]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc/ty/layout.rs
Remove unused import.
[rust.git] / src / librustc / ty / layout.rs
1 // Copyright 2016 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 pub use self::Integer::*;
12 pub use self::Layout::*;
13 pub use self::Primitive::*;
14
15 use infer::InferCtxt;
16 use session::Session;
17 use traits;
18 use ty::{self, Ty, TyCtxt, TypeFoldable, ReprOptions, ReprFlags};
19
20 use syntax::ast::{FloatTy, IntTy, UintTy};
21 use syntax::attr;
22 use syntax_pos::DUMMY_SP;
23
24 use std::cmp;
25 use std::fmt;
26 use std::i64;
27 use std::iter;
28 use std::ops::Deref;
29
30 /// Parsed [Data layout](http://llvm.org/docs/LangRef.html#data-layout)
31 /// for a target, which contains everything needed to compute layouts.
32 pub struct TargetDataLayout {
33     pub endian: Endian,
34     pub i1_align: Align,
35     pub i8_align: Align,
36     pub i16_align: Align,
37     pub i32_align: Align,
38     pub i64_align: Align,
39     pub i128_align: Align,
40     pub f32_align: Align,
41     pub f64_align: Align,
42     pub pointer_size: Size,
43     pub pointer_align: Align,
44     pub aggregate_align: Align,
45
46     /// Alignments for vector types.
47     pub vector_align: Vec<(Size, Align)>
48 }
49
50 impl Default for TargetDataLayout {
51     /// Creates an instance of `TargetDataLayout`.
52     fn default() -> TargetDataLayout {
53         TargetDataLayout {
54             endian: Endian::Big,
55             i1_align: Align::from_bits(8, 8).unwrap(),
56             i8_align: Align::from_bits(8, 8).unwrap(),
57             i16_align: Align::from_bits(16, 16).unwrap(),
58             i32_align: Align::from_bits(32, 32).unwrap(),
59             i64_align: Align::from_bits(32, 64).unwrap(),
60             i128_align: Align::from_bits(32, 64).unwrap(),
61             f32_align: Align::from_bits(32, 32).unwrap(),
62             f64_align: Align::from_bits(64, 64).unwrap(),
63             pointer_size: Size::from_bits(64),
64             pointer_align: Align::from_bits(64, 64).unwrap(),
65             aggregate_align: Align::from_bits(0, 64).unwrap(),
66             vector_align: vec![
67                 (Size::from_bits(64), Align::from_bits(64, 64).unwrap()),
68                 (Size::from_bits(128), Align::from_bits(128, 128).unwrap())
69             ]
70         }
71     }
72 }
73
74 impl TargetDataLayout {
75     pub fn parse(sess: &Session) -> TargetDataLayout {
76         // Parse a bit count from a string.
77         let parse_bits = |s: &str, kind: &str, cause: &str| {
78             s.parse::<u64>().unwrap_or_else(|err| {
79                 sess.err(&format!("invalid {} `{}` for `{}` in \"data-layout\": {}",
80                                   kind, s, cause, err));
81                 0
82             })
83         };
84
85         // Parse a size string.
86         let size = |s: &str, cause: &str| {
87             Size::from_bits(parse_bits(s, "size", cause))
88         };
89
90         // Parse an alignment string.
91         let align = |s: &[&str], cause: &str| {
92             if s.is_empty() {
93                 sess.err(&format!("missing alignment for `{}` in \"data-layout\"", cause));
94             }
95             let abi = parse_bits(s[0], "alignment", cause);
96             let pref = s.get(1).map_or(abi, |pref| parse_bits(pref, "alignment", cause));
97             Align::from_bits(abi, pref).unwrap_or_else(|err| {
98                 sess.err(&format!("invalid alignment for `{}` in \"data-layout\": {}",
99                                   cause, err));
100                 Align::from_bits(8, 8).unwrap()
101             })
102         };
103
104         let mut dl = TargetDataLayout::default();
105         let mut i128_align_src = 64;
106         for spec in sess.target.target.data_layout.split("-") {
107             match &spec.split(":").collect::<Vec<_>>()[..] {
108                 &["e"] => dl.endian = Endian::Little,
109                 &["E"] => dl.endian = Endian::Big,
110                 &["a", ref a..] => dl.aggregate_align = align(a, "a"),
111                 &["f32", ref a..] => dl.f32_align = align(a, "f32"),
112                 &["f64", ref a..] => dl.f64_align = align(a, "f64"),
113                 &[p @ "p", s, ref a..] | &[p @ "p0", s, ref a..] => {
114                     dl.pointer_size = size(s, p);
115                     dl.pointer_align = align(a, p);
116                 }
117                 &[s, ref a..] if s.starts_with("i") => {
118                     let bits = match s[1..].parse::<u64>() {
119                         Ok(bits) => bits,
120                         Err(_) => {
121                             size(&s[1..], "i"); // For the user error.
122                             continue;
123                         }
124                     };
125                     let a = align(a, s);
126                     match bits {
127                         1 => dl.i1_align = a,
128                         8 => dl.i8_align = a,
129                         16 => dl.i16_align = a,
130                         32 => dl.i32_align = a,
131                         64 => dl.i64_align = a,
132                         _ => {}
133                     }
134                     if bits >= i128_align_src && bits <= 128 {
135                         // Default alignment for i128 is decided by taking the alignment of
136                         // largest-sized i{64...128}.
137                         i128_align_src = bits;
138                         dl.i128_align = a;
139                     }
140                 }
141                 &[s, ref a..] if s.starts_with("v") => {
142                     let v_size = size(&s[1..], "v");
143                     let a = align(a, s);
144                     if let Some(v) = dl.vector_align.iter_mut().find(|v| v.0 == v_size) {
145                         v.1 = a;
146                         continue;
147                     }
148                     // No existing entry, add a new one.
149                     dl.vector_align.push((v_size, a));
150                 }
151                 _ => {} // Ignore everything else.
152             }
153         }
154
155         // Perform consistency checks against the Target information.
156         let endian_str = match dl.endian {
157             Endian::Little => "little",
158             Endian::Big => "big"
159         };
160         if endian_str != sess.target.target.target_endian {
161             sess.err(&format!("inconsistent target specification: \"data-layout\" claims \
162                                architecture is {}-endian, while \"target-endian\" is `{}`",
163                               endian_str, sess.target.target.target_endian));
164         }
165
166         if dl.pointer_size.bits().to_string() != sess.target.target.target_pointer_width {
167             sess.err(&format!("inconsistent target specification: \"data-layout\" claims \
168                                pointers are {}-bit, while \"target-pointer-width\" is `{}`",
169                               dl.pointer_size.bits(), sess.target.target.target_pointer_width));
170         }
171
172         dl
173     }
174
175     /// Return exclusive upper bound on object size.
176     ///
177     /// The theoretical maximum object size is defined as the maximum positive `isize` value.
178     /// This ensures that the `offset` semantics remain well-defined by allowing it to correctly
179     /// index every address within an object along with one byte past the end, along with allowing
180     /// `isize` to store the difference between any two pointers into an object.
181     ///
182     /// The upper bound on 64-bit currently needs to be lower because LLVM uses a 64-bit integer
183     /// to represent object size in bits. It would need to be 1 << 61 to account for this, but is
184     /// currently conservatively bounded to 1 << 47 as that is enough to cover the current usable
185     /// address space on 64-bit ARMv8 and x86_64.
186     pub fn obj_size_bound(&self) -> u64 {
187         match self.pointer_size.bits() {
188             16 => 1 << 15,
189             32 => 1 << 31,
190             64 => 1 << 47,
191             bits => bug!("obj_size_bound: unknown pointer bit size {}", bits)
192         }
193     }
194
195     pub fn ptr_sized_integer(&self) -> Integer {
196         match self.pointer_size.bits() {
197             16 => I16,
198             32 => I32,
199             64 => I64,
200             bits => bug!("ptr_sized_integer: unknown pointer bit size {}", bits)
201         }
202     }
203 }
204
205 pub trait HasDataLayout: Copy {
206     fn data_layout(&self) -> &TargetDataLayout;
207 }
208
209 impl<'a> HasDataLayout for &'a TargetDataLayout {
210     fn data_layout(&self) -> &TargetDataLayout {
211         self
212     }
213 }
214
215 /// Endianness of the target, which must match cfg(target-endian).
216 #[derive(Copy, Clone)]
217 pub enum Endian {
218     Little,
219     Big
220 }
221
222 /// Size of a type in bytes.
223 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, Debug)]
224 pub struct Size {
225     raw: u64
226 }
227
228 impl Size {
229     pub fn from_bits(bits: u64) -> Size {
230         Size::from_bytes((bits + 7) / 8)
231     }
232
233     pub fn from_bytes(bytes: u64) -> Size {
234         if bytes >= (1 << 61) {
235             bug!("Size::from_bytes: {} bytes in bits doesn't fit in u64", bytes)
236         }
237         Size {
238             raw: bytes
239         }
240     }
241
242     pub fn bytes(self) -> u64 {
243         self.raw
244     }
245
246     pub fn bits(self) -> u64 {
247         self.bytes() * 8
248     }
249
250     pub fn abi_align(self, align: Align) -> Size {
251         let mask = align.abi() - 1;
252         Size::from_bytes((self.bytes() + mask) & !mask)
253     }
254
255     pub fn checked_add<C: HasDataLayout>(self, offset: Size, cx: C) -> Option<Size> {
256         let dl = cx.data_layout();
257
258         // Each Size is less than dl.obj_size_bound(), so the sum is
259         // also less than 1 << 62 (and therefore can't overflow).
260         let bytes = self.bytes() + offset.bytes();
261
262         if bytes < dl.obj_size_bound() {
263             Some(Size::from_bytes(bytes))
264         } else {
265             None
266         }
267     }
268
269     pub fn checked_mul<C: HasDataLayout>(self, count: u64, cx: C) -> Option<Size> {
270         let dl = cx.data_layout();
271
272         // Each Size is less than dl.obj_size_bound(), so the sum is
273         // also less than 1 << 62 (and therefore can't overflow).
274         match self.bytes().checked_mul(count) {
275             Some(bytes) if bytes < dl.obj_size_bound() => {
276                 Some(Size::from_bytes(bytes))
277             }
278             _ => None
279         }
280     }
281 }
282
283 /// Alignment of a type in bytes, both ABI-mandated and preferred.
284 /// Since alignments are always powers of 2, we can pack both in one byte,
285 /// giving each a nibble (4 bits) for a maximum alignment of 2<sup>15</sup> = 32768.
286 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug)]
287 pub struct Align {
288     raw: u8
289 }
290
291 impl Align {
292     pub fn from_bits(abi: u64, pref: u64) -> Result<Align, String> {
293         Align::from_bytes((abi + 7) / 8, (pref + 7) / 8)
294     }
295
296     pub fn from_bytes(abi: u64, pref: u64) -> Result<Align, String> {
297         let pack = |align: u64| {
298             // Treat an alignment of 0 bytes like 1-byte alignment.
299             if align == 0 {
300                 return Ok(0);
301             }
302
303             let mut bytes = align;
304             let mut pow: u8 = 0;
305             while (bytes & 1) == 0 {
306                 pow += 1;
307                 bytes >>= 1;
308             }
309             if bytes != 1 {
310                 Err(format!("`{}` is not a power of 2", align))
311             } else if pow > 0x0f {
312                 Err(format!("`{}` is too large", align))
313             } else {
314                 Ok(pow)
315             }
316         };
317
318         Ok(Align {
319             raw: pack(abi)? | (pack(pref)? << 4)
320         })
321     }
322
323     pub fn abi(self) -> u64 {
324         1 << (self.raw & 0xf)
325     }
326
327     pub fn pref(self) -> u64 {
328         1 << (self.raw >> 4)
329     }
330
331     pub fn min(self, other: Align) -> Align {
332         let abi = cmp::min(self.raw & 0x0f, other.raw & 0x0f);
333         let pref = cmp::min(self.raw & 0xf0, other.raw & 0xf0);
334         Align {
335             raw: abi | pref
336         }
337     }
338
339     pub fn max(self, other: Align) -> Align {
340         let abi = cmp::max(self.raw & 0x0f, other.raw & 0x0f);
341         let pref = cmp::max(self.raw & 0xf0, other.raw & 0xf0);
342         Align {
343             raw: abi | pref
344         }
345     }
346 }
347
348 /// Integers, also used for enum discriminants.
349 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, Debug)]
350 pub enum Integer {
351     I1,
352     I8,
353     I16,
354     I32,
355     I64,
356     I128,
357 }
358
359 impl Integer {
360     pub fn size(&self) -> Size {
361         match *self {
362             I1 => Size::from_bits(1),
363             I8 => Size::from_bytes(1),
364             I16 => Size::from_bytes(2),
365             I32 => Size::from_bytes(4),
366             I64  => Size::from_bytes(8),
367             I128  => Size::from_bytes(16),
368         }
369     }
370
371     pub fn align<C: HasDataLayout>(&self, cx: C) -> Align {
372         let dl = cx.data_layout();
373
374         match *self {
375             I1 => dl.i1_align,
376             I8 => dl.i8_align,
377             I16 => dl.i16_align,
378             I32 => dl.i32_align,
379             I64 => dl.i64_align,
380             I128 => dl.i128_align,
381         }
382     }
383
384     pub fn to_ty<'a, 'tcx>(&self, tcx: &ty::TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
385                            signed: bool) -> Ty<'tcx> {
386         match (*self, signed) {
387             (I1, false) => tcx.types.u8,
388             (I8, false) => tcx.types.u8,
389             (I16, false) => tcx.types.u16,
390             (I32, false) => tcx.types.u32,
391             (I64, false) => tcx.types.u64,
392             (I128, false) => tcx.types.u128,
393             (I1, true) => tcx.types.i8,
394             (I8, true) => tcx.types.i8,
395             (I16, true) => tcx.types.i16,
396             (I32, true) => tcx.types.i32,
397             (I64, true) => tcx.types.i64,
398             (I128, true) => tcx.types.i128,
399         }
400     }
401
402     /// Find the smallest Integer type which can represent the signed value.
403     pub fn fit_signed(x: i64) -> Integer {
404         match x {
405             -0x0000_0000_0000_0001...0x0000_0000_0000_0000 => I1,
406             -0x0000_0000_0000_0080...0x0000_0000_0000_007f => I8,
407             -0x0000_0000_0000_8000...0x0000_0000_0000_7fff => I16,
408             -0x0000_0000_8000_0000...0x0000_0000_7fff_ffff => I32,
409             -0x8000_0000_0000_0000...0x7fff_ffff_ffff_ffff => I64,
410             _ => I128
411         }
412     }
413
414     /// Find the smallest Integer type which can represent the unsigned value.
415     pub fn fit_unsigned(x: u64) -> Integer {
416         match x {
417             0...0x0000_0000_0000_0001 => I1,
418             0...0x0000_0000_0000_00ff => I8,
419             0...0x0000_0000_0000_ffff => I16,
420             0...0x0000_0000_ffff_ffff => I32,
421             0...0xffff_ffff_ffff_ffff => I64,
422             _ => I128,
423         }
424     }
425
426     /// Find the smallest integer with the given alignment.
427     pub fn for_abi_align<C: HasDataLayout>(cx: C, align: Align) -> Option<Integer> {
428         let dl = cx.data_layout();
429
430         let wanted = align.abi();
431         for &candidate in &[I8, I16, I32, I64] {
432             let ty = Int(candidate);
433             if wanted == ty.align(dl).abi() && wanted == ty.size(dl).bytes() {
434                 return Some(candidate);
435             }
436         }
437         None
438     }
439
440     /// Get the Integer type from an attr::IntType.
441     pub fn from_attr<C: HasDataLayout>(cx: C, ity: attr::IntType) -> Integer {
442         let dl = cx.data_layout();
443
444         match ity {
445             attr::SignedInt(IntTy::I8) | attr::UnsignedInt(UintTy::U8) => I8,
446             attr::SignedInt(IntTy::I16) | attr::UnsignedInt(UintTy::U16) => I16,
447             attr::SignedInt(IntTy::I32) | attr::UnsignedInt(UintTy::U32) => I32,
448             attr::SignedInt(IntTy::I64) | attr::UnsignedInt(UintTy::U64) => I64,
449             attr::SignedInt(IntTy::I128) | attr::UnsignedInt(UintTy::U128) => I128,
450             attr::SignedInt(IntTy::Is) | attr::UnsignedInt(UintTy::Us) => {
451                 dl.ptr_sized_integer()
452             }
453         }
454     }
455
456     /// Find the appropriate Integer type and signedness for the given
457     /// signed discriminant range and #[repr] attribute.
458     /// N.B.: u64 values above i64::MAX will be treated as signed, but
459     /// that shouldn't affect anything, other than maybe debuginfo.
460     fn repr_discr(tcx: TyCtxt, ty: Ty, repr: &ReprOptions, min: i64, max: i64)
461                       -> (Integer, bool) {
462         // Theoretically, negative values could be larger in unsigned representation
463         // than the unsigned representation of the signed minimum. However, if there
464         // are any negative values, the only valid unsigned representation is u64
465         // which can fit all i64 values, so the result remains unaffected.
466         let unsigned_fit = Integer::fit_unsigned(cmp::max(min as u64, max as u64));
467         let signed_fit = cmp::max(Integer::fit_signed(min), Integer::fit_signed(max));
468
469         let mut min_from_extern = None;
470         let min_default = I8;
471
472         if let Some(ity) = repr.int {
473             let discr = Integer::from_attr(tcx, ity);
474             let fit = if ity.is_signed() { signed_fit } else { unsigned_fit };
475             if discr < fit {
476                 bug!("Integer::repr_discr: `#[repr]` hint too small for \
477                   discriminant range of enum `{}", ty)
478             }
479             return (discr, ity.is_signed());
480         }
481
482         if repr.c() {
483             match &tcx.sess.target.target.arch[..] {
484                 // WARNING: the ARM EABI has two variants; the one corresponding
485                 // to `at_least == I32` appears to be used on Linux and NetBSD,
486                 // but some systems may use the variant corresponding to no
487                 // lower bound.  However, we don't run on those yet...?
488                 "arm" => min_from_extern = Some(I32),
489                 _ => min_from_extern = Some(I32),
490             }
491         }
492
493         let at_least = min_from_extern.unwrap_or(min_default);
494
495         // If there are no negative values, we can use the unsigned fit.
496         if min >= 0 {
497             (cmp::max(unsigned_fit, at_least), false)
498         } else {
499             (cmp::max(signed_fit, at_least), true)
500         }
501     }
502 }
503
504 /// Fundamental unit of memory access and layout.
505 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug)]
506 pub enum Primitive {
507     Int(Integer),
508     F32,
509     F64,
510     Pointer
511 }
512
513 impl Primitive {
514     pub fn size<C: HasDataLayout>(self, cx: C) -> Size {
515         let dl = cx.data_layout();
516
517         match self {
518             Int(I1) | Int(I8) => Size::from_bits(8),
519             Int(I16) => Size::from_bits(16),
520             Int(I32) | F32 => Size::from_bits(32),
521             Int(I64) | F64 => Size::from_bits(64),
522             Int(I128) => Size::from_bits(128),
523             Pointer => dl.pointer_size
524         }
525     }
526
527     pub fn align<C: HasDataLayout>(self, cx: C) -> Align {
528         let dl = cx.data_layout();
529
530         match self {
531             Int(I1) => dl.i1_align,
532             Int(I8) => dl.i8_align,
533             Int(I16) => dl.i16_align,
534             Int(I32) => dl.i32_align,
535             Int(I64) => dl.i64_align,
536             Int(I128) => dl.i128_align,
537             F32 => dl.f32_align,
538             F64 => dl.f64_align,
539             Pointer => dl.pointer_align
540         }
541     }
542 }
543
544 /// Path through fields of nested structures.
545 // FIXME(eddyb) use small vector optimization for the common case.
546 pub type FieldPath = Vec<u32>;
547
548 /// A structure, a product type in ADT terms.
549 #[derive(PartialEq, Eq, Hash, Debug)]
550 pub struct Struct {
551     pub align: Align,
552
553     /// If true, no alignment padding is used.
554     pub packed: bool,
555
556     /// If true, the size is exact, otherwise it's only a lower bound.
557     pub sized: bool,
558
559     /// Offsets for the first byte of each field, ordered to match the source definition order.
560     /// This vector does not go in increasing order.
561     /// FIXME(eddyb) use small vector optimization for the common case.
562     pub offsets: Vec<Size>,
563
564     /// Maps source order field indices to memory order indices, depending how fields were permuted.
565     /// FIXME (camlorn) also consider small vector  optimization here.
566     pub memory_index: Vec<u32>,
567
568     pub min_size: Size,
569 }
570
571 // Info required to optimize struct layout.
572 #[derive(Copy, Clone, Eq, PartialEq, Ord, PartialOrd, Debug)]
573 enum StructKind {
574     // A tuple, closure, or univariant which cannot be coerced to unsized.
575     AlwaysSizedUnivariant,
576     // A univariant, the last field of which may be coerced to unsized.
577     MaybeUnsizedUnivariant,
578     // A univariant, but part of an enum.
579     EnumVariant,
580 }
581
582 impl<'a, 'gcx, 'tcx> Struct {
583     fn new(dl: &TargetDataLayout, fields: &Vec<&'a Layout>,
584                   repr: &ReprOptions, kind: StructKind,
585                   scapegoat: Ty<'gcx>) -> Result<Struct, LayoutError<'gcx>> {
586         let packed = repr.packed();
587         let mut ret = Struct {
588             align: if packed { dl.i8_align } else { dl.aggregate_align },
589             packed: packed,
590             sized: true,
591             offsets: vec![],
592             memory_index: vec![],
593             min_size: Size::from_bytes(0),
594         };
595
596         // Anything with repr(C) or repr(packed) doesn't optimize.
597         // Neither do  1-member and 2-member structs.
598         // In addition, code in trans assume that 2-element structs can become pairs.
599         // It's easier to just short-circuit here.
600         let can_optimize = (fields.len() > 2 || StructKind::EnumVariant == kind)
601             && (repr.flags & ReprFlags::IS_UNOPTIMISABLE).is_empty();
602
603         let (optimize, sort_ascending) = match kind {
604             StructKind::AlwaysSizedUnivariant => (can_optimize, false),
605             StructKind::MaybeUnsizedUnivariant => (can_optimize, false),
606             StructKind::EnumVariant => {
607                 assert!(fields.len() >= 1, "Enum variants must have discriminants.");
608                 (can_optimize && fields[0].size(dl).bytes() == 1, true)
609             }
610         };
611
612         ret.offsets = vec![Size::from_bytes(0); fields.len()];
613         let mut inverse_memory_index: Vec<u32> = (0..fields.len() as u32).collect();
614
615         if optimize {
616             let start = if let StructKind::EnumVariant = kind { 1 } else { 0 };
617             let end = if let StructKind::MaybeUnsizedUnivariant = kind {
618                 fields.len() - 1
619             } else {
620                 fields.len()
621             };
622             if end > start {
623                 let optimizing  = &mut inverse_memory_index[start..end];
624                 if sort_ascending {
625                     optimizing.sort_by_key(|&x| fields[x as usize].align(dl).abi());
626                 } else {
627                     optimizing.sort_by(| &a, &b | {
628                         let a = fields[a as usize].align(dl).abi();
629                         let b = fields[b as usize].align(dl).abi();
630                         b.cmp(&a)
631                     });
632                 }
633             }
634         }
635
636         // inverse_memory_index holds field indices by increasing memory offset.
637         // That is, if field 5 has offset 0, the first element of inverse_memory_index is 5.
638         // We now write field offsets to the corresponding offset slot;
639         // field 5 with offset 0 puts 0 in offsets[5].
640         // At the bottom of this function, we use inverse_memory_index to produce memory_index.
641
642         if let StructKind::EnumVariant = kind {
643             assert_eq!(inverse_memory_index[0], 0,
644               "Enum variant discriminants must have the lowest offset.");
645         }
646
647         let mut offset = Size::from_bytes(0);
648
649         for i in inverse_memory_index.iter() {
650             let field = fields[*i as usize];
651             if !ret.sized {
652                 bug!("Struct::new: field #{} of `{}` comes after unsized field",
653                      ret.offsets.len(), scapegoat);
654             }
655
656             if field.is_unsized() {
657                 ret.sized = false;
658             }
659
660             // Invariant: offset < dl.obj_size_bound() <= 1<<61
661             if !ret.packed {
662                 let align = field.align(dl);
663                 ret.align = ret.align.max(align);
664                 offset = offset.abi_align(align);
665             }
666
667             debug!("Struct::new offset: {:?} field: {:?} {:?}", offset, field, field.size(dl));
668             ret.offsets[*i as usize] = offset;
669
670             offset = offset.checked_add(field.size(dl), dl)
671                            .map_or(Err(LayoutError::SizeOverflow(scapegoat)), Ok)?;
672         }
673
674
675         debug!("Struct::new min_size: {:?}", offset);
676         ret.min_size = offset;
677
678         // As stated above, inverse_memory_index holds field indices by increasing offset.
679         // This makes it an already-sorted view of the offsets vec.
680         // To invert it, consider:
681         // If field 5 has offset 0, offsets[0] is 5, and memory_index[5] should be 0.
682         // Field 5 would be the first element, so memory_index is i:
683         // Note: if we didn't optimize, it's already right.
684
685         if optimize {
686             ret.memory_index = vec![0; inverse_memory_index.len()];
687
688             for i in 0..inverse_memory_index.len() {
689                 ret.memory_index[inverse_memory_index[i] as usize]  = i as u32;
690             }
691         } else {
692             ret.memory_index = inverse_memory_index;
693         }
694
695         Ok(ret)
696     }
697
698     /// Get the size with trailing alignment padding.
699     pub fn stride(&self) -> Size {
700         self.min_size.abi_align(self.align)
701     }
702
703     /// Determine whether a structure would be zero-sized, given its fields.
704     fn would_be_zero_sized<I>(dl: &TargetDataLayout, fields: I)
705                               -> Result<bool, LayoutError<'gcx>>
706     where I: Iterator<Item=Result<&'a Layout, LayoutError<'gcx>>> {
707         for field in fields {
708             let field = field?;
709             if field.is_unsized() || field.size(dl).bytes() > 0 {
710                 return Ok(false);
711             }
712         }
713         Ok(true)
714     }
715
716     /// Get indices of the tys that made this struct by increasing offset.
717     #[inline]
718     pub fn field_index_by_increasing_offset<'b>(&'b self) -> impl iter::Iterator<Item=usize>+'b {
719         let mut inverse_small = [0u8; 64];
720         let mut inverse_big = vec![];
721         let use_small = self.memory_index.len() <= inverse_small.len();
722
723         // We have to write this logic twice in order to keep the array small.
724         if use_small {
725             for i in 0..self.memory_index.len() {
726                 inverse_small[self.memory_index[i] as usize] = i as u8;
727             }
728         } else {
729             inverse_big = vec![0; self.memory_index.len()];
730             for i in 0..self.memory_index.len() {
731                 inverse_big[self.memory_index[i] as usize] = i as u32;
732             }
733         }
734
735         (0..self.memory_index.len()).map(move |i| {
736             if use_small { inverse_small[i] as usize }
737             else { inverse_big[i] as usize }
738         })
739     }
740
741     /// Find the path leading to a non-zero leaf field, starting from
742     /// the given type and recursing through aggregates.
743     /// The tuple is `(path, source_path)`,
744     /// where `path` is in memory order and `source_path` in source order.
745     // FIXME(eddyb) track value ranges and traverse already optimized enums.
746     fn non_zero_field_in_type(infcx: &InferCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
747                                ty: Ty<'gcx>)
748                                -> Result<Option<(FieldPath, FieldPath)>, LayoutError<'gcx>> {
749         let tcx = infcx.tcx.global_tcx();
750         match (ty.layout(infcx)?, &ty.sty) {
751             (&Scalar { non_zero: true, .. }, _) |
752             (&CEnum { non_zero: true, .. }, _) => Ok(Some((vec![], vec![]))),
753             (&FatPointer { non_zero: true, .. }, _) => {
754                 Ok(Some((vec![FAT_PTR_ADDR as u32], vec![FAT_PTR_ADDR as u32])))
755             }
756
757             // Is this the NonZero lang item wrapping a pointer or integer type?
758             (&Univariant { non_zero: true, .. }, &ty::TyAdt(def, substs)) => {
759                 let fields = &def.struct_variant().fields;
760                 assert_eq!(fields.len(), 1);
761                 match *fields[0].ty(tcx, substs).layout(infcx)? {
762                     // FIXME(eddyb) also allow floating-point types here.
763                     Scalar { value: Int(_), non_zero: false } |
764                     Scalar { value: Pointer, non_zero: false } => {
765                         Ok(Some((vec![0], vec![0])))
766                     }
767                     FatPointer { non_zero: false, .. } => {
768                         let tmp = vec![FAT_PTR_ADDR as u32, 0];
769                         Ok(Some((tmp.clone(), tmp)))
770                     }
771                     _ => Ok(None)
772                 }
773             }
774
775             // Perhaps one of the fields of this struct is non-zero
776             // let's recurse and find out
777             (&Univariant { ref variant, .. }, &ty::TyAdt(def, substs)) if def.is_struct() => {
778                 Struct::non_zero_field_paths(infcx, def.struct_variant().fields
779                                                       .iter().map(|field| {
780                     field.ty(tcx, substs)
781                 }),
782                 Some(&variant.memory_index[..]))
783             }
784
785             // Perhaps one of the upvars of this closure is non-zero
786             (&Univariant { ref variant, .. }, &ty::TyClosure(def, substs)) => {
787                 let upvar_tys = substs.upvar_tys(def, tcx);
788                 Struct::non_zero_field_paths(infcx, upvar_tys,
789                     Some(&variant.memory_index[..]))
790             }
791             // Can we use one of the fields in this tuple?
792             (&Univariant { ref variant, .. }, &ty::TyTuple(tys, _)) => {
793                 Struct::non_zero_field_paths(infcx, tys.iter().cloned(),
794                     Some(&variant.memory_index[..]))
795             }
796
797             // Is this a fixed-size array of something non-zero
798             // with at least one element?
799             (_, &ty::TyArray(ety, d)) if d > 0 => {
800                 Struct::non_zero_field_paths(infcx, Some(ety).into_iter(), None)
801             }
802
803             (_, &ty::TyProjection(_)) | (_, &ty::TyAnon(..)) => {
804                 let normalized = normalize_associated_type(infcx, ty);
805                 if ty == normalized {
806                     return Ok(None);
807                 }
808                 return Struct::non_zero_field_in_type(infcx, normalized);
809             }
810
811             // Anything else is not a non-zero type.
812             _ => Ok(None)
813         }
814     }
815
816     /// Find the path leading to a non-zero leaf field, starting from
817     /// the given set of fields and recursing through aggregates.
818     /// Returns Some((path, source_path)) on success.
819     /// `path` is translated to memory order. `source_path` is not.
820     fn non_zero_field_paths<I>(infcx: &InferCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
821                                   fields: I,
822                                   permutation: Option<&[u32]>)
823                                   -> Result<Option<(FieldPath, FieldPath)>, LayoutError<'gcx>>
824     where I: Iterator<Item=Ty<'gcx>> {
825         for (i, ty) in fields.enumerate() {
826             if let Some((mut path, mut source_path)) = Struct::non_zero_field_in_type(infcx, ty)? {
827                 source_path.push(i as u32);
828                 let index = if let Some(p) = permutation {
829                     p[i] as usize
830                 } else {
831                     i
832                 };
833                 path.push(index as u32);
834                 return Ok(Some((path, source_path)));
835             }
836         }
837         Ok(None)
838     }
839 }
840
841 /// An untagged union.
842 #[derive(PartialEq, Eq, Hash, Debug)]
843 pub struct Union {
844     pub align: Align,
845
846     pub min_size: Size,
847
848     /// If true, no alignment padding is used.
849     pub packed: bool,
850 }
851
852 impl<'a, 'gcx, 'tcx> Union {
853     fn new(dl: &TargetDataLayout, packed: bool) -> Union {
854         Union {
855             align: if packed { dl.i8_align } else { dl.aggregate_align },
856             min_size: Size::from_bytes(0),
857             packed: packed,
858         }
859     }
860
861     /// Extend the Struct with more fields.
862     fn extend<I>(&mut self, dl: &TargetDataLayout,
863                  fields: I,
864                  scapegoat: Ty<'gcx>)
865                  -> Result<(), LayoutError<'gcx>>
866     where I: Iterator<Item=Result<&'a Layout, LayoutError<'gcx>>> {
867         for (index, field) in fields.enumerate() {
868             let field = field?;
869             if field.is_unsized() {
870                 bug!("Union::extend: field #{} of `{}` is unsized",
871                      index, scapegoat);
872             }
873
874             debug!("Union::extend field: {:?} {:?}", field, field.size(dl));
875
876             if !self.packed {
877                 self.align = self.align.max(field.align(dl));
878             }
879             self.min_size = cmp::max(self.min_size, field.size(dl));
880         }
881
882         debug!("Union::extend min-size: {:?}", self.min_size);
883
884         Ok(())
885     }
886
887     /// Get the size with trailing alignment padding.
888     pub fn stride(&self) -> Size {
889         self.min_size.abi_align(self.align)
890     }
891 }
892
893 /// The first half of a fat pointer.
894 /// - For a trait object, this is the address of the box.
895 /// - For a slice, this is the base address.
896 pub const FAT_PTR_ADDR: usize = 0;
897
898 /// The second half of a fat pointer.
899 /// - For a trait object, this is the address of the vtable.
900 /// - For a slice, this is the length.
901 pub const FAT_PTR_EXTRA: usize = 1;
902
903 /// Type layout, from which size and alignment can be cheaply computed.
904 /// For ADTs, it also includes field placement and enum optimizations.
905 /// NOTE: Because Layout is interned, redundant information should be
906 /// kept to a minimum, e.g. it includes no sub-component Ty or Layout.
907 #[derive(Debug, PartialEq, Eq, Hash)]
908 pub enum Layout {
909     /// TyBool, TyChar, TyInt, TyUint, TyFloat, TyRawPtr, TyRef or TyFnPtr.
910     Scalar {
911         value: Primitive,
912         // If true, the value cannot represent a bit pattern of all zeroes.
913         non_zero: bool
914     },
915
916     /// SIMD vectors, from structs marked with #[repr(simd)].
917     Vector {
918         element: Primitive,
919         count: u64
920     },
921
922     /// TyArray, TySlice or TyStr.
923     Array {
924         /// If true, the size is exact, otherwise it's only a lower bound.
925         sized: bool,
926         align: Align,
927         element_size: Size,
928         count: u64
929     },
930
931     /// TyRawPtr or TyRef with a !Sized pointee.
932     FatPointer {
933         metadata: Primitive,
934         // If true, the pointer cannot be null.
935         non_zero: bool
936     },
937
938     // Remaining variants are all ADTs such as structs, enums or tuples.
939
940     /// C-like enums; basically an integer.
941     CEnum {
942         discr: Integer,
943         signed: bool,
944         non_zero: bool,
945         // Inclusive discriminant range.
946         // If min > max, it represents min...u64::MAX followed by 0...max.
947         // FIXME(eddyb) always use the shortest range, e.g. by finding
948         // the largest space between two consecutive discriminants and
949         // taking everything else as the (shortest) discriminant range.
950         min: u64,
951         max: u64
952     },
953
954     /// Single-case enums, and structs/tuples.
955     Univariant {
956         variant: Struct,
957         // If true, the structure is NonZero.
958         // FIXME(eddyb) use a newtype Layout kind for this.
959         non_zero: bool
960     },
961
962     /// Untagged unions.
963     UntaggedUnion {
964         variants: Union,
965     },
966
967     /// General-case enums: for each case there is a struct, and they
968     /// all start with a field for the discriminant.
969     General {
970         discr: Integer,
971         variants: Vec<Struct>,
972         size: Size,
973         align: Align
974     },
975
976     /// Two cases distinguished by a nullable pointer: the case with discriminant
977     /// `nndiscr` must have single field which is known to be nonnull due to its type.
978     /// The other case is known to be zero sized. Hence we represent the enum
979     /// as simply a nullable pointer: if not null it indicates the `nndiscr` variant,
980     /// otherwise it indicates the other case.
981     ///
982     /// For example, `std::option::Option` instantiated at a safe pointer type
983     /// is represented such that `None` is a null pointer and `Some` is the
984     /// identity function.
985     RawNullablePointer {
986         nndiscr: u64,
987         value: Primitive
988     },
989
990     /// Two cases distinguished by a nullable pointer: the case with discriminant
991     /// `nndiscr` is represented by the struct `nonnull`, where the `discrfield`th
992     /// field is known to be nonnull due to its type; if that field is null, then
993     /// it represents the other case, which is known to be zero sized.
994     StructWrappedNullablePointer {
995         nndiscr: u64,
996         nonnull: Struct,
997         // N.B. There is a 0 at the start, for LLVM GEP through a pointer.
998         discrfield: FieldPath,
999         // Like discrfield, but in source order. For debuginfo.
1000         discrfield_source: FieldPath
1001     }
1002 }
1003
1004 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
1005 pub enum LayoutError<'tcx> {
1006     Unknown(Ty<'tcx>),
1007     SizeOverflow(Ty<'tcx>)
1008 }
1009
1010 impl<'tcx> fmt::Display for LayoutError<'tcx> {
1011     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
1012         match *self {
1013             LayoutError::Unknown(ty) => {
1014                 write!(f, "the type `{:?}` has an unknown layout", ty)
1015             }
1016             LayoutError::SizeOverflow(ty) => {
1017                 write!(f, "the type `{:?}` is too big for the current architecture", ty)
1018             }
1019         }
1020     }
1021 }
1022
1023 /// Helper function for normalizing associated types in an inference context.
1024 fn normalize_associated_type<'a, 'gcx, 'tcx>(infcx: &InferCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1025                                              ty: Ty<'gcx>)
1026                                              -> Ty<'gcx> {
1027     if !ty.has_projection_types() {
1028         return ty;
1029     }
1030
1031     let mut selcx = traits::SelectionContext::new(infcx);
1032     let cause = traits::ObligationCause::dummy();
1033     let traits::Normalized { value: result, obligations } =
1034         traits::normalize(&mut selcx, cause, &ty);
1035
1036     let mut fulfill_cx = traits::FulfillmentContext::new();
1037
1038     for obligation in obligations {
1039         fulfill_cx.register_predicate_obligation(infcx, obligation);
1040     }
1041
1042     infcx.drain_fulfillment_cx_or_panic(DUMMY_SP, &mut fulfill_cx, &result)
1043 }
1044
1045 impl<'a, 'gcx, 'tcx> Layout {
1046     pub fn compute_uncached(ty: Ty<'gcx>,
1047                             infcx: &InferCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>)
1048                             -> Result<&'gcx Layout, LayoutError<'gcx>> {
1049         let tcx = infcx.tcx.global_tcx();
1050         let success = |layout| Ok(tcx.intern_layout(layout));
1051         let dl = &tcx.data_layout;
1052         assert!(!ty.has_infer_types());
1053
1054         let ptr_layout = |pointee: Ty<'gcx>| {
1055             let non_zero = !ty.is_unsafe_ptr();
1056             let pointee = normalize_associated_type(infcx, pointee);
1057             if pointee.is_sized(tcx, &infcx.parameter_environment, DUMMY_SP) {
1058                 Ok(Scalar { value: Pointer, non_zero: non_zero })
1059             } else {
1060                 let unsized_part = tcx.struct_tail(pointee);
1061                 let meta = match unsized_part.sty {
1062                     ty::TySlice(_) | ty::TyStr => {
1063                         Int(dl.ptr_sized_integer())
1064                     }
1065                     ty::TyDynamic(..) => Pointer,
1066                     _ => return Err(LayoutError::Unknown(unsized_part))
1067                 };
1068                 Ok(FatPointer { metadata: meta, non_zero: non_zero })
1069             }
1070         };
1071
1072         let layout = match ty.sty {
1073             // Basic scalars.
1074             ty::TyBool => Scalar { value: Int(I1), non_zero: false },
1075             ty::TyChar => Scalar { value: Int(I32), non_zero: false },
1076             ty::TyInt(ity) => {
1077                 Scalar {
1078                     value: Int(Integer::from_attr(dl, attr::SignedInt(ity))),
1079                     non_zero: false
1080                 }
1081             }
1082             ty::TyUint(ity) => {
1083                 Scalar {
1084                     value: Int(Integer::from_attr(dl, attr::UnsignedInt(ity))),
1085                     non_zero: false
1086                 }
1087             }
1088             ty::TyFloat(FloatTy::F32) => Scalar { value: F32, non_zero: false },
1089             ty::TyFloat(FloatTy::F64) => Scalar { value: F64, non_zero: false },
1090             ty::TyFnPtr(_) => Scalar { value: Pointer, non_zero: true },
1091
1092             // The never type.
1093             ty::TyNever => Univariant {
1094                 variant: Struct::new(dl, &vec![], &ReprOptions::default(),
1095                   StructKind::AlwaysSizedUnivariant, ty)?,
1096                 non_zero: false
1097             },
1098
1099             // Potentially-fat pointers.
1100             ty::TyRef(_, ty::TypeAndMut { ty: pointee, .. }) |
1101             ty::TyRawPtr(ty::TypeAndMut { ty: pointee, .. }) => {
1102                 ptr_layout(pointee)?
1103             }
1104             ty::TyAdt(def, _) if def.is_box() => {
1105                 ptr_layout(ty.boxed_ty())?
1106             }
1107
1108             // Arrays and slices.
1109             ty::TyArray(element, count) => {
1110                 let element = element.layout(infcx)?;
1111                 let element_size = element.size(dl);
1112                 // FIXME(eddyb) Don't use host `usize` for array lengths.
1113                 let usize_count: usize = count;
1114                 let count = usize_count as u64;
1115                 if element_size.checked_mul(count, dl).is_none() {
1116                     return Err(LayoutError::SizeOverflow(ty));
1117                 }
1118                 Array {
1119                     sized: true,
1120                     align: element.align(dl),
1121                     element_size: element_size,
1122                     count: count
1123                 }
1124             }
1125             ty::TySlice(element) => {
1126                 let element = element.layout(infcx)?;
1127                 Array {
1128                     sized: false,
1129                     align: element.align(dl),
1130                     element_size: element.size(dl),
1131                     count: 0
1132                 }
1133             }
1134             ty::TyStr => {
1135                 Array {
1136                     sized: false,
1137                     align: dl.i8_align,
1138                     element_size: Size::from_bytes(1),
1139                     count: 0
1140                 }
1141             }
1142
1143             // Odd unit types.
1144             ty::TyFnDef(..) => {
1145                 Univariant {
1146                     variant: Struct::new(dl, &vec![],
1147                       &ReprOptions::default(), StructKind::AlwaysSizedUnivariant, ty)?,
1148                     non_zero: false
1149                 }
1150             }
1151             ty::TyDynamic(..) => {
1152                 let mut unit = Struct::new(dl, &vec![], &ReprOptions::default(),
1153                   StructKind::AlwaysSizedUnivariant, ty)?;
1154                 unit.sized = false;
1155                 Univariant { variant: unit, non_zero: false }
1156             }
1157
1158             // Tuples and closures.
1159             ty::TyClosure(def_id, ref substs) => {
1160                 let tys = substs.upvar_tys(def_id, tcx);
1161                 let st = Struct::new(dl,
1162                     &tys.map(|ty| ty.layout(infcx))
1163                       .collect::<Result<Vec<_>, _>>()?,
1164                     &ReprOptions::default(),
1165                     StructKind::AlwaysSizedUnivariant, ty)?;
1166                 Univariant { variant: st, non_zero: false }
1167             }
1168
1169             ty::TyTuple(tys, _) => {
1170                 // FIXME(camlorn): if we ever allow unsized tuples, this needs to be checked.
1171                 // See the univariant case below to learn how.
1172                 let st = Struct::new(dl,
1173                     &tys.iter().map(|ty| ty.layout(infcx))
1174                       .collect::<Result<Vec<_>, _>>()?,
1175                     &ReprOptions::default(), StructKind::AlwaysSizedUnivariant, ty)?;
1176                 Univariant { variant: st, non_zero: false }
1177             }
1178
1179             // SIMD vector types.
1180             ty::TyAdt(def, ..) if def.repr.simd() => {
1181                 let element = ty.simd_type(tcx);
1182                 match *element.layout(infcx)? {
1183                     Scalar { value, .. } => {
1184                         return success(Vector {
1185                             element: value,
1186                             count: ty.simd_size(tcx) as u64
1187                         });
1188                     }
1189                     _ => {
1190                         tcx.sess.fatal(&format!("monomorphising SIMD type `{}` with \
1191                                                 a non-machine element type `{}`",
1192                                                 ty, element));
1193                     }
1194                 }
1195             }
1196
1197             // ADTs.
1198             ty::TyAdt(def, substs) => {
1199                 if def.variants.is_empty() {
1200                     // Uninhabitable; represent as unit
1201                     // (Typechecking will reject discriminant-sizing attrs.)
1202
1203                     return success(Univariant {
1204                         variant: Struct::new(dl, &vec![],
1205                           &def.repr, StructKind::AlwaysSizedUnivariant, ty)?,
1206                         non_zero: false
1207                     });
1208                 }
1209
1210                 if def.is_enum() && def.variants.iter().all(|v| v.fields.is_empty()) {
1211                     // All bodies empty -> intlike
1212                     let (mut min, mut max, mut non_zero) = (i64::max_value(),
1213                                                             i64::min_value(),
1214                                                             true);
1215                     for discr in def.discriminants(tcx) {
1216                         let x = discr.to_u128_unchecked() as i64;
1217                         if x == 0 { non_zero = false; }
1218                         if x < min { min = x; }
1219                         if x > max { max = x; }
1220                     }
1221
1222                     // FIXME: should handle i128? signed-value based impl is weird and hard to
1223                     // grok.
1224                     let (discr, signed) = Integer::repr_discr(tcx, ty, &def.repr, min, max);
1225                     return success(CEnum {
1226                         discr: discr,
1227                         signed: signed,
1228                         non_zero: non_zero,
1229                         // FIXME: should be u128?
1230                         min: min as u64,
1231                         max: max as u64
1232                     });
1233                 }
1234
1235                 if !def.is_enum() || (def.variants.len() == 1 &&
1236                                       !def.repr.inhibit_enum_layout_opt()) {
1237                     // Struct, or union, or univariant enum equivalent to a struct.
1238                     // (Typechecking will reject discriminant-sizing attrs.)
1239
1240                     let kind = if def.is_enum() || def.variants[0].fields.len() == 0{
1241                         StructKind::AlwaysSizedUnivariant
1242                     } else {
1243                         use middle::region::ROOT_CODE_EXTENT;
1244                         let param_env = tcx.construct_parameter_environment(DUMMY_SP,
1245                           def.did, ROOT_CODE_EXTENT);
1246                         let fields = &def.variants[0].fields;
1247                         let last_field = &fields[fields.len()-1];
1248                         let always_sized = last_field.ty(tcx, param_env.free_substs)
1249                           .is_sized(tcx, &param_env, DUMMY_SP);
1250                         if !always_sized { StructKind::MaybeUnsizedUnivariant }
1251                         else { StructKind::AlwaysSizedUnivariant }
1252                     };
1253
1254                     let fields = def.variants[0].fields.iter().map(|field| {
1255                         field.ty(tcx, substs).layout(infcx)
1256                     }).collect::<Result<Vec<_>, _>>()?;
1257                     let layout = if def.is_union() {
1258                         let mut un = Union::new(dl, def.repr.packed());
1259                         un.extend(dl, fields.iter().map(|&f| Ok(f)), ty)?;
1260                         UntaggedUnion { variants: un }
1261                     } else {
1262                         let st = Struct::new(dl, &fields, &def.repr,
1263                           kind, ty)?;
1264                         let non_zero = Some(def.did) == tcx.lang_items.non_zero();
1265                         Univariant { variant: st, non_zero: non_zero }
1266                     };
1267                     return success(layout);
1268                 }
1269
1270                 // Since there's at least one
1271                 // non-empty body, explicit discriminants should have
1272                 // been rejected by a checker before this point.
1273                 for (i, v) in def.variants.iter().enumerate() {
1274                     if v.discr != ty::VariantDiscr::Relative(i) {
1275                         bug!("non-C-like enum {} with specified discriminants",
1276                             tcx.item_path_str(def.did));
1277                     }
1278                 }
1279
1280                 // Cache the substituted and normalized variant field types.
1281                 let variants = def.variants.iter().map(|v| {
1282                     v.fields.iter().map(|field| field.ty(tcx, substs)).collect::<Vec<_>>()
1283                 }).collect::<Vec<_>>();
1284
1285                 if variants.len() == 2 && !def.repr.inhibit_enum_layout_opt() {
1286                     // Nullable pointer optimization
1287                     for discr in 0..2 {
1288                         let other_fields = variants[1 - discr].iter().map(|ty| {
1289                             ty.layout(infcx)
1290                         });
1291                         if !Struct::would_be_zero_sized(dl, other_fields)? {
1292                             continue;
1293                         }
1294                         let paths = Struct::non_zero_field_paths(infcx,
1295                             variants[discr].iter().cloned(),
1296                             None)?;
1297                         let (mut path, mut path_source) = if let Some(p) = paths { p }
1298                           else { continue };
1299
1300                         // FIXME(eddyb) should take advantage of a newtype.
1301                         if path == &[0] && variants[discr].len() == 1 {
1302                             let value = match *variants[discr][0].layout(infcx)? {
1303                                 Scalar { value, .. } => value,
1304                                 CEnum { discr, .. } => Int(discr),
1305                                 _ => bug!("Layout::compute: `{}`'s non-zero \
1306                                            `{}` field not scalar?!",
1307                                            ty, variants[discr][0])
1308                             };
1309                             return success(RawNullablePointer {
1310                                 nndiscr: discr as u64,
1311                                 value: value,
1312                             });
1313                         }
1314
1315                         let st = Struct::new(dl,
1316                             &variants[discr].iter().map(|ty| ty.layout(infcx))
1317                               .collect::<Result<Vec<_>, _>>()?,
1318                             &def.repr, StructKind::AlwaysSizedUnivariant, ty)?;
1319
1320                         // We have to fix the last element of path here.
1321                         let mut i = *path.last().unwrap();
1322                         i = st.memory_index[i as usize];
1323                         *path.last_mut().unwrap() = i;
1324                         path.push(0); // For GEP through a pointer.
1325                         path.reverse();
1326                         path_source.push(0);
1327                         path_source.reverse();
1328
1329                         return success(StructWrappedNullablePointer {
1330                             nndiscr: discr as u64,
1331                             nonnull: st,
1332                             discrfield: path,
1333                             discrfield_source: path_source
1334                         });
1335                     }
1336                 }
1337
1338                 // The general case.
1339                 let discr_max = (variants.len() - 1) as i64;
1340                 assert!(discr_max >= 0);
1341                 let (min_ity, _) = Integer::repr_discr(tcx, ty, &def.repr, 0, discr_max);
1342                 let mut align = dl.aggregate_align;
1343                 let mut size = Size::from_bytes(0);
1344
1345                 // We're interested in the smallest alignment, so start large.
1346                 let mut start_align = Align::from_bytes(256, 256).unwrap();
1347
1348                 // Create the set of structs that represent each variant
1349                 // Use the minimum integer type we figured out above
1350                 let discr = Scalar { value: Int(min_ity), non_zero: false };
1351                 let mut variants = variants.into_iter().map(|fields| {
1352                     let mut fields = fields.into_iter().map(|field| {
1353                         field.layout(infcx)
1354                     }).collect::<Result<Vec<_>, _>>()?;
1355                     fields.insert(0, &discr);
1356                     let st = Struct::new(dl,
1357                         &fields,
1358                         &def.repr, StructKind::EnumVariant, ty)?;
1359                     // Find the first field we can't move later
1360                     // to make room for a larger discriminant.
1361                     // It is important to skip the first field.
1362                     for i in st.field_index_by_increasing_offset().skip(1) {
1363                         let field = fields[i];
1364                         let field_align = field.align(dl);
1365                         if field.size(dl).bytes() != 0 || field_align.abi() != 1 {
1366                             start_align = start_align.min(field_align);
1367                             break;
1368                         }
1369                     }
1370                     size = cmp::max(size, st.min_size);
1371                     align = align.max(st.align);
1372                     Ok(st)
1373                 }).collect::<Result<Vec<_>, _>>()?;
1374
1375                 // Align the maximum variant size to the largest alignment.
1376                 size = size.abi_align(align);
1377
1378                 if size.bytes() >= dl.obj_size_bound() {
1379                     return Err(LayoutError::SizeOverflow(ty));
1380                 }
1381
1382                 let typeck_ity = Integer::from_attr(dl, def.repr.discr_type());
1383                 if typeck_ity < min_ity {
1384                     // It is a bug if Layout decided on a greater discriminant size than typeck for
1385                     // some reason at this point (based on values discriminant can take on). Mostly
1386                     // because this discriminant will be loaded, and then stored into variable of
1387                     // type calculated by typeck. Consider such case (a bug): typeck decided on
1388                     // byte-sized discriminant, but layout thinks we need a 16-bit to store all
1389                     // discriminant values. That would be a bug, because then, in trans, in order
1390                     // to store this 16-bit discriminant into 8-bit sized temporary some of the
1391                     // space necessary to represent would have to be discarded (or layout is wrong
1392                     // on thinking it needs 16 bits)
1393                     bug!("layout decided on a larger discriminant type ({:?}) than typeck ({:?})",
1394                          min_ity, typeck_ity);
1395                     // However, it is fine to make discr type however large (as an optimisation)
1396                     // after this point â€“ we’ll just truncate the value we load in trans.
1397                 }
1398
1399                 // Check to see if we should use a different type for the
1400                 // discriminant. We can safely use a type with the same size
1401                 // as the alignment of the first field of each variant.
1402                 // We increase the size of the discriminant to avoid LLVM copying
1403                 // padding when it doesn't need to. This normally causes unaligned
1404                 // load/stores and excessive memcpy/memset operations. By using a
1405                 // bigger integer size, LLVM can be sure about it's contents and
1406                 // won't be so conservative.
1407
1408                 // Use the initial field alignment
1409                 let mut ity = Integer::for_abi_align(dl, start_align).unwrap_or(min_ity);
1410
1411                 // If the alignment is not larger than the chosen discriminant size,
1412                 // don't use the alignment as the final size.
1413                 if ity <= min_ity {
1414                     ity = min_ity;
1415                 } else {
1416                     // Patch up the variants' first few fields.
1417                     let old_ity_size = Int(min_ity).size(dl);
1418                     let new_ity_size = Int(ity).size(dl);
1419                     for variant in &mut variants {
1420                         for i in variant.offsets.iter_mut() {
1421                             // The first field is the discrimminant, at offset 0.
1422                             // These aren't in order, and we need to skip it.
1423                             if *i <= old_ity_size && *i > Size::from_bytes(0) {
1424                                 *i = new_ity_size;
1425                             }
1426                         }
1427                         // We might be making the struct larger.
1428                         if variant.min_size <= old_ity_size {
1429                             variant.min_size = new_ity_size;
1430                         }
1431                     }
1432                 }
1433
1434                 General {
1435                     discr: ity,
1436                     variants: variants,
1437                     size: size,
1438                     align: align
1439                 }
1440             }
1441
1442             // Types with no meaningful known layout.
1443             ty::TyProjection(_) | ty::TyAnon(..) => {
1444                 let normalized = normalize_associated_type(infcx, ty);
1445                 if ty == normalized {
1446                     return Err(LayoutError::Unknown(ty));
1447                 }
1448                 return normalized.layout(infcx);
1449             }
1450             ty::TyParam(_) => {
1451                 return Err(LayoutError::Unknown(ty));
1452             }
1453             ty::TyInfer(_) | ty::TyError => {
1454                 bug!("Layout::compute: unexpected type `{}`", ty)
1455             }
1456         };
1457
1458         success(layout)
1459     }
1460
1461     /// Returns true if the layout corresponds to an unsized type.
1462     pub fn is_unsized(&self) -> bool {
1463         match *self {
1464             Scalar {..} | Vector {..} | FatPointer {..} |
1465             CEnum {..} | UntaggedUnion {..} | General {..} |
1466             RawNullablePointer {..} |
1467             StructWrappedNullablePointer {..} => false,
1468
1469             Array { sized, .. } |
1470             Univariant { variant: Struct { sized, .. }, .. } => !sized
1471         }
1472     }
1473
1474     pub fn size<C: HasDataLayout>(&self, cx: C) -> Size {
1475         let dl = cx.data_layout();
1476
1477         match *self {
1478             Scalar { value, .. } | RawNullablePointer { value, .. } => {
1479                 value.size(dl)
1480             }
1481
1482             Vector { element, count } => {
1483                 let element_size = element.size(dl);
1484                 let vec_size = match element_size.checked_mul(count, dl) {
1485                     Some(size) => size,
1486                     None => bug!("Layout::size({:?}): {} * {} overflowed",
1487                                  self, element_size.bytes(), count)
1488                 };
1489                 vec_size.abi_align(self.align(dl))
1490             }
1491
1492             Array { element_size, count, .. } => {
1493                 match element_size.checked_mul(count, dl) {
1494                     Some(size) => size,
1495                     None => bug!("Layout::size({:?}): {} * {} overflowed",
1496                                  self, element_size.bytes(), count)
1497                 }
1498             }
1499
1500             FatPointer { metadata, .. } => {
1501                 // Effectively a (ptr, meta) tuple.
1502                 Pointer.size(dl).abi_align(metadata.align(dl))
1503                        .checked_add(metadata.size(dl), dl).unwrap()
1504                        .abi_align(self.align(dl))
1505             }
1506
1507             CEnum { discr, .. } => Int(discr).size(dl),
1508             General { size, .. } => size,
1509             UntaggedUnion { ref variants } => variants.stride(),
1510
1511             Univariant { ref variant, .. } |
1512             StructWrappedNullablePointer { nonnull: ref variant, .. } => {
1513                 variant.stride()
1514             }
1515         }
1516     }
1517
1518     pub fn align<C: HasDataLayout>(&self, cx: C) -> Align {
1519         let dl = cx.data_layout();
1520
1521         match *self {
1522             Scalar { value, .. } | RawNullablePointer { value, .. } => {
1523                 value.align(dl)
1524             }
1525
1526             Vector { element, count } => {
1527                 let elem_size = element.size(dl);
1528                 let vec_size = match elem_size.checked_mul(count, dl) {
1529                     Some(size) => size,
1530                     None => bug!("Layout::align({:?}): {} * {} overflowed",
1531                                  self, elem_size.bytes(), count)
1532                 };
1533                 for &(size, align) in &dl.vector_align {
1534                     if size == vec_size {
1535                         return align;
1536                     }
1537                 }
1538                 // Default to natural alignment, which is what LLVM does.
1539                 // That is, use the size, rounded up to a power of 2.
1540                 let align = vec_size.bytes().next_power_of_two();
1541                 Align::from_bytes(align, align).unwrap()
1542             }
1543
1544             FatPointer { metadata, .. } => {
1545                 // Effectively a (ptr, meta) tuple.
1546                 Pointer.align(dl).max(metadata.align(dl))
1547             }
1548
1549             CEnum { discr, .. } => Int(discr).align(dl),
1550             Array { align, .. } | General { align, .. } => align,
1551             UntaggedUnion { ref variants } => variants.align,
1552
1553             Univariant { ref variant, .. } |
1554             StructWrappedNullablePointer { nonnull: ref variant, .. } => {
1555                 variant.align
1556             }
1557         }
1558     }
1559
1560     pub fn field_offset<C: HasDataLayout>(&self,
1561                                           cx: C,
1562                                           i: usize,
1563                                           variant_index: Option<usize>)
1564                                           -> Size {
1565         let dl = cx.data_layout();
1566
1567         match *self {
1568             Scalar { .. } |
1569             CEnum { .. } |
1570             UntaggedUnion { .. } |
1571             RawNullablePointer { .. } => {
1572                 Size::from_bytes(0)
1573             }
1574
1575             Vector { element, count } => {
1576                 let element_size = element.size(dl);
1577                 let i = i as u64;
1578                 assert!(i < count);
1579                 Size::from_bytes(element_size.bytes() * count)
1580             }
1581
1582             Array { element_size, count, .. } => {
1583                 let i = i as u64;
1584                 assert!(i < count);
1585                 Size::from_bytes(element_size.bytes() * count)
1586             }
1587
1588             FatPointer { metadata, .. } => {
1589                 // Effectively a (ptr, meta) tuple.
1590                 assert!(i < 2);
1591                 if i == 0 {
1592                     Size::from_bytes(0)
1593                 } else {
1594                     Pointer.size(dl).abi_align(metadata.align(dl))
1595                 }
1596             }
1597
1598             Univariant { ref variant, .. } => variant.offsets[i],
1599
1600             General { ref variants, .. } => {
1601                 let v = variant_index.expect("variant index required");
1602                 variants[v].offsets[i + 1]
1603             }
1604
1605             StructWrappedNullablePointer { nndiscr, ref nonnull, .. } => {
1606                 if Some(nndiscr as usize) == variant_index {
1607                     nonnull.offsets[i]
1608                 } else {
1609                     Size::from_bytes(0)
1610                 }
1611             }
1612         }
1613     }
1614 }
1615
1616 /// Type size "skeleton", i.e. the only information determining a type's size.
1617 /// While this is conservative, (aside from constant sizes, only pointers,
1618 /// newtypes thereof and null pointer optimized enums are allowed), it is
1619 /// enough to statically check common usecases of transmute.
1620 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
1621 pub enum SizeSkeleton<'tcx> {
1622     /// Any statically computable Layout.
1623     Known(Size),
1624
1625     /// A potentially-fat pointer.
1626     Pointer {
1627         // If true, this pointer is never null.
1628         non_zero: bool,
1629         // The type which determines the unsized metadata, if any,
1630         // of this pointer. Either a type parameter or a projection
1631         // depending on one, with regions erased.
1632         tail: Ty<'tcx>
1633     }
1634 }
1635
1636 impl<'a, 'gcx, 'tcx> SizeSkeleton<'gcx> {
1637     pub fn compute(ty: Ty<'gcx>, infcx: &InferCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>)
1638                    -> Result<SizeSkeleton<'gcx>, LayoutError<'gcx>> {
1639         let tcx = infcx.tcx.global_tcx();
1640         assert!(!ty.has_infer_types());
1641
1642         // First try computing a static layout.
1643         let err = match ty.layout(infcx) {
1644             Ok(layout) => {
1645                 return Ok(SizeSkeleton::Known(layout.size(tcx)));
1646             }
1647             Err(err) => err
1648         };
1649
1650         let ptr_skeleton = |pointee: Ty<'gcx>| {
1651             let non_zero = !ty.is_unsafe_ptr();
1652             let tail = tcx.struct_tail(pointee);
1653             match tail.sty {
1654                 ty::TyParam(_) | ty::TyProjection(_) => {
1655                     assert!(tail.has_param_types() || tail.has_self_ty());
1656                     Ok(SizeSkeleton::Pointer {
1657                         non_zero: non_zero,
1658                         tail: tcx.erase_regions(&tail)
1659                     })
1660                 }
1661                 _ => {
1662                     bug!("SizeSkeleton::compute({}): layout errored ({}), yet \
1663                             tail `{}` is not a type parameter or a projection",
1664                             ty, err, tail)
1665                 }
1666             }
1667         };
1668
1669         match ty.sty {
1670             ty::TyRef(_, ty::TypeAndMut { ty: pointee, .. }) |
1671             ty::TyRawPtr(ty::TypeAndMut { ty: pointee, .. }) => {
1672                 ptr_skeleton(pointee)
1673             }
1674             ty::TyAdt(def, _) if def.is_box() => {
1675                 ptr_skeleton(ty.boxed_ty())
1676             }
1677
1678             ty::TyAdt(def, substs) => {
1679                 // Only newtypes and enums w/ nullable pointer optimization.
1680                 if def.is_union() || def.variants.is_empty() || def.variants.len() > 2 {
1681                     return Err(err);
1682                 }
1683
1684                 // Get a zero-sized variant or a pointer newtype.
1685                 let zero_or_ptr_variant = |i: usize| {
1686                     let fields = def.variants[i].fields.iter().map(|field| {
1687                         SizeSkeleton::compute(field.ty(tcx, substs), infcx)
1688                     });
1689                     let mut ptr = None;
1690                     for field in fields {
1691                         let field = field?;
1692                         match field {
1693                             SizeSkeleton::Known(size) => {
1694                                 if size.bytes() > 0 {
1695                                     return Err(err);
1696                                 }
1697                             }
1698                             SizeSkeleton::Pointer {..} => {
1699                                 if ptr.is_some() {
1700                                     return Err(err);
1701                                 }
1702                                 ptr = Some(field);
1703                             }
1704                         }
1705                     }
1706                     Ok(ptr)
1707                 };
1708
1709                 let v0 = zero_or_ptr_variant(0)?;
1710                 // Newtype.
1711                 if def.variants.len() == 1 {
1712                     if let Some(SizeSkeleton::Pointer { non_zero, tail }) = v0 {
1713                         return Ok(SizeSkeleton::Pointer {
1714                             non_zero: non_zero ||
1715                                 Some(def.did) == tcx.lang_items.non_zero(),
1716                             tail: tail
1717                         });
1718                     } else {
1719                         return Err(err);
1720                     }
1721                 }
1722
1723                 let v1 = zero_or_ptr_variant(1)?;
1724                 // Nullable pointer enum optimization.
1725                 match (v0, v1) {
1726                     (Some(SizeSkeleton::Pointer { non_zero: true, tail }), None) |
1727                     (None, Some(SizeSkeleton::Pointer { non_zero: true, tail })) => {
1728                         Ok(SizeSkeleton::Pointer {
1729                             non_zero: false,
1730                             tail: tail
1731                         })
1732                     }
1733                     _ => Err(err)
1734                 }
1735             }
1736
1737             ty::TyProjection(_) | ty::TyAnon(..) => {
1738                 let normalized = normalize_associated_type(infcx, ty);
1739                 if ty == normalized {
1740                     Err(err)
1741                 } else {
1742                     SizeSkeleton::compute(normalized, infcx)
1743                 }
1744             }
1745
1746             _ => Err(err)
1747         }
1748     }
1749
1750     pub fn same_size(self, other: SizeSkeleton) -> bool {
1751         match (self, other) {
1752             (SizeSkeleton::Known(a), SizeSkeleton::Known(b)) => a == b,
1753             (SizeSkeleton::Pointer { tail: a, .. },
1754              SizeSkeleton::Pointer { tail: b, .. }) => a == b,
1755             _ => false
1756         }
1757     }
1758 }
1759
1760 /// A pair of a type and its layout. Implements various
1761 /// type traversal APIs (e.g. recursing into fields).
1762 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
1763 pub struct TyLayout<'tcx> {
1764     pub ty: Ty<'tcx>,
1765     pub layout: &'tcx Layout,
1766     pub variant_index: Option<usize>,
1767 }
1768
1769 impl<'tcx> Deref for TyLayout<'tcx> {
1770     type Target = Layout;
1771     fn deref(&self) -> &Layout {
1772         self.layout
1773     }
1774 }
1775
1776 pub trait HasTyCtxt<'tcx>: HasDataLayout {
1777     fn tcx<'a>(&'a self) -> TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>;
1778 }
1779
1780 impl<'a, 'gcx, 'tcx> HasDataLayout for TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
1781     fn data_layout(&self) -> &TargetDataLayout {
1782         &self.data_layout
1783     }
1784 }
1785
1786 impl<'a, 'gcx, 'tcx> HasTyCtxt<'gcx> for TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
1787     fn tcx<'b>(&'b self) -> TyCtxt<'b, 'gcx, 'gcx> {
1788         self.global_tcx()
1789     }
1790 }
1791
1792 impl<'a, 'gcx, 'tcx> HasDataLayout for &'a InferCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
1793     fn data_layout(&self) -> &TargetDataLayout {
1794         &self.tcx.data_layout
1795     }
1796 }
1797
1798 impl<'a, 'gcx, 'tcx> HasTyCtxt<'gcx> for &'a InferCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
1799     fn tcx<'b>(&'b self) -> TyCtxt<'b, 'gcx, 'gcx> {
1800         self.tcx.global_tcx()
1801     }
1802 }
1803
1804 pub trait LayoutTyper<'tcx>: HasTyCtxt<'tcx> {
1805     type TyLayout;
1806
1807     fn layout_of(self, ty: Ty<'tcx>) -> Self::TyLayout;
1808 }
1809
1810 impl<'a, 'gcx, 'tcx> LayoutTyper<'gcx> for &'a InferCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
1811     type TyLayout = Result<TyLayout<'gcx>, LayoutError<'gcx>>;
1812
1813     fn layout_of(self, ty: Ty<'gcx>) -> Self::TyLayout {
1814         let ty = normalize_associated_type(self, ty);
1815
1816         Ok(TyLayout {
1817             ty: ty,
1818             layout: ty.layout(self)?,
1819             variant_index: None
1820         })
1821     }
1822 }
1823
1824 impl<'a, 'tcx> TyLayout<'tcx> {
1825     pub fn for_variant(&self, variant_index: usize) -> Self {
1826         TyLayout {
1827             variant_index: Some(variant_index),
1828             ..*self
1829         }
1830     }
1831
1832     pub fn field_offset<C: HasDataLayout>(&self, cx: C, i: usize) -> Size {
1833         self.layout.field_offset(cx, i, self.variant_index)
1834     }
1835
1836     pub fn field_count(&self) -> usize {
1837         // Handle enum/union through the type rather than Layout.
1838         if let ty::TyAdt(def, _) = self.ty.sty {
1839             let v = self.variant_index.unwrap_or(0);
1840             if def.variants.is_empty() {
1841                 assert_eq!(v, 0);
1842                 return 0;
1843             } else {
1844                 return def.variants[v].fields.len();
1845             }
1846         }
1847
1848         match *self.layout {
1849             Scalar { .. } => {
1850                 bug!("TyLayout::field_count({:?}): not applicable", self)
1851             }
1852
1853             // Handled above (the TyAdt case).
1854             CEnum { .. } |
1855             General { .. } |
1856             UntaggedUnion { .. } |
1857             RawNullablePointer { .. } |
1858             StructWrappedNullablePointer { .. } => bug!(),
1859
1860             FatPointer { .. } => 2,
1861
1862             Vector { count, .. } |
1863             Array { count, .. } => {
1864                 let usize_count = count as usize;
1865                 assert_eq!(usize_count as u64, count);
1866                 usize_count
1867             }
1868
1869             Univariant { ref variant, .. } => variant.offsets.len(),
1870         }
1871     }
1872
1873     pub fn field_type<C: HasTyCtxt<'tcx>>(&self, cx: C, i: usize) -> Ty<'tcx> {
1874         let tcx = cx.tcx();
1875
1876         let ptr_field_type = |pointee: Ty<'tcx>| {
1877             let slice = |element: Ty<'tcx>| {
1878                 assert!(i < 2);
1879                 if i == 0 {
1880                     tcx.mk_mut_ptr(element)
1881                 } else {
1882                     tcx.types.usize
1883                 }
1884             };
1885             match tcx.struct_tail(pointee).sty {
1886                 ty::TySlice(element) => slice(element),
1887                 ty::TyStr => slice(tcx.types.u8),
1888                 ty::TyDynamic(..) => tcx.mk_mut_ptr(tcx.mk_nil()),
1889                 _ => bug!("TyLayout::field_type({:?}): not applicable", self)
1890             }
1891         };
1892
1893         match self.ty.sty {
1894             ty::TyBool |
1895             ty::TyChar |
1896             ty::TyInt(_) |
1897             ty::TyUint(_) |
1898             ty::TyFloat(_) |
1899             ty::TyFnPtr(_) |
1900             ty::TyNever |
1901             ty::TyFnDef(..) |
1902             ty::TyDynamic(..) => {
1903                 bug!("TyLayout::field_type({:?}): not applicable", self)
1904             }
1905
1906             // Potentially-fat pointers.
1907             ty::TyRef(_, ty::TypeAndMut { ty: pointee, .. }) |
1908             ty::TyRawPtr(ty::TypeAndMut { ty: pointee, .. }) => {
1909                 ptr_field_type(pointee)
1910             }
1911             ty::TyAdt(def, _) if def.is_box() => {
1912                 ptr_field_type(self.ty.boxed_ty())
1913             }
1914
1915             // Arrays and slices.
1916             ty::TyArray(element, _) |
1917             ty::TySlice(element) => element,
1918             ty::TyStr => tcx.types.u8,
1919
1920             // Tuples and closures.
1921             ty::TyClosure(def_id, ref substs) => {
1922                 substs.upvar_tys(def_id, tcx).nth(i).unwrap()
1923             }
1924
1925             ty::TyTuple(tys, _) => tys[i],
1926
1927             // SIMD vector types.
1928             ty::TyAdt(def, ..) if def.repr.simd() => {
1929                 self.ty.simd_type(tcx)
1930             }
1931
1932             // ADTs.
1933             ty::TyAdt(def, substs) => {
1934                 def.variants[self.variant_index.unwrap_or(0)].fields[i].ty(tcx, substs)
1935             }
1936
1937             ty::TyProjection(_) | ty::TyAnon(..) | ty::TyParam(_) |
1938             ty::TyInfer(_) | ty::TyError => {
1939                 bug!("TyLayout::field_type: unexpected type `{}`", self.ty)
1940             }
1941         }
1942     }
1943
1944     pub fn field<C: LayoutTyper<'tcx>>(&self, cx: C, i: usize) -> C::TyLayout {
1945         cx.layout_of(self.field_type(cx, i))
1946     }
1947 }