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 use rustc::middle::const_val::ConstVal::*;
  12 use rustc::middle::const_val::ErrKind::*;
  13 use rustc::middle::const_val::{ConstVal, ConstEvalErr, EvalResult, ErrKind};
  14
  15 use rustc::hir::map as hir_map;
  16 use rustc::hir::map::blocks::FnLikeNode;
  17 use rustc::traits;
  18 use rustc::hir::def::Def;
  19 use rustc::hir::def_id::DefId;
  20 use rustc::ty::{self, Ty, TyCtxt};
  21 use rustc::ty::maps::Providers;
  22 use rustc::ty::util::IntTypeExt;
  23 use rustc::ty::subst::{Substs, Subst};
  24 use rustc::traits::Reveal;
  25 use rustc::util::common::ErrorReported;
  26 use rustc::util::nodemap::DefIdMap;
  27
  28 use syntax::ast;
  29 use rustc::hir::{self, Expr};
  30 use syntax_pos::{Span, DUMMY_SP};
  31
  32 use std::cmp::Ordering;
  33
  34 use rustc_const_math::*;
  35
  36 macro_rules! signal {
  37     ($e:expr, $exn:expr) => {
  38         return Err(ConstEvalErr { span: $e.span, kind: $exn })
  39     }
  40 }
  41
  42 macro_rules! math {
  43     ($e:expr, $op:expr) => {
  44         match $op {
  45             Ok(val) => val,
  46             Err(e) => signal!($e, ErrKind::from(e)),
  47         }
  48     }
  49 }
  50
  51 fn lookup_variant_by_id<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
  52                                   variant_def: DefId)
  53                                   -> Option<(&'tcx Expr, &'a ty::TypeckTables<'tcx>)> {
  54     if let Some(variant_node_id) = tcx.hir.as_local_node_id(variant_def) {
  55         let enum_node_id = tcx.hir.get_parent(variant_node_id);
  56         if let Some(hir_map::NodeItem(it)) = tcx.hir.find(enum_node_id) {
  57             if let hir::ItemEnum(ref edef, _) = it.node {
  58                 for variant in &edef.variants {
  59                     if variant.node.data.id() == variant_node_id {
  60                         return variant.node.disr_expr.map(|e| {
  61                             let def_id = tcx.hir.body_owner_def_id(e);
  62                             (&tcx.hir.body(e).value,
  63                              tcx.item_tables(def_id))
  64                         });
  65                     }
  66                 }
  67             }
  68         }
  69     }
  70     None
  71 }
  72
  73 /// * `def_id` is the id of the constant.
  74 /// * `substs` is the monomorphized substitutions for the expression.
  75 ///
  76 /// `substs` is optional and is used for associated constants.
  77 /// This generally happens in late/trans const evaluation.
  78 pub fn lookup_const_by_id<'a, 'tcx: 'a>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
  79                                         def_id: DefId,
  80                                         substs: &'tcx Substs<'tcx>)
  81                                         -> Option<(&'tcx Expr,
  82                                                    &'a ty::TypeckTables<'tcx>)> {
  83     if let Some(node_id) = tcx.hir.as_local_node_id(def_id) {
  84         match tcx.hir.find(node_id) {
  85             None => None,
  86             Some(hir_map::NodeItem(&hir::Item {
  87                 node: hir::ItemConst(_, body), ..
  88             })) |
  89             Some(hir_map::NodeImplItem(&hir::ImplItem {
  90                 node: hir::ImplItemKind::Const(_, body), ..
  91             })) => {
  92                 Some((&tcx.hir.body(body).value,
  93                       tcx.item_tables(def_id)))
  94             }
  95             Some(hir_map::NodeTraitItem(ti)) => match ti.node {
  96                 hir::TraitItemKind::Const(_, default) => {
  97                     // If we have a trait item and the substitutions for it,
  98                     // `resolve_trait_associated_const` will select an impl
  99                     // or the default.
 100                     let trait_id = tcx.hir.get_parent(node_id);
 101                     let trait_id = tcx.hir.local_def_id(trait_id);
 102                     let default_value = default.map(|body| {
 103                         (&tcx.hir.body(body).value,
 104                             tcx.item_tables(def_id))
 105                     });
 106                     resolve_trait_associated_const(tcx, def_id, default_value, trait_id, substs)
 107                 }
 108                 _ => None
 109             },
 110             Some(_) => None
 111         }
 112     } else {
 113         let expr_and_tables = tcx.sess.cstore.maybe_get_item_body(tcx, def_id).map(|body| {
 114             (&body.value, tcx.item_tables(def_id))
 115         });
 116         match tcx.sess.cstore.describe_def(def_id) {
 117             Some(Def::AssociatedConst(_)) => {
 118                 let trait_id = tcx.sess.cstore.trait_of_item(def_id);
 119                 // As mentioned in the comments above for in-crate
 120                 // constants, we only try to find the expression for a
 121                 // trait-associated const if the caller gives us the
 122                 // substitutions for the reference to it.
 123                 if let Some(trait_id) = trait_id {
 124                     resolve_trait_associated_const(tcx, def_id, expr_and_tables,
 125                                                    trait_id, substs)
 126                 } else {
 127                     expr_and_tables
 128                 }
 129             },
 130             Some(Def::Const(..)) => expr_and_tables,
 131             _ => None
 132         }
 133     }
 134 }
 135
 136 fn lookup_const_fn_by_id<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId)
 137                                    -> Option<(&'tcx hir::Body, &'a ty::TypeckTables<'tcx>)>
 138 {
 139     if let Some(node_id) = tcx.hir.as_local_node_id(def_id) {
 140         FnLikeNode::from_node(tcx.hir.get(node_id)).and_then(|fn_like| {
 141             if fn_like.constness() == hir::Constness::Const {
 142                 Some((tcx.hir.body(fn_like.body()),
 143                       tcx.item_tables(def_id)))
 144             } else {
 145                 None
 146             }
 147         })
 148     } else {
 149         if tcx.sess.cstore.is_const_fn(def_id) {
 150             tcx.sess.cstore.maybe_get_item_body(tcx, def_id).map(|body| {
 151                 (body, tcx.item_tables(def_id))
 152             })
 153         } else {
 154             None
 155         }
 156     }
 157 }
 158
 159 pub struct ConstContext<'a, 'tcx: 'a> {
 160     tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
 161     tables: &'a ty::TypeckTables<'tcx>,
 162     substs: &'tcx Substs<'tcx>,
 163     fn_args: Option<DefIdMap<ConstVal<'tcx>>>
 164 }
 165
 166 impl<'a, 'tcx> ConstContext<'a, 'tcx> {
 167     pub fn with_tables(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, tables: &'a ty::TypeckTables<'tcx>) -> Self {
 168         ConstContext {
 169             tcx: tcx,
 170             tables: tables,
 171             substs: tcx.intern_substs(&[]),
 172             fn_args: None
 173         }
 174     }
 175
 176     /// Evaluate a constant expression in a context where the expression isn't
 177     /// guaranteed to be evaluatable.
 178     pub fn eval(&self, e: &Expr) -> EvalResult<'tcx> {
 179         if self.tables.tainted_by_errors {
 180             signal!(e, TypeckError);
 181         }
 182         eval_const_expr_partial(self, e)
 183     }
 184 }
 185
 186 type CastResult<'tcx> = Result<ConstVal<'tcx>, ErrKind<'tcx>>;
 187
 188 fn eval_const_expr_partial<'a, 'tcx>(cx: &ConstContext<'a, 'tcx>,
 189                                      e: &Expr) -> EvalResult<'tcx> {
 190     let tcx = cx.tcx;
 191     let ety = cx.tables.expr_ty(e);
 192
 193     // Avoid applying substitutions if they're empty, that'd ICE.
 194     let ety = if cx.substs.is_empty() {
 195         ety
 196     } else {
 197         ety.subst(tcx, cx.substs)
 198     };
 199
 200     let result = match e.node {
 201       hir::ExprUnary(hir::UnNeg, ref inner) => {
 202         // unary neg literals already got their sign during creation
 203         if let hir::ExprLit(ref lit) = inner.node {
 204             use syntax::ast::*;
 205             use syntax::ast::LitIntType::*;
 206             const I8_OVERFLOW: u128 = i8::min_value() as u8 as u128;
 207             const I16_OVERFLOW: u128 = i16::min_value() as u16 as u128;
 208             const I32_OVERFLOW: u128 = i32::min_value() as u32 as u128;
 209             const I64_OVERFLOW: u128 = i64::min_value() as u64 as u128;
 210             const I128_OVERFLOW: u128 = i128::min_value() as u128;
 211             match (&lit.node, &ety.sty) {
 212                 (&LitKind::Int(I8_OVERFLOW, _), &ty::TyInt(IntTy::I8)) |
 213                 (&LitKind::Int(I8_OVERFLOW, Signed(IntTy::I8)), _) => {
 214                     return Ok(Integral(I8(i8::min_value())))
 215                 },
 216                 (&LitKind::Int(I16_OVERFLOW, _), &ty::TyInt(IntTy::I16)) |
 217                 (&LitKind::Int(I16_OVERFLOW, Signed(IntTy::I16)), _) => {
 218                     return Ok(Integral(I16(i16::min_value())))
 219                 },
 220                 (&LitKind::Int(I32_OVERFLOW, _), &ty::TyInt(IntTy::I32)) |
 221                 (&LitKind::Int(I32_OVERFLOW, Signed(IntTy::I32)), _) => {
 222                     return Ok(Integral(I32(i32::min_value())))
 223                 },
 224                 (&LitKind::Int(I64_OVERFLOW, _), &ty::TyInt(IntTy::I64)) |
 225                 (&LitKind::Int(I64_OVERFLOW, Signed(IntTy::I64)), _) => {
 226                     return Ok(Integral(I64(i64::min_value())))
 227                 },
 228                 (&LitKind::Int(I128_OVERFLOW, _), &ty::TyInt(IntTy::I128)) |
 229                 (&LitKind::Int(I128_OVERFLOW, Signed(IntTy::I128)), _) => {
 230                     return Ok(Integral(I128(i128::min_value())))
 231                 },
 232                 (&LitKind::Int(n, _), &ty::TyInt(IntTy::Is)) |
 233                 (&LitKind::Int(n, Signed(IntTy::Is)), _) => {
 234                     match tcx.sess.target.int_type {
 235                         IntTy::I16 => if n == I16_OVERFLOW {
 236                             return Ok(Integral(Isize(Is16(i16::min_value()))));
 237                         },
 238                         IntTy::I32 => if n == I32_OVERFLOW {
 239                             return Ok(Integral(Isize(Is32(i32::min_value()))));
 240                         },
 241                         IntTy::I64 => if n == I64_OVERFLOW {
 242                             return Ok(Integral(Isize(Is64(i64::min_value()))));
 243                         },
 244                         _ => span_bug!(e.span, "typeck error")
 245                     }
 246                 },
 247                 _ => {},
 248             }
 249         }
 250         match cx.eval(inner)? {
 251           Float(f) => Float(-f),
 252           Integral(i) => Integral(math!(e, -i)),
 253           const_val => signal!(e, NegateOn(const_val)),
 254         }
 255       }
 256       hir::ExprUnary(hir::UnNot, ref inner) => {
 257         match cx.eval(inner)? {
 258           Integral(i) => Integral(math!(e, !i)),
 259           Bool(b) => Bool(!b),
 260           const_val => signal!(e, NotOn(const_val)),
 261         }
 262       }
 263       hir::ExprUnary(hir::UnDeref, _) => signal!(e, UnimplementedConstVal("deref operation")),
 264       hir::ExprBinary(op, ref a, ref b) => {
 265         // technically, if we don't have type hints, but integral eval
 266         // gives us a type through a type-suffix, cast or const def type
 267         // we need to re-eval the other value of the BinOp if it was
 268         // not inferred
 269         match (cx.eval(a)?, cx.eval(b)?) {
 270           (Float(a), Float(b)) => {
 271             use std::cmp::Ordering::*;
 272             match op.node {
 273               hir::BiAdd => Float(math!(e, a + b)),
 274               hir::BiSub => Float(math!(e, a - b)),
 275               hir::BiMul => Float(math!(e, a * b)),
 276               hir::BiDiv => Float(math!(e, a / b)),
 277               hir::BiRem => Float(math!(e, a % b)),
 278               hir::BiEq => Bool(math!(e, a.try_cmp(b)) == Equal),
 279               hir::BiLt => Bool(math!(e, a.try_cmp(b)) == Less),
 280               hir::BiLe => Bool(math!(e, a.try_cmp(b)) != Greater),
 281               hir::BiNe => Bool(math!(e, a.try_cmp(b)) != Equal),
 282               hir::BiGe => Bool(math!(e, a.try_cmp(b)) != Less),
 283               hir::BiGt => Bool(math!(e, a.try_cmp(b)) == Greater),
 284               _ => span_bug!(e.span, "typeck error"),
 285             }
 286           }
 287           (Integral(a), Integral(b)) => {
 288             use std::cmp::Ordering::*;
 289             match op.node {
 290               hir::BiAdd => Integral(math!(e, a + b)),
 291               hir::BiSub => Integral(math!(e, a - b)),
 292               hir::BiMul => Integral(math!(e, a * b)),
 293               hir::BiDiv => Integral(math!(e, a / b)),
 294               hir::BiRem => Integral(math!(e, a % b)),
 295               hir::BiBitAnd => Integral(math!(e, a & b)),
 296               hir::BiBitOr => Integral(math!(e, a | b)),
 297               hir::BiBitXor => Integral(math!(e, a ^ b)),
 298               hir::BiShl => Integral(math!(e, a << b)),
 299               hir::BiShr => Integral(math!(e, a >> b)),
 300               hir::BiEq => Bool(math!(e, a.try_cmp(b)) == Equal),
 301               hir::BiLt => Bool(math!(e, a.try_cmp(b)) == Less),
 302               hir::BiLe => Bool(math!(e, a.try_cmp(b)) != Greater),
 303               hir::BiNe => Bool(math!(e, a.try_cmp(b)) != Equal),
 304               hir::BiGe => Bool(math!(e, a.try_cmp(b)) != Less),
 305               hir::BiGt => Bool(math!(e, a.try_cmp(b)) == Greater),
 306               _ => span_bug!(e.span, "typeck error"),
 307             }
 308           }
 309           (Bool(a), Bool(b)) => {
 310             Bool(match op.node {
 311               hir::BiAnd => a && b,
 312               hir::BiOr => a || b,
 313               hir::BiBitXor => a ^ b,
 314               hir::BiBitAnd => a & b,
 315               hir::BiBitOr => a | b,
 316               hir::BiEq => a == b,
 317               hir::BiNe => a != b,
 318               hir::BiLt => a < b,
 319               hir::BiLe => a <= b,
 320               hir::BiGe => a >= b,
 321               hir::BiGt => a > b,
 322               _ => span_bug!(e.span, "typeck error"),
 323              })
 324           }
 325           (Char(a), Char(b)) => {
 326             Bool(match op.node {
 327               hir::BiEq => a == b,
 328               hir::BiNe => a != b,
 329               hir::BiLt => a < b,
 330               hir::BiLe => a <= b,
 331               hir::BiGe => a >= b,
 332               hir::BiGt => a > b,
 333               _ => span_bug!(e.span, "typeck error"),
 334              })
 335           }
 336
 337           _ => signal!(e, MiscBinaryOp),
 338         }
 339       }
 340       hir::ExprCast(ref base, _) => {
 341         match cast_const(tcx, cx.eval(base)?, ety) {
 342             Ok(val) => val,
 343             Err(kind) => return Err(ConstEvalErr { span: e.span, kind: kind }),
 344         }
 345       }
 346       hir::ExprPath(ref qpath) => {
 347         let substs = cx.tables.node_id_item_substs(e.id)
 348             .unwrap_or_else(|| tcx.intern_substs(&[]));
 349
 350         // Avoid applying substitutions if they're empty, that'd ICE.
 351         let substs = if cx.substs.is_empty() {
 352             substs
 353         } else {
 354             substs.subst(tcx, cx.substs)
 355         };
 356
 357           match cx.tables.qpath_def(qpath, e.id) {
 358               Def::Const(def_id) |
 359               Def::AssociatedConst(def_id) => {
 360                   if let Some((expr, tables)) = lookup_const_by_id(tcx, def_id, substs) {
 361                       let cx = ConstContext::with_tables(tcx, tables);
 362                       match cx.eval(expr) {
 363                           Ok(val) => val,
 364                           Err(ConstEvalErr { kind: TypeckError, .. }) => {
 365                               signal!(e, TypeckError);
 366                           }
 367                           Err(err) => {
 368                               debug!("bad reference: {:?}, {:?}", err.description(), err.span);
 369                               signal!(e, ErroneousReferencedConstant(box err))
 370                           },
 371                       }
 372                   } else {
 373                       signal!(e, TypeckError);
 374                   }
 375               },
 376               Def::VariantCtor(variant_def, ..) => {
 377                   if let Some((expr, tables)) = lookup_variant_by_id(tcx, variant_def) {
 378                       let cx = ConstContext::with_tables(tcx, tables);
 379                       match cx.eval(expr) {
 380                           Ok(val) => val,
 381                           Err(ConstEvalErr { kind: TypeckError, .. }) => {
 382                               signal!(e, TypeckError);
 383                           }
 384                           Err(err) => {
 385                               debug!("bad reference: {:?}, {:?}", err.description(), err.span);
 386                               signal!(e, ErroneousReferencedConstant(box err))
 387                           },
 388                       }
 389                   } else {
 390                       signal!(e, UnimplementedConstVal("enum variants"));
 391                   }
 392               }
 393               Def::StructCtor(..) => {
 394                   ConstVal::Struct(Default::default())
 395               }
 396               Def::Local(def_id) => {
 397                   debug!("Def::Local({:?}): {:?}", def_id, cx.fn_args);
 398                   if let Some(val) = cx.fn_args.as_ref().and_then(|args| args.get(&def_id)) {
 399                       val.clone()
 400                   } else {
 401                       signal!(e, NonConstPath);
 402                   }
 403               },
 404               Def::Method(id) | Def::Fn(id) => Function(id, substs),
 405               Def::Err => span_bug!(e.span, "typeck error"),
 406               _ => signal!(e, NonConstPath),
 407           }
 408       }
 409       hir::ExprCall(ref callee, ref args) => {
 410           let (did, substs) = match cx.eval(callee)? {
 411               Function(did, substs) => (did, substs),
 412               Struct(_) => signal!(e, UnimplementedConstVal("tuple struct constructors")),
 413               callee => signal!(e, CallOn(callee)),
 414           };
 415           let (body, tables) = match lookup_const_fn_by_id(tcx, did) {
 416               Some(x) => x,
 417               None => signal!(e, NonConstPath),
 418           };
 419
 420           let arg_defs = body.arguments.iter().map(|arg| match arg.pat.node {
 421                hir::PatKind::Binding(_, def_id, _, _) => Some(def_id),
 422                _ => None
 423            }).collect::<Vec<_>>();
 424           assert_eq!(arg_defs.len(), args.len());
 425
 426           let mut call_args = DefIdMap();
 427           for (arg, arg_expr) in arg_defs.into_iter().zip(args.iter()) {
 428               let arg_val = cx.eval(arg_expr)?;
 429               debug!("const call arg: {:?}", arg);
 430               if let Some(def_id) = arg {
 431                 assert!(call_args.insert(def_id, arg_val).is_none());
 432               }
 433           }
 434           debug!("const call({:?})", call_args);
 435           let callee_cx = ConstContext {
 436             tcx: tcx,
 437             tables: tables,
 438             substs: substs,
 439             fn_args: Some(call_args)
 440           };
 441           callee_cx.eval(&body.value)?
 442       },
 443       hir::ExprLit(ref lit) => match lit_to_const(&lit.node, tcx, ety) {
 444           Ok(val) => val,
 445           Err(err) => signal!(e, err),
 446       },
 447       hir::ExprBlock(ref block) => {
 448         match block.expr {
 449             Some(ref expr) => cx.eval(expr)?,
 450             None => Tuple(vec![]),
 451         }
 452       }
 453       hir::ExprType(ref e, _) => cx.eval(e)?,
 454       hir::ExprTup(ref fields) => {
 455         Tuple(fields.iter().map(|e| cx.eval(e)).collect::<Result<_, _>>()?)
 456       }
 457       hir::ExprStruct(_, ref fields, _) => {
 458         Struct(fields.iter().map(|f| {
 459             cx.eval(&f.expr).map(|v| (f.name.node, v))
 460         }).collect::<Result<_, _>>()?)
 461       }
 462       hir::ExprIndex(ref arr, ref idx) => {
 463         if !tcx.sess.features.borrow().const_indexing {
 464             signal!(e, IndexOpFeatureGated);
 465         }
 466         let arr = cx.eval(arr)?;
 467         let idx = match cx.eval(idx)? {
 468             Integral(Usize(i)) => i.as_u64(tcx.sess.target.uint_type),
 469             _ => signal!(idx, IndexNotUsize),
 470         };
 471         assert_eq!(idx as usize as u64, idx);
 472         match arr {
 473             Array(ref v) => {
 474                 if let Some(elem) = v.get(idx as usize) {
 475                     elem.clone()
 476                 } else {
 477                     let n = v.len() as u64;
 478                     assert_eq!(n as usize as u64, n);
 479                     signal!(e, IndexOutOfBounds { len: n, index: idx })
 480                 }
 481             }
 482
 483             Repeat(.., n) if idx >= n => {
 484                 signal!(e, IndexOutOfBounds { len: n, index: idx })
 485             }
 486             Repeat(ref elem, _) => (**elem).clone(),
 487
 488             ByteStr(ref data) if idx >= data.len() as u64 => {
 489                 signal!(e, IndexOutOfBounds { len: data.len() as u64, index: idx })
 490             }
 491             ByteStr(data) => {
 492                 Integral(U8(data[idx as usize]))
 493             },
 494
 495             _ => signal!(e, IndexedNonVec),
 496         }
 497       }
 498       hir::ExprArray(ref v) => {
 499         Array(v.iter().map(|e| cx.eval(e)).collect::<Result<_, _>>()?)
 500       }
 501       hir::ExprRepeat(ref elem, _) => {
 502           let n = match ety.sty {
 503             ty::TyArray(_, n) => n as u64,
 504             _ => span_bug!(e.span, "typeck error")
 505           };
 506           Repeat(Box::new(cx.eval(elem)?), n)
 507       },
 508       hir::ExprTupField(ref base, index) => {
 509         let c = cx.eval(base)?;
 510         if let Tuple(ref fields) = c {
 511             fields[index.node].clone()
 512         } else {
 513             signal!(base, ExpectedConstTuple);
 514         }
 515       }
 516       hir::ExprField(ref base, field_name) => {
 517         let c = cx.eval(base)?;
 518         if let Struct(ref fields) = c {
 519             if let Some(f) = fields.get(&field_name.node) {
 520                 f.clone()
 521             } else {
 522                 signal!(e, MissingStructField);
 523             }
 524         } else {
 525             signal!(base, ExpectedConstStruct);
 526         }
 527       }
 528       hir::ExprAddrOf(..) => signal!(e, UnimplementedConstVal("address operator")),
 529       _ => signal!(e, MiscCatchAll)
 530     };
 531
 532     Ok(result)
 533 }
 534
 535 fn resolve_trait_associated_const<'a, 'tcx: 'a>(
 536     tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
 537     trait_item_id: DefId,
 538     default_value: Option<(&'tcx Expr, &'a ty::TypeckTables<'tcx>)>,
 539     trait_id: DefId,
 540     rcvr_substs: &'tcx Substs<'tcx>
 541 ) -> Option<(&'tcx Expr, &'a ty::TypeckTables<'tcx>)>
 542 {
 543     let trait_ref = ty::Binder(ty::TraitRef::new(trait_id, rcvr_substs));
 544     debug!("resolve_trait_associated_const: trait_ref={:?}",
 545            trait_ref);
 546
 547     tcx.populate_implementations_for_trait_if_necessary(trait_id);
 548     tcx.infer_ctxt((), Reveal::UserFacing).enter(|infcx| {
 549         let mut selcx = traits::SelectionContext::new(&infcx);
 550         let obligation = traits::Obligation::new(traits::ObligationCause::dummy(),
 551                                                  trait_ref.to_poly_trait_predicate());
 552         let selection = match selcx.select(&obligation) {
 553             Ok(Some(vtable)) => vtable,
 554             // Still ambiguous, so give up and let the caller decide whether this
 555             // expression is really needed yet. Some associated constant values
 556             // can't be evaluated until monomorphization is done in trans.
 557             Ok(None) => {
 558                 return None
 559             }
 560             Err(_) => {
 561                 return None
 562             }
 563         };
 564
 565         // NOTE: this code does not currently account for specialization, but when
 566         // it does so, it should hook into the Reveal to determine when the
 567         // constant should resolve; this will also require plumbing through to this
 568         // function whether we are in "trans mode" to pick the right Reveal
 569         // when constructing the inference context above.
 570         match selection {
 571             traits::VtableImpl(ref impl_data) => {
 572                 let name = tcx.associated_item(trait_item_id).name;
 573                 let ac = tcx.associated_items(impl_data.impl_def_id)
 574                     .find(|item| item.kind == ty::AssociatedKind::Const && item.name == name);
 575                 match ac {
 576                     Some(ic) => lookup_const_by_id(tcx, ic.def_id, Substs::empty()),
 577                     None => default_value,
 578                 }
 579             }
 580             _ => {
 581                 bug!("resolve_trait_associated_const: unexpected vtable type")
 582             }
 583         }
 584     })
 585 }
 586
 587 fn cast_const_int<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
 588                             val: ConstInt,
 589                             ty: Ty<'tcx>)
 590                             -> CastResult<'tcx> {
 591     let v = val.to_u128_unchecked();
 592     match ty.sty {
 593         ty::TyBool if v == 0 => Ok(Bool(false)),
 594         ty::TyBool if v == 1 => Ok(Bool(true)),
 595         ty::TyInt(ast::IntTy::I8) => Ok(Integral(I8(v as i128 as i8))),
 596         ty::TyInt(ast::IntTy::I16) => Ok(Integral(I16(v as i128 as i16))),
 597         ty::TyInt(ast::IntTy::I32) => Ok(Integral(I32(v as i128 as i32))),
 598         ty::TyInt(ast::IntTy::I64) => Ok(Integral(I64(v as i128 as i64))),
 599         ty::TyInt(ast::IntTy::I128) => Ok(Integral(I128(v as i128))),
 600         ty::TyInt(ast::IntTy::Is) => {
 601             Ok(Integral(Isize(ConstIsize::new_truncating(v as i128, tcx.sess.target.int_type))))
 602         },
 603         ty::TyUint(ast::UintTy::U8) => Ok(Integral(U8(v as u8))),
 604         ty::TyUint(ast::UintTy::U16) => Ok(Integral(U16(v as u16))),
 605         ty::TyUint(ast::UintTy::U32) => Ok(Integral(U32(v as u32))),
 606         ty::TyUint(ast::UintTy::U64) => Ok(Integral(U64(v as u64))),
 607         ty::TyUint(ast::UintTy::U128) => Ok(Integral(U128(v as u128))),
 608         ty::TyUint(ast::UintTy::Us) => {
 609             Ok(Integral(Usize(ConstUsize::new_truncating(v, tcx.sess.target.uint_type))))
 610         },
 611         ty::TyFloat(ast::FloatTy::F64) => Ok(Float(F64(val.to_f64()))),
 612         ty::TyFloat(ast::FloatTy::F32) => Ok(Float(F32(val.to_f32()))),
 613         ty::TyRawPtr(_) => Err(ErrKind::UnimplementedConstVal("casting an address to a raw ptr")),
 614         ty::TyChar => match val {
 615             U8(u) => Ok(Char(u as char)),
 616             _ => bug!(),
 617         },
 618         _ => bug!(),
 619     }
 620 }
 621
 622 fn cast_const_float<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
 623                               val: ConstFloat,
 624                               ty: Ty<'tcx>) -> CastResult<'tcx> {
 625     match ty.sty {
 626         ty::TyInt(_) | ty::TyUint(_) => {
 627             let i = match val {
 628                 F32(f) if f >= 0.0 => U128(f as u128),
 629                 F64(f) if f >= 0.0 => U128(f as u128),
 630
 631                 F32(f) => I128(f as i128),
 632                 F64(f) => I128(f as i128)
 633             };
 634
 635             if let (I128(_), &ty::TyUint(_)) = (i, &ty.sty) {
 636                 return Err(CannotCast);
 637             }
 638
 639             cast_const_int(tcx, i, ty)
 640         }
 641         ty::TyFloat(ast::FloatTy::F64) => Ok(Float(F64(match val {
 642             F32(f) => f as f64,
 643             F64(f) => f
 644         }))),
 645         ty::TyFloat(ast::FloatTy::F32) => Ok(Float(F32(match val {
 646             F64(f) => f as f32,
 647             F32(f) => f
 648         }))),
 649         _ => Err(CannotCast),
 650     }
 651 }
 652
 653 fn cast_const<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
 654                         val: ConstVal<'tcx>,
 655                         ty: Ty<'tcx>)
 656                         -> CastResult<'tcx> {
 657     match val {
 658         Integral(i) => cast_const_int(tcx, i, ty),
 659         Bool(b) => cast_const_int(tcx, U8(b as u8), ty),
 660         Float(f) => cast_const_float(tcx, f, ty),
 661         Char(c) => cast_const_int(tcx, U32(c as u32), ty),
 662         Function(..) => Err(UnimplementedConstVal("casting fn pointers")),
 663         ByteStr(b) => match ty.sty {
 664             ty::TyRawPtr(_) => {
 665                 Err(ErrKind::UnimplementedConstVal("casting a bytestr to a raw ptr"))
 666             },
 667             ty::TyRef(_, ty::TypeAndMut { ref ty, mutbl: hir::MutImmutable }) => match ty.sty {
 668                 ty::TyArray(ty, n) if ty == tcx.types.u8 && n == b.len() => Ok(ByteStr(b)),
 669                 ty::TySlice(_) => {
 670                     Err(ErrKind::UnimplementedConstVal("casting a bytestr to slice"))
 671                 },
 672                 _ => Err(CannotCast),
 673             },
 674             _ => Err(CannotCast),
 675         },
 676         Str(s) => match ty.sty {
 677             ty::TyRawPtr(_) => Err(ErrKind::UnimplementedConstVal("casting a str to a raw ptr")),
 678             ty::TyRef(_, ty::TypeAndMut { ref ty, mutbl: hir::MutImmutable }) => match ty.sty {
 679                 ty::TyStr => Ok(Str(s)),
 680                 _ => Err(CannotCast),
 681             },
 682             _ => Err(CannotCast),
 683         },
 684         _ => Err(CannotCast),
 685     }
 686 }
 687
 688 fn lit_to_const<'a, 'tcx>(lit: &ast::LitKind,
 689                           tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
 690                           mut ty: Ty<'tcx>)
 691                           -> Result<ConstVal<'tcx>, ErrKind<'tcx>> {
 692     use syntax::ast::*;
 693     use syntax::ast::LitIntType::*;
 694
 695     if let ty::TyAdt(adt, _) = ty.sty {
 696         if adt.is_enum() {
 697             ty = adt.repr.discr_type().to_ty(tcx)
 698         }
 699     }
 700
 701     match *lit {
 702         LitKind::Str(ref s, _) => Ok(Str(s.as_str())),
 703         LitKind::ByteStr(ref data) => Ok(ByteStr(data.clone())),
 704         LitKind::Byte(n) => Ok(Integral(U8(n))),
 705         LitKind::Int(n, hint) => {
 706             match (&ty.sty, hint) {
 707                 (&ty::TyInt(ity), _) |
 708                 (_, Signed(ity)) => {
 709                     Ok(Integral(ConstInt::new_signed_truncating(n as i128,
 710                         ity, tcx.sess.target.int_type)))
 711                 }
 712                 (&ty::TyUint(uty), _) |
 713                 (_, Unsigned(uty)) => {
 714                     Ok(Integral(ConstInt::new_unsigned_truncating(n as u128,
 715                         uty, tcx.sess.target.uint_type)))
 716                 }
 717                 _ => bug!()
 718             }
 719         }
 720         LitKind::Float(n, fty) => {
 721             parse_float(&n.as_str(), fty).map(Float)
 722         }
 723         LitKind::FloatUnsuffixed(n) => {
 724             let fty = match ty.sty {
 725                 ty::TyFloat(fty) => fty,
 726                 _ => bug!()
 727             };
 728             parse_float(&n.as_str(), fty).map(Float)
 729         }
 730         LitKind::Bool(b) => Ok(Bool(b)),
 731         LitKind::Char(c) => Ok(Char(c)),
 732     }
 733 }
 734
 735 fn parse_float<'tcx>(num: &str, fty: ast::FloatTy)
 736                      -> Result<ConstFloat, ErrKind<'tcx>> {
 737     let val = match fty {
 738         ast::FloatTy::F32 => num.parse::<f32>().map(F32),
 739         ast::FloatTy::F64 => num.parse::<f64>().map(F64)
 740     };
 741     val.map_err(|_| {
 742         // FIXME(#31407) this is only necessary because float parsing is buggy
 743         UnimplementedConstVal("could not evaluate float literal (see issue #31407)")
 744     })
 745 }
 746
 747 pub fn compare_const_vals(tcx: TyCtxt, span: Span, a: &ConstVal, b: &ConstVal)
 748                           -> Result<Ordering, ErrorReported>
 749 {
 750     let result = match (a, b) {
 751         (&Integral(a), &Integral(b)) => a.try_cmp(b).ok(),
 752         (&Float(a), &Float(b)) => a.try_cmp(b).ok(),
 753         (&Str(ref a), &Str(ref b)) => Some(a.cmp(b)),
 754         (&Bool(a), &Bool(b)) => Some(a.cmp(&b)),
 755         (&ByteStr(ref a), &ByteStr(ref b)) => Some(a.cmp(b)),
 756         (&Char(a), &Char(ref b)) => Some(a.cmp(b)),
 757         _ => None,
 758     };
 759
 760     match result {
 761         Some(result) => Ok(result),
 762         None => {
 763             // FIXME: can this ever be reached?
 764             span_err!(tcx.sess, span, E0298,
 765                       "type mismatch comparing {} and {}",
 766                       a.description(),
 767                       b.description());
 768             Err(ErrorReported)
 769         }
 770     }
 771 }
 772
 773 impl<'a, 'tcx> ConstContext<'a, 'tcx> {
 774     pub fn compare_lit_exprs(&self,
 775                              span: Span,
 776                              a: &Expr,
 777                              b: &Expr) -> Result<Ordering, ErrorReported> {
 778         let tcx = self.tcx;
 779         let a = match self.eval(a) {
 780             Ok(a) => a,
 781             Err(e) => {
 782                 e.report(tcx, a.span, "expression");
 783                 return Err(ErrorReported);
 784             }
 785         };
 786         let b = match self.eval(b) {
 787             Ok(b) => b,
 788             Err(e) => {
 789                 e.report(tcx, b.span, "expression");
 790                 return Err(ErrorReported);
 791             }
 792         };
 793         compare_const_vals(tcx, span, &a, &b)
 794     }
 795 }
 796
 797 pub fn provide(providers: &mut Providers) {
 798     *providers = Providers {
 799         monomorphic_const_eval,
 800         ..*providers
 801     };
 802 }
 803
 804 fn monomorphic_const_eval<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
 805                                     def_id: DefId)
 806                                     -> EvalResult<'tcx> {
 807     let cx = ConstContext::with_tables(tcx, tcx.item_tables(def_id));
 808
 809     let body = if let Some(id) = tcx.hir.as_local_node_id(def_id) {
 810         ty::queries::mir_const_qualif::get(tcx, DUMMY_SP, def_id);
 811         tcx.hir.body(tcx.hir.body_owned_by(id))
 812     } else {
 813         tcx.sess.cstore.maybe_get_item_body(tcx, def_id).unwrap()
 814     };
 815     cx.eval(&body.value)
 816 }