690             let idx = node_base_idx + var_idx;
691             if test(idx).is_valid() {
692                 try!(write!(wr, " {:?}", Variable(var_idx)));
693             }
694         }
695         Ok(())
696     }
697
698     fn find_loop_scope(&self,
699                        opt_label: Option<ast::Ident>,
700                        id: NodeId,
701                        sp: Span)
702                        -> NodeId {
703         match opt_label {
704             Some(_) => {
705                 // Refers to a labeled loop. Use the results of resolve
706                 // to find with one
707                 match self.ir.tcx.def_map.borrow().get(&id).map(|d| d.full_def()) {
708                     Some(DefLabel(loop_id)) => loop_id,
709                     _ => self.ir.tcx.sess.span_bug(sp, "label on break/loop \
710                                                         doesn't refer to a loop")
711                 }
712             }
713             None => {
714                 // Vanilla 'break' or 'loop', so use the enclosing
715                 // loop scope
716                 if self.loop_scope.is_empty() {
717                     self.ir.tcx.sess.span_bug(sp, "break outside loop");
718                 } else {
719                     *self.loop_scope.last().unwrap()
720                 }
721             }
722         }
723     }
724
725     #[allow(unused_must_use)]
726     fn ln_str(&self, ln: LiveNode) -> String {
727         let mut wr = Vec::new();
728         {
729             let wr = &mut wr as &mut Write;
730             write!(wr, "[ln({:?}) of kind {:?} reads", ln.get(), self.ir.lnk(ln));
731             self.write_vars(wr, ln, |idx| self.users[idx].reader);
732             write!(wr, "  writes");
733             self.write_vars(wr, ln, |idx| self.users[idx].writer);
734             write!(wr, "  precedes {:?}]", self.successors[ln.get()]);
735         }
736         String::from_utf8(wr).unwrap()
737     }
738
739     fn init_empty(&mut self, ln: LiveNode, succ_ln: LiveNode) {
740         self.successors[ln.get()] = succ_ln;
741
742         // It is not necessary to initialize the
743         // values to empty because this is the value
744         // they have when they are created, and the sets
745         // only grow during iterations.
746         //
747         // self.indices(ln) { |idx|
748         //     self.users[idx] = invalid_users();
749         // }
750     }
751
752     fn init_from_succ(&mut self, ln: LiveNode, succ_ln: LiveNode) {
753         // more efficient version of init_empty() / merge_from_succ()
754         self.successors[ln.get()] = succ_ln;
755
756         self.indices2(ln, succ_ln, |this, idx, succ_idx| {
757             this.users[idx] = this.users[succ_idx]
758         });
759         debug!("init_from_succ(ln={}, succ={})",
760                self.ln_str(ln), self.ln_str(succ_ln));
761     }
762
763     fn merge_from_succ(&mut self,
764                        ln: LiveNode,
765                        succ_ln: LiveNode,
766                        first_merge: bool)
767                        -> bool {
768         if ln == succ_ln { return false; }
769
770         let mut changed = false;
771         self.indices2(ln, succ_ln, |this, idx, succ_idx| {
772             changed |= copy_if_invalid(this.users[succ_idx].reader,
773                                        &mut this.users[idx].reader);
774             changed |= copy_if_invalid(this.users[succ_idx].writer,
775                                        &mut this.users[idx].writer);
776             if this.users[succ_idx].used && !this.users[idx].used {
777                 this.users[idx].used = true;
778                 changed = true;
779             }
780         });
781
782         debug!("merge_from_succ(ln={:?}, succ={}, first_merge={}, changed={})",
783                ln, self.ln_str(succ_ln), first_merge, changed);
784         return changed;
785
786         fn copy_if_invalid(src: LiveNode, dst: &mut LiveNode) -> bool {
787             if src.is_valid() && !dst.is_valid() {
788                 *dst = src;
789                 true
790             } else {
791                 false
792             }
793         }
794     }
795
796     // Indicates that a local variable was *defined*; we know that no
797     // uses of the variable can precede the definition (resolve checks
798     // this) so we just clear out all the data.
799     fn define(&mut self, writer: LiveNode, var: Variable) {
800         let idx = self.idx(writer, var);
801         self.users[idx].reader = invalid_node();
802         self.users[idx].writer = invalid_node();
803
804         debug!("{:?} defines {:?} (idx={}): {}", writer, var,
805                idx, self.ln_str(writer));
806     }
807
808     // Either read, write, or both depending on the acc bitset
809     fn acc(&mut self, ln: LiveNode, var: Variable, acc: u32) {
810         debug!("{:?} accesses[{:x}] {:?}: {}",
811                ln, acc, var, self.ln_str(ln));
812
813         let idx = self.idx(ln, var);
814         let user = &mut self.users[idx];
815
816         if (acc & ACC_WRITE) != 0 {
817             user.reader = invalid_node();
818             user.writer = ln;
819         }
820
821         // Important: if we both read/write, must do read second
822         // or else the write will override.
823         if (acc & ACC_READ) != 0 {
824             user.reader = ln;
825         }
826
827         if (acc & ACC_USE) != 0 {
828             user.used = true;
829         }
830     }
831
832     // _______________________________________________________________________
833
834     fn compute(&mut self, decl: &ast::FnDecl, body: &ast::Block) -> LiveNode {
835         // if there is a `break` or `again` at the top level, then it's
836         // effectively a return---this only occurs in `for` loops,
837         // where the body is really a closure.
838
839         debug!("compute: using id for block, {}", block_to_string(body));
840
841         let exit_ln = self.s.exit_ln;
842         let entry_ln: LiveNode =
843             self.with_loop_nodes(body.id, exit_ln, exit_ln,
844               |this| this.propagate_through_fn_block(decl, body));
845
846         // hack to skip the loop unless debug! is enabled:
847         debug!("^^ liveness computation results for body {} (entry={:?})",
848                {
849                    for ln_idx in 0..self.ir.num_live_nodes {
850                        debug!("{:?}", self.ln_str(LiveNode(ln_idx)));
851                    }
852                    body.id
853                },
854                entry_ln);
855
856         entry_ln
857     }
858
859     fn propagate_through_fn_block(&mut self, _: &ast::FnDecl, blk: &ast::Block)
860                                   -> LiveNode {
861         // the fallthrough exit is only for those cases where we do not
862         // explicitly return:
863         let s = self.s;
864         self.init_from_succ(s.fallthrough_ln, s.exit_ln);
865         if blk.expr.is_none() {
866             self.acc(s.fallthrough_ln, s.no_ret_var, ACC_READ)
867         }
868         self.acc(s.fallthrough_ln, s.clean_exit_var, ACC_READ);
869
870         self.propagate_through_block(blk, s.fallthrough_ln)
871     }
872
873     fn propagate_through_block(&mut self, blk: &ast::Block, succ: LiveNode)
874                                -> LiveNode {
875         let succ = self.propagate_through_opt_expr(blk.expr.as_ref().map(|e| &**e), succ);
876         blk.stmts.iter().rev().fold(succ, |succ, stmt| {
877             self.propagate_through_stmt(&**stmt, succ)
878         })
879     }
880
881     fn propagate_through_stmt(&mut self, stmt: &ast::Stmt, succ: LiveNode)
882                               -> LiveNode {
883         match stmt.node {
884             ast::StmtDecl(ref decl, _) => {
885                 self.propagate_through_decl(&**decl, succ)
886             }
887
888             ast::StmtExpr(ref expr, _) | ast::StmtSemi(ref expr, _) => {
889                 self.propagate_through_expr(&**expr, succ)
890             }
891
892             ast::StmtMac(..) => {
893                 self.ir.tcx.sess.span_bug(stmt.span, "unexpanded macro");
894             }
895         }
896     }
897
898     fn propagate_through_decl(&mut self, decl: &ast::Decl, succ: LiveNode)
899                               -> LiveNode {
900         match decl.node {
901             ast::DeclLocal(ref local) => {
902                 self.propagate_through_local(&**local, succ)
903             }
904             ast::DeclItem(_) => succ,
905         }
906     }
907
908     fn propagate_through_local(&mut self, local: &ast::Local, succ: LiveNode)
909                                -> LiveNode {
910         // Note: we mark the variable as defined regardless of whether
911         // there is an initializer.  Initially I had thought to only mark
912         // the live variable as defined if it was initialized, and then we
913         // could check for uninit variables just by scanning what is live
914         // at the start of the function. But that doesn't work so well for
915         // immutable variables defined in a loop:
916         //     loop { let x; x = 5; }
917         // because the "assignment" loops back around and generates an error.
918         //
919         // So now we just check that variables defined w/o an
920         // initializer are not live at the point of their
921         // initialization, which is mildly more complex than checking
922         // once at the func header but otherwise equivalent.
923
924         let succ = self.propagate_through_opt_expr(local.init.as_ref().map(|e| &**e), succ);
925         self.define_bindings_in_pat(&*local.pat, succ)
926     }
927
928     fn propagate_through_exprs(&mut self, exprs: &[P<Expr>], succ: LiveNode)
929                                -> LiveNode {
930         exprs.iter().rev().fold(succ, |succ, expr| {
931             self.propagate_through_expr(&**expr, succ)
932         })
933     }
934
935     fn propagate_through_opt_expr(&mut self,
936                                   opt_expr: Option<&Expr>,
937                                   succ: LiveNode)
938                                   -> LiveNode {
939         opt_expr.map_or(succ, |expr| self.propagate_through_expr(expr, succ))
940     }
941
942     fn propagate_through_expr(&mut self, expr: &Expr, succ: LiveNode)
943                               -> LiveNode {
944         debug!("propagate_through_expr: {}", expr_to_string(expr));
945
946         match expr.node {
947           // Interesting cases with control flow or which gen/kill
948
949           ast::ExprPath(..) => {
950               self.access_path(expr, succ, ACC_READ | ACC_USE)
951           }
952
953           ast::ExprField(ref e, _) => {
954               self.propagate_through_expr(&**e, succ)
955           }
956
957           ast::ExprTupField(ref e, _) => {
958               self.propagate_through_expr(&**e, succ)
959           }
960
961           ast::ExprClosure(_, _, ref blk) => {
962               debug!("{} is an ExprClosure",
963                      expr_to_string(expr));
964
965               /*
966               The next-node for a break is the successor of the entire
967               loop. The next-node for a continue is the top of this loop.
968               */
969               let node = self.live_node(expr.id, expr.span);
970               self.with_loop_nodes(blk.id, succ, node, |this| {
971
972                  // the construction of a closure itself is not important,
973                  // but we have to consider the closed over variables.
974                  let caps = match this.ir.capture_info_map.get(&expr.id) {
975                     Some(caps) => caps.clone(),
976                     None => {
977                         this.ir.tcx.sess.span_bug(expr.span, "no registered caps");
978                      }
979                  };
980                  caps.iter().rev().fold(succ, |succ, cap| {
981                      this.init_from_succ(cap.ln, succ);
982                      let var = this.variable(cap.var_nid, expr.span);
983                      this.acc(cap.ln, var, ACC_READ | ACC_USE);
984                      cap.ln
985                  })
986               })
987           }
988
989           ast::ExprIf(ref cond, ref then, ref els) => {
990             //
991             //     (cond)
992             //       |
993             //       v
994             //     (expr)
995             //     /   \
996             //    |     |
997             //    v     v
998             //  (then)(els)
999             //    |     |
1000             //    v     v
1001             //   (  succ  )
1002             //
1003             let else_ln = self.propagate_through_opt_expr(els.as_ref().map(|e| &**e), succ);
1004             let then_ln = self.propagate_through_block(&**then, succ);
1005             let ln = self.live_node(expr.id, expr.span);
1006             self.init_from_succ(ln, else_ln);
1007             self.merge_from_succ(ln, then_ln, false);
1008             self.propagate_through_expr(&**cond, ln)
1009           }
1010
1011           ast::ExprIfLet(..) => {
1012               self.ir.tcx.sess.span_bug(expr.span, "non-desugared ExprIfLet");
1013           }
1014
1015           ast::ExprWhile(ref cond, ref blk, _) => {
1016             self.propagate_through_loop(expr, WhileLoop(&**cond), &**blk, succ)
1017           }
1018
1019           ast::ExprWhileLet(..) => {
1020               self.ir.tcx.sess.span_bug(expr.span, "non-desugared ExprWhileLet");
1021           }
1022
1023           ast::ExprForLoop(..) => {
1024               self.ir.tcx.sess.span_bug(expr.span, "non-desugared ExprForLoop");
1025           }
1026
1027           // Note that labels have been resolved, so we don't need to look
1028           // at the label ident
1029           ast::ExprLoop(ref blk, _) => {
1030             self.propagate_through_loop(expr, LoopLoop, &**blk, succ)
1031           }
1032
1033           ast::ExprMatch(ref e, ref arms, _) => {
1034             //
1035             //      (e)
1036             //       |
1037             //       v
1038             //     (expr)
1039             //     / | \
1040             //    |  |  |
1041             //    v  v  v
1042             //   (..arms..)
1043             //    |  |  |
1044             //    v  v  v
1045             //   (  succ  )
1046             //
1047             //
1048             let ln = self.live_node(expr.id, expr.span);
1049             self.init_empty(ln, succ);
1050             let mut first_merge = true;
1051             for arm in arms {
1052                 let body_succ =
1053                     self.propagate_through_expr(&*arm.body, succ);
1054                 let guard_succ =
1055                     self.propagate_through_opt_expr(arm.guard.as_ref().map(|e| &**e), body_succ);
1056                 // only consider the first pattern; any later patterns must have
1057                 // the same bindings, and we also consider the first pattern to be
1058                 // the "authoritative" set of ids
1059                 let arm_succ =
1060                     self.define_bindings_in_arm_pats(arm.pats.first().map(|p| &**p),
1061                                                      guard_succ);
1062                 self.merge_from_succ(ln, arm_succ, first_merge);
1063                 first_merge = false;
1064             };
1065             self.propagate_through_expr(&**e, ln)
1066           }
1067
1068           ast::ExprRet(ref o_e) => {
1069             // ignore succ and subst exit_ln:
1070             let exit_ln = self.s.exit_ln;
1071             self.propagate_through_opt_expr(o_e.as_ref().map(|e| &**e), exit_ln)
1072           }
1073
1074           ast::ExprBreak(opt_label) => {
1075               // Find which label this break jumps to
1076               let sc = self.find_loop_scope(opt_label, expr.id, expr.span);
1077
1078               // Now that we know the label we're going to,
1079               // look it up in the break loop nodes table
1080
1081               match self.break_ln.get(&sc) {
1082                   Some(&b) => b,
1083                   None => self.ir.tcx.sess.span_bug(expr.span,
1084                                                     "break to unknown label")
1085               }
1086           }
1087
1088           ast::ExprAgain(opt_label) => {
1089               // Find which label this expr continues to
1090               let sc = self.find_loop_scope(opt_label, expr.id, expr.span);
1091
1092               // Now that we know the label we're going to,
1093               // look it up in the continue loop nodes table
1094
1095               match self.cont_ln.get(&sc) {
1096                   Some(&b) => b,
1097                   None => self.ir.tcx.sess.span_bug(expr.span,
1098                                                     "loop to unknown label")
1099               }
1100           }
1101
1102           ast::ExprAssign(ref l, ref r) => {
1103             // see comment on lvalues in
1104             // propagate_through_lvalue_components()
1105             let succ = self.write_lvalue(&**l, succ, ACC_WRITE);
1106             let succ = self.propagate_through_lvalue_components(&**l, succ);
1107             self.propagate_through_expr(&**r, succ)
1108           }
1109
1110           ast::ExprAssignOp(_, ref l, ref r) => {
1111             // see comment on lvalues in
1112             // propagate_through_lvalue_components()
1113             let succ = self.write_lvalue(&**l, succ, ACC_WRITE|ACC_READ);
1114             let succ = self.propagate_through_expr(&**r, succ);
1115             self.propagate_through_lvalue_components(&**l, succ)
1116           }
1117
1118           // Uninteresting cases: just propagate in rev exec order
1119
1120           ast::ExprVec(ref exprs) => {
1121             self.propagate_through_exprs(&exprs[..], succ)
1122           }
1123
1124           ast::ExprRepeat(ref element, ref count) => {
1125             let succ = self.propagate_through_expr(&**count, succ);
1126             self.propagate_through_expr(&**element, succ)
1127           }
1128
1129           ast::ExprStruct(_, ref fields, ref with_expr) => {
1130             let succ = self.propagate_through_opt_expr(with_expr.as_ref().map(|e| &**e), succ);
1131             fields.iter().rev().fold(succ, |succ, field| {
1132                 self.propagate_through_expr(&*field.expr, succ)
1133             })
1134           }
1135
1136           ast::ExprCall(ref f, ref args) => {
1137             let diverges = !self.ir.tcx.is_method_call(expr.id) &&
1138                 self.ir.tcx.expr_ty_adjusted(&**f).fn_ret().diverges();
1139             let succ = if diverges {
1140                 self.s.exit_ln
1141             } else {
1142                 succ
1143             };
1144             let succ = self.propagate_through_exprs(&args[..], succ);
1145             self.propagate_through_expr(&**f, succ)
1146           }
1147
1148           ast::ExprMethodCall(_, _, ref args) => {
1149             let method_call = ty::MethodCall::expr(expr.id);
1150             let method_ty = self.ir.tcx.tables.borrow().method_map[&method_call].ty;
1151             let succ = if method_ty.fn_ret().diverges() {
1152                 self.s.exit_ln
1153             } else {
1154                 succ
1155             };
1156             self.propagate_through_exprs(&args[..], succ)
1157           }
1158
1159           ast::ExprTup(ref exprs) => {
1160             self.propagate_through_exprs(&exprs[..], succ)
1161           }
1162
1163           ast::ExprBinary(op, ref l, ref r) if ast_util::lazy_binop(op.node) => {
1164             let r_succ = self.propagate_through_expr(&**r, succ);
1165
1166             let ln = self.live_node(expr.id, expr.span);
1167             self.init_from_succ(ln, succ);
1168             self.merge_from_succ(ln, r_succ, false);
1169
1170             self.propagate_through_expr(&**l, ln)
1171           }
1172
1173           ast::ExprIndex(ref l, ref r) |
1174           ast::ExprBinary(_, ref l, ref r) |
1175           ast::ExprBox(Some(ref l), ref r) => {
1176             let r_succ = self.propagate_through_expr(&**r, succ);
1177             self.propagate_through_expr(&**l, r_succ)
1178           }
1179
1180           ast::ExprRange(ref e1, ref e2) => {
1181             let succ = e2.as_ref().map_or(succ, |e| self.propagate_through_expr(&**e, succ));
1182             e1.as_ref().map_or(succ, |e| self.propagate_through_expr(&**e, succ))
1183           }
1184
1185           ast::ExprBox(None, ref e) |
1186           ast::ExprAddrOf(_, ref e) |
1187           ast::ExprCast(ref e, _) |
1188           ast::ExprUnary(_, ref e) |
1189           ast::ExprParen(ref e) => {
1190             self.propagate_through_expr(&**e, succ)
1191           }
1192
1193           ast::ExprInlineAsm(ref ia) => {
1194
1195             let succ = ia.outputs.iter().rev().fold(succ, |succ, &(_, ref expr, _)| {
1196                 // see comment on lvalues
1197                 // in propagate_through_lvalue_components()
1198                 let succ = self.write_lvalue(&**expr, succ, ACC_WRITE);
1199                 self.propagate_through_lvalue_components(&**expr, succ)
1200             });
1201             // Inputs are executed first. Propagate last because of rev order
1202             ia.inputs.iter().rev().fold(succ, |succ, &(_, ref expr)| {
1203                 self.propagate_through_expr(&**expr, succ)
1204             })
1205           }
1206
1207           ast::ExprLit(..) => {
1208             succ
1209           }
1210
1211           ast::ExprBlock(ref blk) => {
1212             self.propagate_through_block(&**blk, succ)
1213           }
1214
1215           ast::ExprMac(..) => {
1216             self.ir.tcx.sess.span_bug(expr.span, "unexpanded macro");
1217           }
1218         }
1219     }
1220
1221     fn propagate_through_lvalue_components(&mut self,
1222                                            expr: &Expr,
1223                                            succ: LiveNode)
1224                                            -> LiveNode {
1225         // # Lvalues
1226         //
1227         // In general, the full flow graph structure for an
1228         // assignment/move/etc can be handled in one of two ways,
1229         // depending on whether what is being assigned is a "tracked
1230         // value" or not. A tracked value is basically a local
1231         // variable or argument.
1232         //
1233         // The two kinds of graphs are:
1234         //
1235         //    Tracked lvalue          Untracked lvalue
1236         // ----------------------++-----------------------
1237         //                       ||
1238         //         |             ||           |
1239         //         v             ||           v
1240         //     (rvalue)          ||       (rvalue)
1241         //         |             ||           |
1242         //         v             ||           v
1243         // (write of lvalue)     ||   (lvalue components)
1244         //         |             ||           |
1245         //         v             ||           v
1246         //      (succ)           ||        (succ)
1247         //                       ||
1248         // ----------------------++-----------------------
1249         //
1250         // I will cover the two cases in turn:
1251         //
1252         // # Tracked lvalues
1253         //
1254         // A tracked lvalue is a local variable/argument `x`.  In
1255         // these cases, the link_node where the write occurs is linked
1256         // to node id of `x`.  The `write_lvalue()` routine generates
1257         // the contents of this node.  There are no subcomponents to
1258         // consider.
1259         //
1260         // # Non-tracked lvalues
1261         //
1262         // These are lvalues like `x[5]` or `x.f`.  In that case, we
1263         // basically ignore the value which is written to but generate
1264         // reads for the components---`x` in these two examples.  The
1265         // components reads are generated by
1266         // `propagate_through_lvalue_components()` (this fn).
1267         //
1268         // # Illegal lvalues
1269         //
1270         // It is still possible to observe assignments to non-lvalues;
1271         // these errors are detected in the later pass borrowck.  We
1272         // just ignore such cases and treat them as reads.
1273
1274         match expr.node {
1275             ast::ExprPath(..) => succ,
1276             ast::ExprField(ref e, _) => self.propagate_through_expr(&**e, succ),
1277             ast::ExprTupField(ref e, _) => self.propagate_through_expr(&**e, succ),
1278             _ => self.propagate_through_expr(expr, succ)
1279         }
1280     }
1281
1282     // see comment on propagate_through_lvalue()
1283     fn write_lvalue(&mut self, expr: &Expr, succ: LiveNode, acc: u32)
1284                     -> LiveNode {
1285         match expr.node {
1286           ast::ExprPath(..) => {
1287               self.access_path(expr, succ, acc)
1288           }
1289
1290           // We do not track other lvalues, so just propagate through
1291           // to their subcomponents.  Also, it may happen that
1292           // non-lvalues occur here, because those are detected in the
1293           // later pass borrowck.
1294           _ => succ
1295         }
1296     }
1297
1298     fn access_path(&mut self, expr: &Expr, succ: LiveNode, acc: u32)
1299                    -> LiveNode {
1300         match self.ir.tcx.def_map.borrow().get(&expr.id).unwrap().full_def() {
1301           DefLocal(nid) => {
1302             let ln = self.live_node(expr.id, expr.span);
1303             if acc != 0 {
1304                 self.init_from_succ(ln, succ);
1305                 let var = self.variable(nid, expr.span);
1306                 self.acc(ln, var, acc);
1307             }
1308             ln
1309           }
1310           _ => succ
1311         }
1312     }
1313
1314     fn propagate_through_loop(&mut self,
1315                               expr: &Expr,
1316                               kind: LoopKind,
1317                               body: &ast::Block,
1318                               succ: LiveNode)
1319                               -> LiveNode {
1320
1321         /*
1322
1323         We model control flow like this:
1324
1325               (cond) <--+
1326                 |       |
1327                 v       |
1328           +-- (expr)    |
1329           |     |       |
1330           |     v       |
1331           |   (body) ---+
1332           |
1333           |
1334           v
1335         (succ)
1336
1337         */
1338
1339
1340         // first iteration:
1341         let mut first_merge = true;
1342         let ln = self.live_node(expr.id, expr.span);
1343         self.init_empty(ln, succ);
1344         match kind {
1345             LoopLoop => {}
1346             _ => {
1347                 // If this is not a `loop` loop, then it's possible we bypass
1348                 // the body altogether. Otherwise, the only way is via a `break`
1349                 // in the loop body.
1350                 self.merge_from_succ(ln, succ, first_merge);
1351                 first_merge = false;
1352             }
1353         }
1354         debug!("propagate_through_loop: using id for loop body {} {}",
1355                expr.id, block_to_string(body));
1356
1357         let cond_ln = match kind {
1358             LoopLoop => ln,
1359             WhileLoop(ref cond) => self.propagate_through_expr(&**cond, ln),
1360         };
1361         let body_ln = self.with_loop_nodes(expr.id, succ, ln, |this| {
1362             this.propagate_through_block(body, cond_ln)
1363         });
1364
1365         // repeat until fixed point is reached:
1366         while self.merge_from_succ(ln, body_ln, first_merge) {
1367             first_merge = false;
1368
1369             let new_cond_ln = match kind {
1370                 LoopLoop => ln,
1371                 WhileLoop(ref cond) => {
1372                     self.propagate_through_expr(&**cond, ln)
1373                 }
1374             };
1375             assert!(cond_ln == new_cond_ln);
1376             assert!(body_ln == self.with_loop_nodes(expr.id, succ, ln,
1377             |this| this.propagate_through_block(body, cond_ln)));
1378         }
1379
1380         cond_ln
1381     }
1382
1383     fn with_loop_nodes<R, F>(&mut self,
1384                              loop_node_id: NodeId,
1385                              break_ln: LiveNode,
1386                              cont_ln: LiveNode,
1387                              f: F)
1388                              -> R where
1389         F: FnOnce(&mut Liveness<'a, 'tcx>) -> R,
1390     {
1391         debug!("with_loop_nodes: {} {}", loop_node_id, break_ln.get());
1392         self.loop_scope.push(loop_node_id);
1393         self.break_ln.insert(loop_node_id, break_ln);
1394         self.cont_ln.insert(loop_node_id, cont_ln);
1395         let r = f(self);
1396         self.loop_scope.pop();
1397         r
1398     }
1399 }
1400
1401 // _______________________________________________________________________
1402 // Checking for error conditions
1403
1404 fn check_local(this: &mut Liveness, local: &ast::Local) {
1405     match local.init {
1406         Some(_) => {
1407             this.warn_about_unused_or_dead_vars_in_pat(&*local.pat);
1408         },
1409         None => {
1410             this.pat_bindings(&*local.pat, |this, ln, var, sp, id| {
1411                 this.warn_about_unused(sp, id, ln, var);
1412             })
1413         }
1414     }
1415
1416     visit::walk_local(this, local);
1417 }
1418
1419 fn check_arm(this: &mut Liveness, arm: &ast::Arm) {
1420     // only consider the first pattern; any later patterns must have
1421     // the same bindings, and we also consider the first pattern to be
1422     // the "authoritative" set of ids
1423     this.arm_pats_bindings(arm.pats.first().map(|p| &**p), |this, ln, var, sp, id| {
1424         this.warn_about_unused(sp, id, ln, var);
1425     });
1426     visit::walk_arm(this, arm);
1427 }
1428
1429 fn check_expr(this: &mut Liveness, expr: &Expr) {
1430     match expr.node {
1431       ast::ExprAssign(ref l, ref r) => {
1432         this.check_lvalue(&**l);
1433         this.visit_expr(&**r);
1434
1435         visit::walk_expr(this, expr);
1436       }
1437
1438       ast::ExprAssignOp(_, ref l, _) => {
1439         this.check_lvalue(&**l);
1440
1441         visit::walk_expr(this, expr);
1442       }
1443
1444       ast::ExprInlineAsm(ref ia) => {
1445         for &(_, ref input) in &ia.inputs {
1446           this.visit_expr(&**input);
1447         }
1448
1449         // Output operands must be lvalues
1450         for &(_, ref out, _) in &ia.outputs {
1451           this.check_lvalue(&**out);
1452           this.visit_expr(&**out);
1453         }
1454
1455         visit::walk_expr(this, expr);
1456       }
1457
1458       // no correctness conditions related to liveness
1459       ast::ExprCall(..) | ast::ExprMethodCall(..) | ast::ExprIf(..) |
1460       ast::ExprMatch(..) | ast::ExprWhile(..) | ast::ExprLoop(..) |
1461       ast::ExprIndex(..) | ast::ExprField(..) | ast::ExprTupField(..) |
1462       ast::ExprVec(..) | ast::ExprTup(..) | ast::ExprBinary(..) |
1463       ast::ExprCast(..) | ast::ExprUnary(..) | ast::ExprRet(..) |
1464       ast::ExprBreak(..) | ast::ExprAgain(..) | ast::ExprLit(_) |
1465       ast::ExprBlock(..) | ast::ExprMac(..) | ast::ExprAddrOf(..) |
1466       ast::ExprStruct(..) | ast::ExprRepeat(..) | ast::ExprParen(..) |
1467       ast::ExprClosure(..) | ast::ExprPath(..) | ast::ExprBox(..) |
1468       ast::ExprRange(..) => {
1469         visit::walk_expr(this, expr);
1470       }
1471       ast::ExprIfLet(..) => {
1472         this.ir.tcx.sess.span_bug(expr.span, "non-desugared ExprIfLet");
1473       }
1474       ast::ExprWhileLet(..) => {
1475         this.ir.tcx.sess.span_bug(expr.span, "non-desugared ExprWhileLet");
1476       }
1477       ast::ExprForLoop(..) => {
1478         this.ir.tcx.sess.span_bug(expr.span, "non-desugared ExprForLoop");
1479       }
1480     }
1481 }
1482
1483 fn check_fn(_v: &Liveness,
1484             _fk: FnKind,
1485             _decl: &ast::FnDecl,
1486             _body: &ast::Block,
1487             _sp: Span,
1488             _id: NodeId) {
1489     // do not check contents of nested fns
1490 }
1491
1492 impl<'a, 'tcx> Liveness<'a, 'tcx> {
1493     fn fn_ret(&self, id: NodeId) -> ty::PolyFnOutput<'tcx> {
1494         let fn_ty = self.ir.tcx.node_id_to_type(id);
1495         match fn_ty.sty {
1496             ty::TyClosure(closure_def_id, ref substs) =>
1497                 self.ir.tcx.closure_type(closure_def_id, substs).sig.output(),
1498             _ => fn_ty.fn_ret()
1499         }
1500     }
1501
1502     fn check_ret(&self,
1503                  id: NodeId,
1504                  sp: Span,
1505                  _fk: FnKind,
1506                  entry_ln: LiveNode,
1507                  body: &ast::Block)
1508     {
1509         // within the fn body, late-bound regions are liberated:
1510         let fn_ret =
1511             self.ir.tcx.liberate_late_bound_regions(
1512                 region::DestructionScopeData::new(body.id),
1513                 &self.fn_ret(id));
1514
1515         match fn_ret {
1516             ty::FnConverging(t_ret)
1517                 if self.live_on_entry(entry_ln, self.s.no_ret_var).is_some() => {
1518
1519                 if t_ret.is_nil() {
1520                     // for nil return types, it is ok to not return a value expl.
1521                 } else {
1522                     let ends_with_stmt = match body.expr {
1523                         None if !body.stmts.is_empty() =>
1524                             match body.stmts.first().unwrap().node {
1525                                 ast::StmtSemi(ref e, _) => {
1526                                     self.ir.tcx.expr_ty(&**e) == t_ret
1527                                 },
1528                                 _ => false
1529                             },
1530                         _ => false
1531                     };
1532                     span_err!(self.ir.tcx.sess, sp, E0269, "not all control paths return a value");
1533                     if ends_with_stmt {
1534                         let last_stmt = body.stmts.first().unwrap();
1535                         let original_span = original_sp(self.ir.tcx.sess.codemap(),
1536                                                         last_stmt.span, sp);
1537                         let span_semicolon = Span {
1538                             lo: original_span.hi - BytePos(1),
1539                             hi: original_span.hi,
1540                             expn_id: original_span.expn_id
1541                         };
1542                         self.ir.tcx.sess.span_help(
1543                             span_semicolon, "consider removing this semicolon:");
1544                     }
1545                 }
1546             }
1547             ty::FnDiverging
1548                 if self.live_on_entry(entry_ln, self.s.clean_exit_var).is_some() => {
1549                     span_err!(self.ir.tcx.sess, sp, E0270,
1550                         "computation may converge in a function marked as diverging");
1551                 }
1552
1553             _ => {}
1554         }
1555     }
1556
1557     fn check_lvalue(&mut self, expr: &Expr) {
1558         match expr.node {
1559             ast::ExprPath(..) => {
1560                 if let DefLocal(nid) = self.ir.tcx.def_map.borrow().get(&expr.id)
1561                                                                    .unwrap()
1562                                                                    .full_def() {
1563                     // Assignment to an immutable variable or argument: only legal
1564                     // if there is no later assignment. If this local is actually
1565                     // mutable, then check for a reassignment to flag the mutability
1566                     // as being used.
1567                     let ln = self.live_node(expr.id, expr.span);
1568                     let var = self.variable(nid, expr.span);
1569                     self.warn_about_dead_assign(expr.span, expr.id, ln, var);
1570                 }
1571             }
1572             _ => {
1573                 // For other kinds of lvalues, no checks are required,
1574                 // and any embedded expressions are actually rvalues
1575                 visit::walk_expr(self, expr);
1576             }
1577         }
1578     }
1579
1580     fn should_warn(&self, var: Variable) -> Option<String> {
1581         let name = self.ir.variable_name(var);
1582         if name.is_empty() || name.as_bytes()[0] == ('_' as u8) {
1583             None
1584         } else {
1585             Some(name)
1586         }
1587     }
1588
1589     fn warn_about_unused_args(&self, decl: &ast::FnDecl, entry_ln: LiveNode) {
1590         for arg in &decl.inputs {
1591             pat_util::pat_bindings(&self.ir.tcx.def_map,
1592                                    &*arg.pat,
1593                                    |_bm, p_id, sp, path1| {
1594                 let var = self.variable(p_id, sp);
1595                 // Ignore unused self.
1596                 let ident = path1.node;
1597                 if ident.name != special_idents::self_.name {
1598                     self.warn_about_unused(sp, p_id, entry_ln, var);
1599                 }
1600             })
1601         }
1602     }
1603
1604     fn warn_about_unused_or_dead_vars_in_pat(&mut self, pat: &ast::Pat) {
1605         self.pat_bindings(pat, |this, ln, var, sp, id| {
1606             if !this.warn_about_unused(sp, id, ln, var) {
1607                 this.warn_about_dead_assign(sp, id, ln, var);
1608             }
1609         })
1610     }
1611
1612     fn warn_about_unused(&self,
1613                          sp: Span,
1614                          id: NodeId,
1615                          ln: LiveNode,
1616                          var: Variable)
1617                          -> bool {
1618         if !self.used_on_entry(ln, var) {
1619             let r = self.should_warn(var);
1620             if let Some(name) = r {
1621
1622                 // annoying: for parameters in funcs like `fn(x: int)
1623                 // {ret}`, there is only one node, so asking about
1624                 // assigned_on_exit() is not meaningful.
1625                 let is_assigned = if ln == self.s.exit_ln {
1626                     false
1627                 } else {
1628                     self.assigned_on_exit(ln, var).is_some()
1629                 };
1630
1631                 if is_assigned {
1632                     self.ir.tcx.sess.add_lint(lint::builtin::UNUSED_VARIABLES, id, sp,
1633                         format!("variable `{}` is assigned to, but never used",
1634                                 name));
1635                 } else {
1636                     self.ir.tcx.sess.add_lint(lint::builtin::UNUSED_VARIABLES, id, sp,
1637                         format!("unused variable: `{}`", name));
1638                 }
1639             }
1640             true
1641         } else {
1642             false
1643         }
1644     }
1645
1646     fn warn_about_dead_assign(&self,
1647                               sp: Span,
1648                               id: NodeId,
1649                               ln: LiveNode,
1650                               var: Variable) {
1651         if self.live_on_exit(ln, var).is_none() {
1652             let r = self.should_warn(var);
1653             if let Some(name) = r {
1654                 self.ir.tcx.sess.add_lint(lint::builtin::UNUSED_ASSIGNMENTS, id, sp,
1655                     format!("value assigned to `{}` is never read", name));
1656             }
1657         }
1658     }
1659  }