src/librustc_const_eval/eval.rs

   1 // Copyright 2012-2016 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 //#![allow(non_camel_case_types)]
  12
  13 use rustc::middle::const_val::ConstVal::*;
  14 use rustc::middle::const_val::ConstVal;
  15 use self::ErrKind::*;
  16 use self::EvalHint::*;
  17
  18 use rustc::hir::map as ast_map;
  19 use rustc::hir::map::blocks::FnLikeNode;
  20 use rustc::traits;
  21 use rustc::hir::def::Def;
  22 use rustc::hir::def_id::DefId;
  23 use rustc::ty::{self, Ty, TyCtxt};
  24 use rustc::ty::util::IntTypeExt;
  25 use rustc::ty::subst::Substs;
  26 use rustc::traits::Reveal;
  27 use rustc::util::common::ErrorReported;
  28 use rustc::util::nodemap::DefIdMap;
  29
  30 use graphviz::IntoCow;
  31 use syntax::ast;
  32 use rustc::hir::{self, Expr};
  33 use syntax::attr::IntType;
  34 use syntax_pos::Span;
  35
  36 use std::borrow::Cow;
  37 use std::cmp::Ordering;
  38
  39 use rustc_const_math::*;
  40 use rustc_errors::DiagnosticBuilder;
  41
  42 use rustc_i128::{i128, u128};
  43
  44 macro_rules! math {
  45     ($e:expr, $op:expr) => {
  46         match $op {
  47             Ok(val) => val,
  48             Err(e) => signal!($e, Math(e)),
  49         }
  50     }
  51 }
  52
  53 fn lookup_variant_by_id<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
  54                                   variant_def: DefId)
  55                                   -> Option<(&'tcx Expr, Option<&'a ty::TypeckTables<'tcx>>)> {
  56     if let Some(variant_node_id) = tcx.hir.as_local_node_id(variant_def) {
  57         let enum_node_id = tcx.hir.get_parent(variant_node_id);
  58         if let Some(ast_map::NodeItem(it)) = tcx.hir.find(enum_node_id) {
  59             if let hir::ItemEnum(ref edef, _) = it.node {
  60                 for variant in &edef.variants {
  61                     if variant.node.data.id() == variant_node_id {
  62                         return variant.node.disr_expr.map(|e| {
  63                             let def_id = tcx.hir.body_owner_def_id(e);
  64                             (&tcx.hir.body(e).value,
  65                              tcx.tables.borrow().get(&def_id).cloned())
  66                         });
  67                     }
  68                 }
  69             }
  70         }
  71     }
  72     None
  73 }
  74
  75 /// * `def_id` is the id of the constant.
  76 /// * `substs` is the monomorphized substitutions for the expression.
  77 ///
  78 /// `substs` is optional and is used for associated constants.
  79 /// This generally happens in late/trans const evaluation.
  80 pub fn lookup_const_by_id<'a, 'tcx: 'a>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
  81                                         def_id: DefId,
  82                                         substs: Option<&'tcx Substs<'tcx>>)
  83                                         -> Option<(&'tcx Expr,
  84                                                    Option<&'a ty::TypeckTables<'tcx>>,
  85                                                    Option<ty::Ty<'tcx>>)> {
  86     if let Some(node_id) = tcx.hir.as_local_node_id(def_id) {
  87         match tcx.hir.find(node_id) {
  88             None => None,
  89             Some(ast_map::NodeItem(&hir::Item {
  90                 node: hir::ItemConst(ref ty, body), ..
  91             })) |
  92             Some(ast_map::NodeImplItem(&hir::ImplItem {
  93                 node: hir::ImplItemKind::Const(ref ty, body), ..
  94             })) => {
  95                 Some((&tcx.hir.body(body).value,
  96                       tcx.tables.borrow().get(&def_id).cloned(),
  97                       tcx.ast_ty_to_prim_ty(ty)))
  98             }
  99             Some(ast_map::NodeTraitItem(ti)) => match ti.node {
 100                 hir::TraitItemKind::Const(ref ty, default) => {
 101                     if let Some(substs) = substs {
 102                         // If we have a trait item and the substitutions for it,
 103                         // `resolve_trait_associated_const` will select an impl
 104                         // or the default.
 105                         let trait_id = tcx.hir.get_parent(node_id);
 106                         let trait_id = tcx.hir.local_def_id(trait_id);
 107                         let default_value = default.map(|body| {
 108                             (&tcx.hir.body(body).value,
 109                              tcx.tables.borrow().get(&def_id).cloned(),
 110                              tcx.ast_ty_to_prim_ty(ty))
 111                         });
 112                         resolve_trait_associated_const(tcx, def_id, default_value, trait_id, substs)
 113                     } else {
 114                         // Technically, without knowing anything about the
 115                         // expression that generates the obligation, we could
 116                         // still return the default if there is one. However,
 117                         // it's safer to return `None` than to return some value
 118                         // that may differ from what you would get from
 119                         // correctly selecting an impl.
 120                         None
 121                     }
 122                 }
 123                 _ => None
 124             },
 125             Some(_) => None
 126         }
 127     } else {
 128         let expr_tables_ty = tcx.sess.cstore.maybe_get_item_body(tcx, def_id).map(|body| {
 129             (&body.value, Some(tcx.item_tables(def_id)),
 130              Some(tcx.sess.cstore.item_type(tcx, def_id)))
 131         });
 132         match tcx.sess.cstore.describe_def(def_id) {
 133             Some(Def::AssociatedConst(_)) => {
 134                 let trait_id = tcx.sess.cstore.trait_of_item(def_id);
 135                 // As mentioned in the comments above for in-crate
 136                 // constants, we only try to find the expression for a
 137                 // trait-associated const if the caller gives us the
 138                 // substitutions for the reference to it.
 139                 if let Some(trait_id) = trait_id {
 140                     if let Some(substs) = substs {
 141                         resolve_trait_associated_const(tcx, def_id, expr_tables_ty,
 142                                                        trait_id, substs)
 143                     } else {
 144                         None
 145                     }
 146                 } else {
 147                     expr_tables_ty
 148                 }
 149             },
 150             Some(Def::Const(..)) => expr_tables_ty,
 151             _ => None
 152         }
 153     }
 154 }
 155
 156 fn lookup_const_fn_by_id<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId)
 157                                    -> Option<(&'tcx hir::Body, Option<&'a ty::TypeckTables<'tcx>>)>
 158 {
 159     if let Some(node_id) = tcx.hir.as_local_node_id(def_id) {
 160         FnLikeNode::from_node(tcx.hir.get(node_id)).and_then(|fn_like| {
 161             if fn_like.constness() == hir::Constness::Const {
 162                 Some((tcx.hir.body(fn_like.body()),
 163                       tcx.tables.borrow().get(&def_id).cloned()))
 164             } else {
 165                 None
 166             }
 167         })
 168     } else {
 169         if tcx.sess.cstore.is_const_fn(def_id) {
 170             tcx.sess.cstore.maybe_get_item_body(tcx, def_id).map(|body| {
 171                 (body, Some(tcx.item_tables(def_id)))
 172             })
 173         } else {
 174             None
 175         }
 176     }
 177 }
 178
 179 pub fn report_const_eval_err<'a, 'tcx>(
 180     tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
 181     err: &ConstEvalErr,
 182     primary_span: Span,
 183     primary_kind: &str)
 184     -> DiagnosticBuilder<'tcx>
 185 {
 186     let mut err = err;
 187     while let &ConstEvalErr { kind: ErroneousReferencedConstant(box ref i_err), .. } = err {
 188         err = i_err;
 189     }
 190
 191     let mut diag = struct_span_err!(tcx.sess, err.span, E0080, "constant evaluation error");
 192     note_const_eval_err(tcx, err, primary_span, primary_kind, &mut diag);
 193     diag
 194 }
 195
 196 pub fn fatal_const_eval_err<'a, 'tcx>(
 197     tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
 198     err: &ConstEvalErr,
 199     primary_span: Span,
 200     primary_kind: &str)
 201     -> !
 202 {
 203     report_const_eval_err(tcx, err, primary_span, primary_kind).emit();
 204     tcx.sess.abort_if_errors();
 205     unreachable!()
 206 }
 207
 208 pub fn note_const_eval_err<'a, 'tcx>(
 209     _tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
 210     err: &ConstEvalErr,
 211     primary_span: Span,
 212     primary_kind: &str,
 213     diag: &mut DiagnosticBuilder)
 214 {
 215     match err.description() {
 216         ConstEvalErrDescription::Simple(message) => {
 217             diag.span_label(err.span, &message);
 218         }
 219     }
 220
 221     if !primary_span.contains(err.span) {
 222         diag.span_note(primary_span,
 223                        &format!("for {} here", primary_kind));
 224     }
 225 }
 226
 227 pub struct ConstContext<'a, 'tcx: 'a> {
 228     tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
 229     tables: Option<&'a ty::TypeckTables<'tcx>>,
 230     fn_args: Option<DefIdMap<ConstVal>>
 231 }
 232
 233 impl<'a, 'tcx> ConstContext<'a, 'tcx> {
 234     pub fn new(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, body: hir::BodyId) -> Self {
 235         let def_id = tcx.hir.body_owner_def_id(body);
 236         ConstContext {
 237             tcx: tcx,
 238             tables: tcx.tables.borrow().get(&def_id).cloned(),
 239             fn_args: None
 240         }
 241     }
 242
 243     pub fn with_tables(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, tables: &'a ty::TypeckTables<'tcx>) -> Self {
 244         ConstContext {
 245             tcx: tcx,
 246             tables: Some(tables),
 247             fn_args: None
 248         }
 249     }
 250
 251     /// Evaluate a constant expression in a context where the expression isn't
 252     /// guaranteed to be evaluatable. `ty_hint` is usually ExprTypeChecked,
 253     /// but a few places need to evaluate constants during type-checking, like
 254     /// computing the length of an array. (See also the FIXME above EvalHint.)
 255     pub fn eval(&self, e: &Expr, ty_hint: EvalHint<'tcx>) -> EvalResult {
 256         eval_const_expr_partial(self, e, ty_hint)
 257     }
 258 }
 259
 260 #[derive(Clone, Debug)]
 261 pub struct ConstEvalErr {
 262     pub span: Span,
 263     pub kind: ErrKind,
 264 }
 265
 266 #[derive(Clone, Debug)]
 267 pub enum ErrKind {
 268     CannotCast,
 269     CannotCastTo(&'static str),
 270     InvalidOpForInts(hir::BinOp_),
 271     InvalidOpForBools(hir::BinOp_),
 272     InvalidOpForFloats(hir::BinOp_),
 273     InvalidOpForIntUint(hir::BinOp_),
 274     InvalidOpForUintInt(hir::BinOp_),
 275     NegateOn(ConstVal),
 276     NotOn(ConstVal),
 277     CallOn(ConstVal),
 278
 279     MissingStructField,
 280     NonConstPath,
 281     UnimplementedConstVal(&'static str),
 282     UnresolvedPath,
 283     ExpectedConstTuple,
 284     ExpectedConstStruct,
 285     TupleIndexOutOfBounds,
 286     IndexedNonVec,
 287     IndexNegative,
 288     IndexNotInt,
 289     IndexOutOfBounds { len: u64, index: u64 },
 290     RepeatCountNotNatural,
 291     RepeatCountNotInt,
 292
 293     MiscBinaryOp,
 294     MiscCatchAll,
 295
 296     IndexOpFeatureGated,
 297     Math(ConstMathErr),
 298
 299     IntermediateUnsignedNegative,
 300     /// Expected, Got
 301     TypeMismatch(String, ConstInt),
 302
 303     BadType(ConstVal),
 304     ErroneousReferencedConstant(Box<ConstEvalErr>),
 305     CharCast(ConstInt),
 306 }
 307
 308 impl From<ConstMathErr> for ErrKind {
 309     fn from(err: ConstMathErr) -> ErrKind {
 310         Math(err)
 311     }
 312 }
 313
 314 #[derive(Clone, Debug)]
 315 pub enum ConstEvalErrDescription<'a> {
 316     Simple(Cow<'a, str>),
 317 }
 318
 319 impl<'a> ConstEvalErrDescription<'a> {
 320     /// Return a one-line description of the error, for lints and such
 321     pub fn into_oneline(self) -> Cow<'a, str> {
 322         match self {
 323             ConstEvalErrDescription::Simple(simple) => simple,
 324         }
 325     }
 326 }
 327
 328 impl ConstEvalErr {
 329     pub fn description(&self) -> ConstEvalErrDescription {
 330         use self::ErrKind::*;
 331         use self::ConstEvalErrDescription::*;
 332
 333         macro_rules! simple {
 334             ($msg:expr) => ({ Simple($msg.into_cow()) });
 335             ($fmt:expr, $($arg:tt)+) => ({
 336                 Simple(format!($fmt, $($arg)+).into_cow())
 337             })
 338         }
 339
 340         match self.kind {
 341             CannotCast => simple!("can't cast this type"),
 342             CannotCastTo(s) => simple!("can't cast this type to {}", s),
 343             InvalidOpForInts(_) =>  simple!("can't do this op on integrals"),
 344             InvalidOpForBools(_) =>  simple!("can't do this op on bools"),
 345             InvalidOpForFloats(_) => simple!("can't do this op on floats"),
 346             InvalidOpForIntUint(..) => simple!("can't do this op on an isize and usize"),
 347             InvalidOpForUintInt(..) => simple!("can't do this op on a usize and isize"),
 348             NegateOn(ref const_val) => simple!("negate on {}", const_val.description()),
 349             NotOn(ref const_val) => simple!("not on {}", const_val.description()),
 350             CallOn(ref const_val) => simple!("call on {}", const_val.description()),
 351
 352             MissingStructField  => simple!("nonexistent struct field"),
 353             NonConstPath        => simple!("non-constant path in constant expression"),
 354             UnimplementedConstVal(what) =>
 355                 simple!("unimplemented constant expression: {}", what),
 356             UnresolvedPath => simple!("unresolved path in constant expression"),
 357             ExpectedConstTuple => simple!("expected constant tuple"),
 358             ExpectedConstStruct => simple!("expected constant struct"),
 359             TupleIndexOutOfBounds => simple!("tuple index out of bounds"),
 360             IndexedNonVec => simple!("indexing is only supported for arrays"),
 361             IndexNegative => simple!("indices must be non-negative integers"),
 362             IndexNotInt => simple!("indices must be integers"),
 363             IndexOutOfBounds { len, index } => {
 364                 simple!("index out of bounds: the len is {} but the index is {}",
 365                         len, index)
 366             }
 367             RepeatCountNotNatural => simple!("repeat count must be a natural number"),
 368             RepeatCountNotInt => simple!("repeat count must be integers"),
 369
 370             MiscBinaryOp => simple!("bad operands for binary"),
 371             MiscCatchAll => simple!("unsupported constant expr"),
 372             IndexOpFeatureGated => simple!("the index operation on const values is unstable"),
 373             Math(ref err) => Simple(err.description().into_cow()),
 374
 375             IntermediateUnsignedNegative => simple!(
 376                 "during the computation of an unsigned a negative \
 377                  number was encountered. This is most likely a bug in\
 378                  the constant evaluator"),
 379
 380             TypeMismatch(ref expected, ref got) => {
 381                 simple!("expected {}, found {}", expected, got.description())
 382             },
 383             BadType(ref i) => simple!("value of wrong type: {:?}", i),
 384             ErroneousReferencedConstant(_) => simple!("could not evaluate referenced constant"),
 385             CharCast(ref got) => {
 386                 simple!("only `u8` can be cast as `char`, not `{}`", got.description())
 387             },
 388         }
 389     }
 390 }
 391
 392 pub type EvalResult = Result<ConstVal, ConstEvalErr>;
 393 pub type CastResult = Result<ConstVal, ErrKind>;
 394
 395 // FIXME: Long-term, this enum should go away: trying to evaluate
 396 // an expression which hasn't been type-checked is a recipe for
 397 // disaster.  That said, it's not clear how to fix ast_ty_to_ty
 398 // to avoid the ordering issue.
 399
 400 /// Hint to determine how to evaluate constant expressions which
 401 /// might not be type-checked.
 402 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
 403 pub enum EvalHint<'tcx> {
 404     /// We have a type-checked expression.
 405     ExprTypeChecked,
 406     /// We have an expression which hasn't been type-checked, but we have
 407     /// an idea of what the type will be because of the context. For example,
 408     /// the length of an array is always `usize`. (This is referred to as
 409     /// a hint because it isn't guaranteed to be consistent with what
 410     /// type-checking would compute.)
 411     UncheckedExprHint(Ty<'tcx>),
 412     /// We have an expression which has not yet been type-checked, and
 413     /// and we have no clue what the type will be.
 414     UncheckedExprNoHint,
 415 }
 416
 417 impl<'tcx> EvalHint<'tcx> {
 418     fn erase_hint(&self) -> EvalHint<'tcx> {
 419         match *self {
 420             ExprTypeChecked => ExprTypeChecked,
 421             UncheckedExprHint(_) | UncheckedExprNoHint => UncheckedExprNoHint,
 422         }
 423     }
 424     fn checked_or(&self, ty: Ty<'tcx>) -> EvalHint<'tcx> {
 425         match *self {
 426             ExprTypeChecked => ExprTypeChecked,
 427             _ => UncheckedExprHint(ty),
 428         }
 429     }
 430 }
 431
 432 macro_rules! signal {
 433     ($e:expr, $exn:expr) => {
 434         return Err(ConstEvalErr { span: $e.span, kind: $exn })
 435     }
 436 }
 437
 438 fn eval_const_expr_partial<'a, 'tcx>(cx: &ConstContext<'a, 'tcx>,
 439                                      e: &Expr,
 440                                      ty_hint: EvalHint<'tcx>) -> EvalResult {
 441     let tcx = cx.tcx;
 442     // Try to compute the type of the expression based on the EvalHint.
 443     // (See also the definition of EvalHint, and the FIXME above EvalHint.)
 444     let ety = match ty_hint {
 445         ExprTypeChecked => {
 446             // After type-checking, expr_ty is guaranteed to succeed.
 447             cx.tables.map(|tables| tables.expr_ty(e))
 448         }
 449         UncheckedExprHint(ty) => {
 450             // Use the type hint; it's not guaranteed to be right, but it's
 451             // usually good enough.
 452             Some(ty)
 453         }
 454         UncheckedExprNoHint => {
 455             // This expression might not be type-checked, and we have no hint.
 456             // Try to query the context for a type anyway; we might get lucky
 457             // (for example, if the expression was imported from another crate).
 458             cx.tables.and_then(|tables| tables.expr_ty_opt(e))
 459         }
 460     };
 461     let result = match e.node {
 462       hir::ExprUnary(hir::UnNeg, ref inner) => {
 463         // unary neg literals already got their sign during creation
 464         if let hir::ExprLit(ref lit) = inner.node {
 465             use syntax::ast::*;
 466             use syntax::ast::LitIntType::*;
 467             const I8_OVERFLOW: u128 = i8::min_value() as u8 as u128;
 468             const I16_OVERFLOW: u128 = i16::min_value() as u16 as u128;
 469             const I32_OVERFLOW: u128 = i32::min_value() as u32 as u128;
 470             const I64_OVERFLOW: u128 = i64::min_value() as u64 as u128;
 471             const I128_OVERFLOW: u128 = i128::min_value() as u128;
 472             match (&lit.node, ety.map(|t| &t.sty)) {
 473                 (&LitKind::Int(I8_OVERFLOW, _), Some(&ty::TyInt(IntTy::I8))) |
 474                 (&LitKind::Int(I8_OVERFLOW, Signed(IntTy::I8)), _) => {
 475                     return Ok(Integral(I8(i8::min_value())))
 476                 },
 477                 (&LitKind::Int(I16_OVERFLOW, _), Some(&ty::TyInt(IntTy::I16))) |
 478                 (&LitKind::Int(I16_OVERFLOW, Signed(IntTy::I16)), _) => {
 479                     return Ok(Integral(I16(i16::min_value())))
 480                 },
 481                 (&LitKind::Int(I32_OVERFLOW, _), Some(&ty::TyInt(IntTy::I32))) |
 482                 (&LitKind::Int(I32_OVERFLOW, Signed(IntTy::I32)), _) => {
 483                     return Ok(Integral(I32(i32::min_value())))
 484                 },
 485                 (&LitKind::Int(I64_OVERFLOW, _), Some(&ty::TyInt(IntTy::I64))) |
 486                 (&LitKind::Int(I64_OVERFLOW, Signed(IntTy::I64)), _) => {
 487                     return Ok(Integral(I64(i64::min_value())))
 488                 },
 489                 (&LitKind::Int(n, _), Some(&ty::TyInt(IntTy::I128))) |
 490                 (&LitKind::Int(n, Signed(IntTy::I128)), _) => {
 491                     // SNAP: replace n in pattern with I128_OVERFLOW and remove this if.
 492                     if n == I128_OVERFLOW {
 493                         return Ok(Integral(I128(i128::min_value())))
 494                     }
 495                 },
 496                 (&LitKind::Int(n, _), Some(&ty::TyInt(IntTy::Is))) |
 497                 (&LitKind::Int(n, Signed(IntTy::Is)), _) => {
 498                     match tcx.sess.target.int_type {
 499                         IntTy::I16 => if n == I16_OVERFLOW {
 500                             return Ok(Integral(Isize(Is16(i16::min_value()))));
 501                         },
 502                         IntTy::I32 => if n == I32_OVERFLOW {
 503                             return Ok(Integral(Isize(Is32(i32::min_value()))));
 504                         },
 505                         IntTy::I64 => if n == I64_OVERFLOW {
 506                             return Ok(Integral(Isize(Is64(i64::min_value()))));
 507                         },
 508                         _ => bug!(),
 509                     }
 510                 },
 511                 _ => {},
 512             }
 513         }
 514         match cx.eval(inner, ty_hint)? {
 515           Float(f) => Float(-f),
 516           Integral(i) => Integral(math!(e, -i)),
 517           const_val => signal!(e, NegateOn(const_val)),
 518         }
 519       }
 520       hir::ExprUnary(hir::UnNot, ref inner) => {
 521         match cx.eval(inner, ty_hint)? {
 522           Integral(i) => Integral(math!(e, !i)),
 523           Bool(b) => Bool(!b),
 524           const_val => signal!(e, NotOn(const_val)),
 525         }
 526       }
 527       hir::ExprUnary(hir::UnDeref, _) => signal!(e, UnimplementedConstVal("deref operation")),
 528       hir::ExprBinary(op, ref a, ref b) => {
 529         let b_ty = match op.node {
 530             hir::BiShl | hir::BiShr => ty_hint.erase_hint(),
 531             _ => ty_hint
 532         };
 533         // technically, if we don't have type hints, but integral eval
 534         // gives us a type through a type-suffix, cast or const def type
 535         // we need to re-eval the other value of the BinOp if it was
 536         // not inferred
 537         match (cx.eval(a, ty_hint)?,
 538                cx.eval(b, b_ty)?) {
 539           (Float(a), Float(b)) => {
 540             use std::cmp::Ordering::*;
 541             match op.node {
 542               hir::BiAdd => Float(math!(e, a + b)),
 543               hir::BiSub => Float(math!(e, a - b)),
 544               hir::BiMul => Float(math!(e, a * b)),
 545               hir::BiDiv => Float(math!(e, a / b)),
 546               hir::BiRem => Float(math!(e, a % b)),
 547               hir::BiEq => Bool(math!(e, a.try_cmp(b)) == Equal),
 548               hir::BiLt => Bool(math!(e, a.try_cmp(b)) == Less),
 549               hir::BiLe => Bool(math!(e, a.try_cmp(b)) != Greater),
 550               hir::BiNe => Bool(math!(e, a.try_cmp(b)) != Equal),
 551               hir::BiGe => Bool(math!(e, a.try_cmp(b)) != Less),
 552               hir::BiGt => Bool(math!(e, a.try_cmp(b)) == Greater),
 553               _ => signal!(e, InvalidOpForFloats(op.node)),
 554             }
 555           }
 556           (Integral(a), Integral(b)) => {
 557             use std::cmp::Ordering::*;
 558             match op.node {
 559               hir::BiAdd => Integral(math!(e, a + b)),
 560               hir::BiSub => Integral(math!(e, a - b)),
 561               hir::BiMul => Integral(math!(e, a * b)),
 562               hir::BiDiv => Integral(math!(e, a / b)),
 563               hir::BiRem => Integral(math!(e, a % b)),
 564               hir::BiBitAnd => Integral(math!(e, a & b)),
 565               hir::BiBitOr => Integral(math!(e, a | b)),
 566               hir::BiBitXor => Integral(math!(e, a ^ b)),
 567               hir::BiShl => Integral(math!(e, a << b)),
 568               hir::BiShr => Integral(math!(e, a >> b)),
 569               hir::BiEq => Bool(math!(e, a.try_cmp(b)) == Equal),
 570               hir::BiLt => Bool(math!(e, a.try_cmp(b)) == Less),
 571               hir::BiLe => Bool(math!(e, a.try_cmp(b)) != Greater),
 572               hir::BiNe => Bool(math!(e, a.try_cmp(b)) != Equal),
 573               hir::BiGe => Bool(math!(e, a.try_cmp(b)) != Less),
 574               hir::BiGt => Bool(math!(e, a.try_cmp(b)) == Greater),
 575               _ => signal!(e, InvalidOpForInts(op.node)),
 576             }
 577           }
 578           (Bool(a), Bool(b)) => {
 579             Bool(match op.node {
 580               hir::BiAnd => a && b,
 581               hir::BiOr => a || b,
 582               hir::BiBitXor => a ^ b,
 583               hir::BiBitAnd => a & b,
 584               hir::BiBitOr => a | b,
 585               hir::BiEq => a == b,
 586               hir::BiNe => a != b,
 587               hir::BiLt => a < b,
 588               hir::BiLe => a <= b,
 589               hir::BiGe => a >= b,
 590               hir::BiGt => a > b,
 591               _ => signal!(e, InvalidOpForBools(op.node)),
 592              })
 593           }
 594
 595           _ => signal!(e, MiscBinaryOp),
 596         }
 597       }
 598       hir::ExprCast(ref base, ref target_ty) => {
 599         let ety = tcx.ast_ty_to_prim_ty(&target_ty).or(ety)
 600                 .unwrap_or_else(|| {
 601                     tcx.sess.span_fatal(target_ty.span,
 602                                         "target type not found for const cast")
 603                 });
 604
 605         let base_hint = if let ExprTypeChecked = ty_hint {
 606             ExprTypeChecked
 607         } else {
 608             match cx.tables.and_then(|tables| tables.expr_ty_opt(&base)) {
 609                 Some(t) => UncheckedExprHint(t),
 610                 None => ty_hint
 611             }
 612         };
 613
 614         let val = match cx.eval(base, base_hint) {
 615             Ok(val) => val,
 616             Err(ConstEvalErr { kind: ErroneousReferencedConstant(
 617                 box ConstEvalErr { kind: TypeMismatch(_, val), .. }), .. }) |
 618             Err(ConstEvalErr { kind: TypeMismatch(_, val), .. }) => {
 619                 // Something like `5i8 as usize` doesn't need a type hint for the base
 620                 // instead take the type hint from the inner value
 621                 let hint = match val.int_type() {
 622                     Some(IntType::UnsignedInt(ty)) => ty_hint.checked_or(tcx.mk_mach_uint(ty)),
 623                     Some(IntType::SignedInt(ty)) => ty_hint.checked_or(tcx.mk_mach_int(ty)),
 624                     // we had a type hint, so we can't have an unknown type
 625                     None => bug!(),
 626                 };
 627                 cx.eval(base, hint)?
 628             },
 629             Err(e) => return Err(e),
 630         };
 631         match cast_const(tcx, val, ety) {
 632             Ok(val) => val,
 633             Err(kind) => return Err(ConstEvalErr { span: e.span, kind: kind }),
 634         }
 635       }
 636       hir::ExprPath(ref qpath) => {
 637           let def = cx.tables.map(|tables| tables.qpath_def(qpath, e.id)).unwrap_or_else(|| {
 638             // There are no tables so we can only handle already-resolved HIR.
 639             match *qpath {
 640                 hir::QPath::Resolved(_, ref path) => path.def,
 641                 hir::QPath::TypeRelative(..) => Def::Err
 642             }
 643           });
 644           match def {
 645               Def::Const(def_id) |
 646               Def::AssociatedConst(def_id) => {
 647                   let substs = if let ExprTypeChecked = ty_hint {
 648                       Some(cx.tables.and_then(|tables| tables.node_id_item_substs(e.id))
 649                         .unwrap_or_else(|| tcx.intern_substs(&[])))
 650                   } else {
 651                       None
 652                   };
 653                   if let Some((expr, tables, ty)) = lookup_const_by_id(tcx, def_id, substs) {
 654                       let item_hint = match ty {
 655                           Some(ty) => ty_hint.checked_or(ty),
 656                           None => ty_hint,
 657                       };
 658                       let cx = ConstContext { tcx: tcx, tables: tables, fn_args: None };
 659                       match cx.eval(expr, item_hint) {
 660                           Ok(val) => val,
 661                           Err(err) => {
 662                               debug!("bad reference: {:?}, {:?}", err.description(), err.span);
 663                               signal!(e, ErroneousReferencedConstant(box err))
 664                           },
 665                       }
 666                   } else {
 667                       signal!(e, NonConstPath);
 668                   }
 669               },
 670               Def::VariantCtor(variant_def, ..) => {
 671                   if let Some((expr, tables)) = lookup_variant_by_id(tcx, variant_def) {
 672                       let cx = ConstContext { tcx: tcx, tables: tables, fn_args: None };
 673                       match cx.eval(expr, ty_hint) {
 674                           Ok(val) => val,
 675                           Err(err) => {
 676                               debug!("bad reference: {:?}, {:?}", err.description(), err.span);
 677                               signal!(e, ErroneousReferencedConstant(box err))
 678                           },
 679                       }
 680                   } else {
 681                       signal!(e, UnimplementedConstVal("enum variants"));
 682                   }
 683               }
 684               Def::StructCtor(..) => {
 685                   ConstVal::Struct(Default::default())
 686               }
 687               Def::Local(def_id) => {
 688                   debug!("Def::Local({:?}): {:?}", def_id, cx.fn_args);
 689                   if let Some(val) = cx.fn_args.as_ref().and_then(|args| args.get(&def_id)) {
 690                       val.clone()
 691                   } else {
 692                       signal!(e, NonConstPath);
 693                   }
 694               },
 695               Def::Method(id) | Def::Fn(id) => Function(id),
 696               Def::Err => signal!(e, UnresolvedPath),
 697               _ => signal!(e, NonConstPath),
 698           }
 699       }
 700       hir::ExprCall(ref callee, ref args) => {
 701           let sub_ty_hint = ty_hint.erase_hint();
 702           let callee_val = cx.eval(callee, sub_ty_hint)?;
 703           let did = match callee_val {
 704               Function(did) => did,
 705               Struct(_) => signal!(e, UnimplementedConstVal("tuple struct constructors")),
 706               callee => signal!(e, CallOn(callee)),
 707           };
 708           let (body, tables) = match lookup_const_fn_by_id(tcx, did) {
 709               Some(x) => x,
 710               None => signal!(e, NonConstPath),
 711           };
 712
 713           let arg_defs = body.arguments.iter().map(|arg| match arg.pat.node {
 714                hir::PatKind::Binding(_, def_id, _, _) => Some(def_id),
 715                _ => None
 716            }).collect::<Vec<_>>();
 717           assert_eq!(arg_defs.len(), args.len());
 718
 719           let mut call_args = DefIdMap();
 720           for (arg, arg_expr) in arg_defs.into_iter().zip(args.iter()) {
 721               let arg_hint = ty_hint.erase_hint();
 722               let arg_val = cx.eval(arg_expr, arg_hint)?;
 723               debug!("const call arg: {:?}", arg);
 724               if let Some(def_id) = arg {
 725                 assert!(call_args.insert(def_id, arg_val).is_none());
 726               }
 727           }
 728           debug!("const call({:?})", call_args);
 729           let callee_cx = ConstContext {
 730             tcx: tcx,
 731             tables: tables,
 732             fn_args: Some(call_args)
 733           };
 734           callee_cx.eval(&body.value, ty_hint)?
 735       },
 736       hir::ExprLit(ref lit) => match lit_to_const(&lit.node, tcx, ety) {
 737           Ok(val) => val,
 738           Err(err) => signal!(e, err),
 739       },
 740       hir::ExprBlock(ref block) => {
 741         match block.expr {
 742             Some(ref expr) => cx.eval(expr, ty_hint)?,
 743             None => signal!(e, UnimplementedConstVal("empty block")),
 744         }
 745       }
 746       hir::ExprType(ref e, _) => cx.eval(e, ty_hint)?,
 747       hir::ExprTup(ref fields) => {
 748         let field_hint = ty_hint.erase_hint();
 749         Tuple(fields.iter().map(|e| cx.eval(e, field_hint)).collect::<Result<_, _>>()?)
 750       }
 751       hir::ExprStruct(_, ref fields, _) => {
 752         let field_hint = ty_hint.erase_hint();
 753         Struct(fields.iter().map(|f| {
 754             cx.eval(&f.expr, field_hint).map(|v| (f.name.node, v))
 755         }).collect::<Result<_, _>>()?)
 756       }
 757       hir::ExprIndex(ref arr, ref idx) => {
 758         if !tcx.sess.features.borrow().const_indexing {
 759             signal!(e, IndexOpFeatureGated);
 760         }
 761         let arr_hint = ty_hint.erase_hint();
 762         let arr = cx.eval(arr, arr_hint)?;
 763         let idx_hint = ty_hint.checked_or(tcx.types.usize);
 764         let idx = match cx.eval(idx, idx_hint)? {
 765             Integral(Usize(i)) => i.as_u64(tcx.sess.target.uint_type),
 766             Integral(_) => bug!(),
 767             _ => signal!(idx, IndexNotInt),
 768         };
 769         assert_eq!(idx as usize as u64, idx);
 770         match arr {
 771             Array(ref v) => {
 772                 if let Some(elem) = v.get(idx as usize) {
 773                     elem.clone()
 774                 } else {
 775                     let n = v.len() as u64;
 776                     assert_eq!(n as usize as u64, n);
 777                     signal!(e, IndexOutOfBounds { len: n, index: idx })
 778                 }
 779             }
 780
 781             Repeat(.., n) if idx >= n => {
 782                 signal!(e, IndexOutOfBounds { len: n, index: idx })
 783             }
 784             Repeat(ref elem, _) => (**elem).clone(),
 785
 786             ByteStr(ref data) if idx >= data.len() as u64 => {
 787                 signal!(e, IndexOutOfBounds { len: data.len() as u64, index: idx })
 788             }
 789             ByteStr(data) => {
 790                 Integral(U8(data[idx as usize]))
 791             },
 792
 793             _ => signal!(e, IndexedNonVec),
 794         }
 795       }
 796       hir::ExprArray(ref v) => {
 797         let elem_hint = ty_hint.erase_hint();
 798         Array(v.iter().map(|e| cx.eval(e, elem_hint)).collect::<Result<_, _>>()?)
 799       }
 800       hir::ExprRepeat(ref elem, count) => {
 801           let elem_hint = ty_hint.erase_hint();
 802           let len_hint = ty_hint.checked_or(tcx.types.usize);
 803           let n = if let Some(ty) = ety {
 804             // For cross-crate constants, we have the type already,
 805             // but not the body for `count`, so use the type.
 806             match ty.sty {
 807                 ty::TyArray(_, n) => n as u64,
 808                 _ => bug!()
 809             }
 810           } else {
 811             let n = &tcx.hir.body(count).value;
 812             match ConstContext::new(tcx, count).eval(n, len_hint)? {
 813                 Integral(Usize(i)) => i.as_u64(tcx.sess.target.uint_type),
 814                 Integral(_) => signal!(e, RepeatCountNotNatural),
 815                 _ => signal!(e, RepeatCountNotInt),
 816             }
 817           };
 818           Repeat(Box::new(cx.eval(elem, elem_hint)?), n)
 819       },
 820       hir::ExprTupField(ref base, index) => {
 821         let base_hint = ty_hint.erase_hint();
 822         let c = cx.eval(base, base_hint)?;
 823         if let Tuple(ref fields) = c {
 824             if let Some(elem) = fields.get(index.node) {
 825                 elem.clone()
 826             } else {
 827                 signal!(e, TupleIndexOutOfBounds);
 828             }
 829         } else {
 830             signal!(base, ExpectedConstTuple);
 831         }
 832       }
 833       hir::ExprField(ref base, field_name) => {
 834         let base_hint = ty_hint.erase_hint();
 835         let c = cx.eval(base, base_hint)?;
 836         if let Struct(ref fields) = c {
 837             if let Some(f) = fields.get(&field_name.node) {
 838                 f.clone()
 839             } else {
 840                 signal!(e, MissingStructField);
 841             }
 842         } else {
 843             signal!(base, ExpectedConstStruct);
 844         }
 845       }
 846       hir::ExprAddrOf(..) => signal!(e, UnimplementedConstVal("address operator")),
 847       _ => signal!(e, MiscCatchAll)
 848     };
 849
 850     match (ety.map(|t| &t.sty), result) {
 851         (Some(ref ty_hint), Integral(i)) => match infer(i, tcx, ty_hint) {
 852             Ok(inferred) => Ok(Integral(inferred)),
 853             Err(err) => signal!(e, err),
 854         },
 855         (_, result) => Ok(result),
 856     }
 857 }
 858
 859 fn infer<'a, 'tcx>(i: ConstInt,
 860                    tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
 861                    ty_hint: &ty::TypeVariants<'tcx>)
 862                    -> Result<ConstInt, ErrKind> {
 863     use syntax::ast::*;
 864
 865     match (ty_hint, i) {
 866         (&ty::TyInt(IntTy::I8), result @ I8(_)) => Ok(result),
 867         (&ty::TyInt(IntTy::I16), result @ I16(_)) => Ok(result),
 868         (&ty::TyInt(IntTy::I32), result @ I32(_)) => Ok(result),
 869         (&ty::TyInt(IntTy::I64), result @ I64(_)) => Ok(result),
 870         (&ty::TyInt(IntTy::I128), result @ I128(_)) => Ok(result),
 871         (&ty::TyInt(IntTy::Is), result @ Isize(_)) => Ok(result),
 872
 873         (&ty::TyUint(UintTy::U8), result @ U8(_)) => Ok(result),
 874         (&ty::TyUint(UintTy::U16), result @ U16(_)) => Ok(result),
 875         (&ty::TyUint(UintTy::U32), result @ U32(_)) => Ok(result),
 876         (&ty::TyUint(UintTy::U64), result @ U64(_)) => Ok(result),
 877         (&ty::TyUint(UintTy::U128), result @ U128(_)) => Ok(result),
 878         (&ty::TyUint(UintTy::Us), result @ Usize(_)) => Ok(result),
 879
 880         (&ty::TyInt(IntTy::I8), Infer(i)) => Ok(I8(i as i128 as i8)),
 881         (&ty::TyInt(IntTy::I16), Infer(i)) => Ok(I16(i as i128 as i16)),
 882         (&ty::TyInt(IntTy::I32), Infer(i)) => Ok(I32(i as i128 as i32)),
 883         (&ty::TyInt(IntTy::I64), Infer(i)) => Ok(I64(i as i128 as i64)),
 884         (&ty::TyInt(IntTy::I128), Infer(i)) => Ok(I128(i as i128)),
 885         (&ty::TyInt(IntTy::Is), Infer(i)) => {
 886             Ok(Isize(ConstIsize::new_truncating(i as i128, tcx.sess.target.int_type)))
 887         },
 888
 889         (&ty::TyInt(IntTy::I8), InferSigned(i)) => Ok(I8(i as i8)),
 890         (&ty::TyInt(IntTy::I16), InferSigned(i)) => Ok(I16(i as i16)),
 891         (&ty::TyInt(IntTy::I32), InferSigned(i)) => Ok(I32(i as i32)),
 892         (&ty::TyInt(IntTy::I64), InferSigned(i)) => Ok(I64(i as i64)),
 893         (&ty::TyInt(IntTy::I128), InferSigned(i)) => Ok(I128(i)),
 894         (&ty::TyInt(IntTy::Is), InferSigned(i)) => {
 895             Ok(Isize(ConstIsize::new_truncating(i, tcx.sess.target.int_type)))
 896         },
 897
 898         (&ty::TyUint(UintTy::U8), Infer(i)) => Ok(U8(i as u8)),
 899         (&ty::TyUint(UintTy::U16), Infer(i)) => Ok(U16(i as u16)),
 900         (&ty::TyUint(UintTy::U32), Infer(i)) => Ok(U32(i as u32)),
 901         (&ty::TyUint(UintTy::U64), Infer(i)) => Ok(U64(i as u64)),
 902         (&ty::TyUint(UintTy::U128), Infer(i)) => Ok(U128(i)),
 903         (&ty::TyUint(UintTy::Us), Infer(i)) => {
 904             Ok(Usize(ConstUsize::new_truncating(i, tcx.sess.target.uint_type)))
 905         },
 906         (&ty::TyUint(_), InferSigned(_)) => Err(IntermediateUnsignedNegative),
 907
 908         (&ty::TyInt(ity), i) => Err(TypeMismatch(ity.to_string(), i)),
 909         (&ty::TyUint(ity), i) => Err(TypeMismatch(ity.to_string(), i)),
 910
 911         (&ty::TyAdt(adt, _), i) if adt.is_enum() => {
 912             let hints = tcx.lookup_repr_hints(adt.did);
 913             let int_ty = tcx.enum_repr_type(hints.iter().next());
 914             infer(i, tcx, &int_ty.to_ty(tcx).sty)
 915         },
 916         (_, i) => Err(BadType(ConstVal::Integral(i))),
 917     }
 918 }
 919
 920 fn resolve_trait_associated_const<'a, 'tcx: 'a>(
 921     tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
 922     trait_item_id: DefId,
 923     default_value: Option<(&'tcx Expr, Option<&'a ty::TypeckTables<'tcx>>, Option<ty::Ty<'tcx>>)>,
 924     trait_id: DefId,
 925     rcvr_substs: &'tcx Substs<'tcx>
 926 ) -> Option<(&'tcx Expr, Option<&'a ty::TypeckTables<'tcx>>, Option<ty::Ty<'tcx>>)>
 927 {
 928     let trait_ref = ty::Binder(ty::TraitRef::new(trait_id, rcvr_substs));
 929     debug!("resolve_trait_associated_const: trait_ref={:?}",
 930            trait_ref);
 931
 932     tcx.populate_implementations_for_trait_if_necessary(trait_id);
 933     tcx.infer_ctxt((), Reveal::NotSpecializable).enter(|infcx| {
 934         let mut selcx = traits::SelectionContext::new(&infcx);
 935         let obligation = traits::Obligation::new(traits::ObligationCause::dummy(),
 936                                                  trait_ref.to_poly_trait_predicate());
 937         let selection = match selcx.select(&obligation) {
 938             Ok(Some(vtable)) => vtable,
 939             // Still ambiguous, so give up and let the caller decide whether this
 940             // expression is really needed yet. Some associated constant values
 941             // can't be evaluated until monomorphization is done in trans.
 942             Ok(None) => {
 943                 return None
 944             }
 945             Err(_) => {
 946                 return None
 947             }
 948         };
 949
 950         // NOTE: this code does not currently account for specialization, but when
 951         // it does so, it should hook into the Reveal to determine when the
 952         // constant should resolve; this will also require plumbing through to this
 953         // function whether we are in "trans mode" to pick the right Reveal
 954         // when constructing the inference context above.
 955         match selection {
 956             traits::VtableImpl(ref impl_data) => {
 957                 let name = tcx.associated_item(trait_item_id).name;
 958                 let ac = tcx.associated_items(impl_data.impl_def_id)
 959                     .find(|item| item.kind == ty::AssociatedKind::Const && item.name == name);
 960                 match ac {
 961                     Some(ic) => lookup_const_by_id(tcx, ic.def_id, None),
 962                     None => default_value,
 963                 }
 964             }
 965             _ => {
 966                 bug!("resolve_trait_associated_const: unexpected vtable type")
 967             }
 968         }
 969     })
 970 }
 971
 972 fn cast_const_int<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, val: ConstInt, ty: ty::Ty) -> CastResult {
 973     let v = val.to_u128_unchecked();
 974     match ty.sty {
 975         ty::TyBool if v == 0 => Ok(Bool(false)),
 976         ty::TyBool if v == 1 => Ok(Bool(true)),
 977         ty::TyInt(ast::IntTy::I8) => Ok(Integral(I8(v as i128 as i8))),
 978         ty::TyInt(ast::IntTy::I16) => Ok(Integral(I16(v as i128 as i16))),
 979         ty::TyInt(ast::IntTy::I32) => Ok(Integral(I32(v as i128 as i32))),
 980         ty::TyInt(ast::IntTy::I64) => Ok(Integral(I64(v as i128 as i64))),
 981         ty::TyInt(ast::IntTy::I128) => Ok(Integral(I128(v as i128))),
 982         ty::TyInt(ast::IntTy::Is) => {
 983             Ok(Integral(Isize(ConstIsize::new_truncating(v as i128, tcx.sess.target.int_type))))
 984         },
 985         ty::TyUint(ast::UintTy::U8) => Ok(Integral(U8(v as u8))),
 986         ty::TyUint(ast::UintTy::U16) => Ok(Integral(U16(v as u16))),
 987         ty::TyUint(ast::UintTy::U32) => Ok(Integral(U32(v as u32))),
 988         ty::TyUint(ast::UintTy::U64) => Ok(Integral(U64(v as u64))),
 989         ty::TyUint(ast::UintTy::U128) => Ok(Integral(U128(v as u128))),
 990         ty::TyUint(ast::UintTy::Us) => {
 991             Ok(Integral(Usize(ConstUsize::new_truncating(v, tcx.sess.target.uint_type))))
 992         },
 993         ty::TyFloat(ast::FloatTy::F64) => match val.erase_type() {
 994             Infer(u) => Ok(Float(F64(u as f64))),
 995             InferSigned(i) => Ok(Float(F64(i as f64))),
 996             _ => bug!("ConstInt::erase_type returned something other than Infer/InferSigned"),
 997         },
 998         ty::TyFloat(ast::FloatTy::F32) => match val.erase_type() {
 999             Infer(u) => Ok(Float(F32(u as f32))),
1000             InferSigned(i) => Ok(Float(F32(i as f32))),
1001             _ => bug!("ConstInt::erase_type returned something other than Infer/InferSigned"),
1002         },
1003         ty::TyRawPtr(_) => Err(ErrKind::UnimplementedConstVal("casting an address to a raw ptr")),
1004         ty::TyChar => match infer(val, tcx, &ty::TyUint(ast::UintTy::U8)) {
1005             Ok(U8(u)) => Ok(Char(u as char)),
1006             // can only occur before typeck, typeck blocks `T as char` for `T` != `u8`
1007             _ => Err(CharCast(val)),
1008         },
1009         _ => Err(CannotCast),
1010     }
1011 }
1012
1013 fn cast_const_float<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
1014                               val: ConstFloat,
1015                               ty: ty::Ty) -> CastResult {
1016     match ty.sty {
1017         ty::TyInt(_) | ty::TyUint(_) => {
1018             let i = match val {
1019                 F32(f) if f >= 0.0 => Infer(f as u128),
1020                 FInfer { f64: f, .. } |
1021                 F64(f) if f >= 0.0 => Infer(f as u128),
1022
1023                 F32(f) => InferSigned(f as i128),
1024                 FInfer { f64: f, .. } |
1025                 F64(f) => InferSigned(f as i128)
1026             };
1027
1028             if let (InferSigned(_), &ty::TyUint(_)) = (i, &ty.sty) {
1029                 return Err(CannotCast);
1030             }
1031
1032             cast_const_int(tcx, i, ty)
1033         }
1034         ty::TyFloat(ast::FloatTy::F64) => Ok(Float(F64(match val {
1035             F32(f) => f as f64,
1036             FInfer { f64: f, .. } | F64(f) => f
1037         }))),
1038         ty::TyFloat(ast::FloatTy::F32) => Ok(Float(F32(match val {
1039             F64(f) => f as f32,
1040             FInfer { f32: f, .. } | F32(f) => f
1041         }))),
1042         _ => Err(CannotCast),
1043     }
1044 }
1045
1046 fn cast_const<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, val: ConstVal, ty: ty::Ty) -> CastResult {
1047     match val {
1048         Integral(i) => cast_const_int(tcx, i, ty),
1049         Bool(b) => cast_const_int(tcx, Infer(b as u128), ty),
1050         Float(f) => cast_const_float(tcx, f, ty),
1051         Char(c) => cast_const_int(tcx, Infer(c as u128), ty),
1052         Function(_) => Err(UnimplementedConstVal("casting fn pointers")),
1053         ByteStr(b) => match ty.sty {
1054             ty::TyRawPtr(_) => {
1055                 Err(ErrKind::UnimplementedConstVal("casting a bytestr to a raw ptr"))
1056             },
1057             ty::TyRef(_, ty::TypeAndMut { ref ty, mutbl: hir::MutImmutable }) => match ty.sty {
1058                 ty::TyArray(ty, n) if ty == tcx.types.u8 && n == b.len() => Ok(ByteStr(b)),
1059                 ty::TySlice(_) => {
1060                     Err(ErrKind::UnimplementedConstVal("casting a bytestr to slice"))
1061                 },
1062                 _ => Err(CannotCast),
1063             },
1064             _ => Err(CannotCast),
1065         },
1066         Str(s) => match ty.sty {
1067             ty::TyRawPtr(_) => Err(ErrKind::UnimplementedConstVal("casting a str to a raw ptr")),
1068             ty::TyRef(_, ty::TypeAndMut { ref ty, mutbl: hir::MutImmutable }) => match ty.sty {
1069                 ty::TyStr => Ok(Str(s)),
1070                 _ => Err(CannotCast),
1071             },
1072             _ => Err(CannotCast),
1073         },
1074         _ => Err(CannotCast),
1075     }
1076 }
1077
1078 fn lit_to_const<'a, 'tcx>(lit: &ast::LitKind,
1079                           tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
1080                           ty_hint: Option<Ty<'tcx>>)
1081                           -> Result<ConstVal, ErrKind> {
1082     use syntax::ast::*;
1083     use syntax::ast::LitIntType::*;
1084     match *lit {
1085         LitKind::Str(ref s, _) => Ok(Str(s.as_str())),
1086         LitKind::ByteStr(ref data) => Ok(ByteStr(data.clone())),
1087         LitKind::Byte(n) => Ok(Integral(U8(n))),
1088         LitKind::Int(n, Signed(ity)) => {
1089             infer(InferSigned(n as i128), tcx, &ty::TyInt(ity)).map(Integral)
1090         },
1091
1092         // FIXME: this should become u128.
1093         LitKind::Int(n, Unsuffixed) => {
1094             match ty_hint.map(|t| &t.sty) {
1095                 Some(&ty::TyInt(ity)) => {
1096                     infer(InferSigned(n as i128), tcx, &ty::TyInt(ity)).map(Integral)
1097                 },
1098                 Some(&ty::TyUint(uty)) => {
1099                     infer(Infer(n as u128), tcx, &ty::TyUint(uty)).map(Integral)
1100                 },
1101                 None => Ok(Integral(Infer(n as u128))),
1102                 Some(&ty::TyAdt(adt, _)) => {
1103                     let hints = tcx.lookup_repr_hints(adt.did);
1104                     let int_ty = tcx.enum_repr_type(hints.iter().next());
1105                     infer(Infer(n as u128), tcx, &int_ty.to_ty(tcx).sty).map(Integral)
1106                 },
1107                 Some(ty_hint) => bug!("bad ty_hint: {:?}, {:?}", ty_hint, lit),
1108             }
1109         },
1110         LitKind::Int(n, Unsigned(ity)) => {
1111             infer(Infer(n as u128), tcx, &ty::TyUint(ity)).map(Integral)
1112         },
1113
1114         LitKind::Float(n, fty) => {
1115             parse_float(&n.as_str(), Some(fty)).map(Float)
1116         }
1117         LitKind::FloatUnsuffixed(n) => {
1118             let fty_hint = match ty_hint.map(|t| &t.sty) {
1119                 Some(&ty::TyFloat(fty)) => Some(fty),
1120                 _ => None
1121             };
1122             parse_float(&n.as_str(), fty_hint).map(Float)
1123         }
1124         LitKind::Bool(b) => Ok(Bool(b)),
1125         LitKind::Char(c) => Ok(Char(c)),
1126     }
1127 }
1128
1129 fn parse_float(num: &str, fty_hint: Option<ast::FloatTy>)
1130                -> Result<ConstFloat, ErrKind> {
1131     let val = match fty_hint {
1132         Some(ast::FloatTy::F32) => num.parse::<f32>().map(F32),
1133         Some(ast::FloatTy::F64) => num.parse::<f64>().map(F64),
1134         None => {
1135             num.parse::<f32>().and_then(|f32| {
1136                 num.parse::<f64>().map(|f64| {
1137                     FInfer { f32: f32, f64: f64 }
1138                 })
1139             })
1140         }
1141     };
1142     val.map_err(|_| {
1143         // FIXME(#31407) this is only necessary because float parsing is buggy
1144         UnimplementedConstVal("could not evaluate float literal (see issue #31407)")
1145     })
1146 }
1147
1148 pub fn compare_const_vals(tcx: TyCtxt, span: Span, a: &ConstVal, b: &ConstVal)
1149                           -> Result<Ordering, ErrorReported>
1150 {
1151     let result = match (a, b) {
1152         (&Integral(a), &Integral(b)) => a.try_cmp(b).ok(),
1153         (&Float(a), &Float(b)) => a.try_cmp(b).ok(),
1154         (&Str(ref a), &Str(ref b)) => Some(a.cmp(b)),
1155         (&Bool(a), &Bool(b)) => Some(a.cmp(&b)),
1156         (&ByteStr(ref a), &ByteStr(ref b)) => Some(a.cmp(b)),
1157         (&Char(a), &Char(ref b)) => Some(a.cmp(b)),
1158         _ => None,
1159     };
1160
1161     match result {
1162         Some(result) => Ok(result),
1163         None => {
1164             // FIXME: can this ever be reached?
1165             span_err!(tcx.sess, span, E0298,
1166                       "type mismatch comparing {} and {}",
1167                       a.description(),
1168                       b.description());
1169             Err(ErrorReported)
1170         }
1171     }
1172 }
1173
1174 impl<'a, 'tcx> ConstContext<'a, 'tcx> {
1175     pub fn compare_lit_exprs(&self,
1176                              span: Span,
1177                              a: &Expr,
1178                              b: &Expr) -> Result<Ordering, ErrorReported> {
1179         let tcx = self.tcx;
1180         let a = match self.eval(a, ExprTypeChecked) {
1181             Ok(a) => a,
1182             Err(e) => {
1183                 report_const_eval_err(tcx, &e, a.span, "expression").emit();
1184                 return Err(ErrorReported);
1185             }
1186         };
1187         let b = match self.eval(b, ExprTypeChecked) {
1188             Ok(b) => b,
1189             Err(e) => {
1190                 report_const_eval_err(tcx, &e, b.span, "expression").emit();
1191                 return Err(ErrorReported);
1192             }
1193         };
1194         compare_const_vals(tcx, span, &a, &b)
1195     }
1196 }
1197
1198
1199 /// Returns the value of the length-valued expression
1200 pub fn eval_length<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
1201                              count: hir::BodyId,
1202                              reason: &str)
1203                              -> Result<usize, ErrorReported>
1204 {
1205     let hint = UncheckedExprHint(tcx.types.usize);
1206     let count_expr = &tcx.hir.body(count).value;
1207     match ConstContext::new(tcx, count).eval(count_expr, hint) {
1208         Ok(Integral(Usize(count))) => {
1209             let val = count.as_u64(tcx.sess.target.uint_type);
1210             assert_eq!(val as usize as u64, val);
1211             Ok(val as usize)
1212         },
1213         Ok(const_val) => {
1214             struct_span_err!(tcx.sess, count_expr.span, E0306,
1215                              "expected `usize` for {}, found {}",
1216                              reason,
1217                              const_val.description())
1218                 .span_label(count_expr.span, &format!("expected `usize`"))
1219                 .emit();
1220
1221             Err(ErrorReported)
1222         }
1223         Err(err) => {
1224             let mut diag = report_const_eval_err(
1225                 tcx, &err, count_expr.span, reason);
1226
1227             if let hir::ExprPath(hir::QPath::Resolved(None, ref path)) = count_expr.node {
1228                 if let Def::Local(..) = path.def {
1229                     diag.note(&format!("`{}` is a variable",
1230                                        tcx.hir.node_to_pretty_string(count_expr.id)));
1231                 }
1232             }
1233
1234             diag.emit();
1235             Err(ErrorReported)
1236         }
1237     }
1238 }