]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc_mir/build/matches/mod.rs
normalize use of backticks for compiler messages in remaining modules
[rust.git] / src / librustc_mir / build / matches / mod.rs
1 //! Code related to match expressions. These are sufficiently complex to
2 //! warrant their own module and submodules. :) This main module includes the
3 //! high-level algorithm, the submodules contain the details.
4 //!
5 //! This also includes code for pattern bindings in `let` statements and
6 //! function parameters.
7
8 use crate::build::scope::DropKind;
9 use crate::build::ForGuard::{self, OutsideGuard, RefWithinGuard};
10 use crate::build::{BlockAnd, BlockAndExtension, Builder};
11 use crate::build::{GuardFrame, GuardFrameLocal, LocalsForNode};
12 use crate::hair::{self, *};
13 use rustc::hir::HirId;
14 use rustc::mir::*;
15 use rustc::middle::region;
16 use rustc::ty::{self, CanonicalUserTypeAnnotation, Ty};
17 use rustc::ty::layout::VariantIdx;
18 use rustc_data_structures::bit_set::BitSet;
19 use rustc_data_structures::fx::{FxHashMap, FxHashSet};
20 use syntax::ast::Name;
21 use syntax_pos::Span;
22
23 // helper functions, broken out by category:
24 mod simplify;
25 mod test;
26 mod util;
27
28 use std::convert::TryFrom;
29
30 impl<'a, 'tcx> Builder<'a, 'tcx> {
31     /// Generates MIR for a `match` expression.
32     ///
33     /// The MIR that we generate for a match looks like this.
34     ///
35     /// ```text
36     /// [ 0. Pre-match ]
37     ///        |
38     /// [ 1. Evaluate Scrutinee (expression being matched on) ]
39     /// [ (fake read of scrutinee) ]
40     ///        |
41     /// [ 2. Decision tree -- check discriminants ] <--------+
42     ///        |                                             |
43     ///        | (once a specific arm is chosen)             |
44     ///        |                                             |
45     /// [pre_binding_block]                           [otherwise_block]
46     ///        |                                             |
47     /// [ 3. Create "guard bindings" for arm ]               |
48     /// [ (create fake borrows) ]                            |
49     ///        |                                             |
50     /// [ 4. Execute guard code ]                            |
51     /// [ (read fake borrows) ] --(guard is false)-----------+
52     ///        |
53     ///        | (guard results in true)
54     ///        |
55     /// [ 5. Create real bindings and execute arm ]
56     ///        |
57     /// [ Exit match ]
58     /// ```
59     ///
60     /// All of the different arms have been stacked on top of each other to
61     /// simplify the diagram. For an arm with no guard the blocks marked 3 and
62     /// 4 and the fake borrows are omitted.
63     ///
64     /// We generate MIR in the following steps:
65     ///
66     /// 1. Evaluate the scrutinee and add the fake read of it.
67     /// 2. Create the prebinding and otherwise blocks.
68     /// 3. Create the decision tree and record the places that we bind or test.
69     /// 4. Determine the fake borrows that are needed from the above places.
70     ///    Create the required temporaries for them.
71     /// 5. Create everything else: Create everything else: the guards and the
72     ///    arms.
73     ///
74     /// ## Fake Reads and borrows
75     ///
76     /// Match exhaustiveness checking is not able to handle the case where the
77     /// place being matched on is mutated in the guards. There is an AST check
78     /// that tries to stop this but it is buggy and overly restrictive. Instead
79     /// we add "fake borrows" to the guards that prevent any mutation of the
80     /// place being matched. There are a some subtleties:
81     ///
82     /// 1. Borrowing `*x` doesn't prevent assigning to `x`. If `x` is a shared
83     ///    refence, the borrow isn't even tracked. As such we have to add fake
84     ///    borrows of any prefixes of a place
85     /// 2. We don't want `match x { _ => (), }` to conflict with mutable
86     ///    borrows of `x`, so we only add fake borrows for places which are
87     ///    bound or tested by the match.
88     /// 3. We don't want the fake borrows to conflict with `ref mut` bindings,
89     ///    so we use a special BorrowKind for them.
90     /// 4. The fake borrows may be of places in inactive variants, so it would
91     ///    be UB to generate code for them. They therefore have to be removed
92     ///    by a MIR pass run after borrow checking.
93     ///
94     /// ## False edges
95     ///
96     /// We don't want to have the exact structure of the decision tree be
97     /// visible through borrow checking. False edges ensure that the CFG as
98     /// seen by borrow checking doesn't encode this. False edges are added:
99     ///
100     /// * From each prebinding block to the next prebinding block.
101     /// * From each otherwise block to the next prebinding block.
102     pub fn match_expr(
103         &mut self,
104         destination: &Place<'tcx>,
105         span: Span,
106         mut block: BasicBlock,
107         scrutinee: ExprRef<'tcx>,
108         arms: Vec<Arm<'tcx>>,
109     ) -> BlockAnd<()> {
110         let tcx = self.hir.tcx();
111
112         // Step 1. Evaluate the scrutinee and add the fake read of it.
113
114         let scrutinee_span = scrutinee.span();
115         let scrutinee_place = unpack!(block = self.as_place(block, scrutinee));
116
117         // Matching on a `scrutinee_place` with an uninhabited type doesn't
118         // generate any memory reads by itself, and so if the place "expression"
119         // contains unsafe operations like raw pointer dereferences or union
120         // field projections, we wouldn't know to require an `unsafe` block
121         // around a `match` equivalent to `std::intrinsics::unreachable()`.
122         // See issue #47412 for this hole being discovered in the wild.
123         //
124         // HACK(eddyb) Work around the above issue by adding a dummy inspection
125         // of `scrutinee_place`, specifically by applying `ReadForMatch`.
126         //
127         // NOTE: ReadForMatch also checks that the scrutinee is initialized.
128         // This is currently needed to not allow matching on an uninitialized,
129         // uninhabited value. If we get never patterns, those will check that
130         // the place is initialized, and so this read would only be used to
131         // check safety.
132
133         let source_info = self.source_info(scrutinee_span);
134         self.cfg.push(block, Statement {
135             source_info,
136             kind: StatementKind::FakeRead(
137                 FakeReadCause::ForMatchedPlace,
138                 scrutinee_place.clone(),
139             ),
140         });
141
142         // Step 2. Create the otherwise and prebinding blocks.
143
144         // create binding start block for link them by false edges
145         let candidate_count = arms.iter().map(|c| c.patterns.len()).sum::<usize>();
146         let pre_binding_blocks: Vec<_> = (0..candidate_count)
147             .map(|_| self.cfg.start_new_block())
148             .collect();
149
150         let mut match_has_guard = false;
151
152         let mut candidate_pre_binding_blocks = pre_binding_blocks.iter();
153         let mut next_candidate_pre_binding_blocks = pre_binding_blocks.iter().skip(1);
154
155         // Assemble a list of candidates: there is one candidate per pattern,
156         // which means there may be more than one candidate *per arm*.
157         let mut arm_candidates: Vec<_> = arms
158             .iter()
159             .map(|arm| {
160                 let arm_has_guard = arm.guard.is_some();
161                 match_has_guard |= arm_has_guard;
162                 let arm_candidates: Vec<_> = arm.patterns
163                     .iter()
164                     .zip(candidate_pre_binding_blocks.by_ref())
165                     .map(
166                         |(pattern, pre_binding_block)| {
167                             Candidate {
168                                 span: pattern.span,
169                                 match_pairs: vec![
170                                     MatchPair::new(scrutinee_place.clone(), pattern),
171                                 ],
172                                 bindings: vec![],
173                                 ascriptions: vec![],
174                                 otherwise_block: if arm_has_guard {
175                                     Some(self.cfg.start_new_block())
176                                 } else {
177                                     None
178                                 },
179                                 pre_binding_block: *pre_binding_block,
180                                 next_candidate_pre_binding_block:
181                                     next_candidate_pre_binding_blocks.next().copied(),
182                             }
183                         },
184                     )
185                     .collect();
186                 (arm, arm_candidates)
187             })
188             .collect();
189
190         // Step 3. Create the decision tree and record the places that we bind or test.
191
192         // The set of places that we are creating fake borrows of. If there are
193         // no match guards then we don't need any fake borrows, so don't track
194         // them.
195         let mut fake_borrows = if match_has_guard && tcx.generate_borrow_of_any_match_input() {
196             Some(FxHashSet::default())
197         } else {
198             None
199         };
200
201         // These candidates are kept sorted such that the highest priority
202         // candidate comes first in the list. (i.e., same order as in source)
203         // As we gnerate the decision tree,
204         let candidates = &mut arm_candidates
205             .iter_mut()
206             .flat_map(|(_, candidates)| candidates)
207             .collect::<Vec<_>>();
208
209         let outer_source_info = self.source_info(span);
210
211         // this will generate code to test scrutinee_place and
212         // branch to the appropriate arm block
213         self.match_candidates(
214             scrutinee_span,
215             &mut Some(block),
216             None,
217             candidates,
218             &mut fake_borrows,
219         );
220
221         // Step 4. Determine the fake borrows that are needed from the above
222         // places. Create the required temporaries for them.
223
224         let fake_borrow_temps = if let Some(ref borrows) = fake_borrows {
225             self.calculate_fake_borrows(borrows, scrutinee_span)
226         } else {
227             Vec::new()
228         };
229
230         // Step 5. Create everything else: the guards and the arms.
231         let match_scope = self.scopes.topmost();
232
233         let arm_end_blocks: Vec<_> = arm_candidates.into_iter().map(|(arm, mut candidates)| {
234             let arm_source_info = self.source_info(arm.span);
235             let arm_scope = (arm.scope, arm_source_info);
236             self.in_scope(arm_scope, arm.lint_level, |this| {
237                 let body = this.hir.mirror(arm.body.clone());
238                 let scope = this.declare_bindings(
239                     None,
240                     arm.span,
241                     &arm.patterns[0],
242                     ArmHasGuard(arm.guard.is_some()),
243                     Some((Some(&scrutinee_place), scrutinee_span)),
244                 );
245
246                 let arm_block;
247                 if candidates.len() == 1 {
248                     arm_block = this.bind_and_guard_matched_candidate(
249                         candidates.pop().unwrap(),
250                         arm.guard.clone(),
251                         &fake_borrow_temps,
252                         scrutinee_span,
253                         match_scope,
254                     );
255                 } else {
256                     arm_block = this.cfg.start_new_block();
257                     for candidate in candidates {
258                         this.clear_top_scope(arm.scope);
259                         let binding_end = this.bind_and_guard_matched_candidate(
260                             candidate,
261                             arm.guard.clone(),
262                             &fake_borrow_temps,
263                             scrutinee_span,
264                             match_scope,
265                         );
266                         this.cfg.terminate(
267                             binding_end,
268                             source_info,
269                             TerminatorKind::Goto { target: arm_block },
270                         );
271                     }
272                 }
273
274                 if let Some(source_scope) = scope {
275                     this.source_scope = source_scope;
276                 }
277
278                 this.into(destination, arm_block, body)
279             })
280         }).collect();
281
282         // all the arm blocks will rejoin here
283         let end_block = self.cfg.start_new_block();
284
285         for arm_block in arm_end_blocks {
286             self.cfg.terminate(
287                 unpack!(arm_block),
288                 outer_source_info,
289                 TerminatorKind::Goto { target: end_block },
290             );
291         }
292
293         self.source_scope = outer_source_info.scope;
294
295         end_block.unit()
296     }
297
298     pub(super) fn expr_into_pattern(
299         &mut self,
300         mut block: BasicBlock,
301         irrefutable_pat: Pattern<'tcx>,
302         initializer: ExprRef<'tcx>,
303     ) -> BlockAnd<()> {
304         match *irrefutable_pat.kind {
305             // Optimize the case of `let x = ...` to write directly into `x`
306             PatternKind::Binding {
307                 mode: BindingMode::ByValue,
308                 var,
309                 subpattern: None,
310                 ..
311             } => {
312                 let place =
313                     self.storage_live_binding(block, var, irrefutable_pat.span, OutsideGuard);
314                 unpack!(block = self.into(&place, block, initializer));
315
316
317                 // Inject a fake read, see comments on `FakeReadCause::ForLet`.
318                 let source_info = self.source_info(irrefutable_pat.span);
319                 self.cfg.push(
320                     block,
321                     Statement {
322                         source_info,
323                         kind: StatementKind::FakeRead(FakeReadCause::ForLet, place),
324                     },
325                 );
326
327                 self.schedule_drop_for_binding(var, irrefutable_pat.span, OutsideGuard);
328                 block.unit()
329             }
330
331             // Optimize the case of `let x: T = ...` to write directly
332             // into `x` and then require that `T == typeof(x)`.
333             //
334             // Weirdly, this is needed to prevent the
335             // `intrinsic-move-val.rs` test case from crashing. That
336             // test works with uninitialized values in a rather
337             // dubious way, so it may be that the test is kind of
338             // broken.
339             PatternKind::AscribeUserType {
340                 subpattern: Pattern {
341                     kind: box PatternKind::Binding {
342                         mode: BindingMode::ByValue,
343                         var,
344                         subpattern: None,
345                         ..
346                     },
347                     ..
348                 },
349                 ascription: hair::pattern::Ascription {
350                     user_ty: pat_ascription_ty,
351                     variance: _,
352                     user_ty_span,
353                 },
354             } => {
355                 let place =
356                     self.storage_live_binding(block, var, irrefutable_pat.span, OutsideGuard);
357                 unpack!(block = self.into(&place, block, initializer));
358
359                 // Inject a fake read, see comments on `FakeReadCause::ForLet`.
360                 let pattern_source_info = self.source_info(irrefutable_pat.span);
361                 self.cfg.push(
362                     block,
363                     Statement {
364                         source_info: pattern_source_info,
365                         kind: StatementKind::FakeRead(FakeReadCause::ForLet, place.clone()),
366                     },
367                 );
368
369                 let ty_source_info = self.source_info(user_ty_span);
370                 let user_ty = box pat_ascription_ty.user_ty(
371                     &mut self.canonical_user_type_annotations,
372                     place.ty(&self.local_decls, self.hir.tcx()).ty,
373                     ty_source_info.span,
374                 );
375                 self.cfg.push(
376                     block,
377                     Statement {
378                         source_info: ty_source_info,
379                         kind: StatementKind::AscribeUserType(
380                             place,
381                             // We always use invariant as the variance here. This is because the
382                             // variance field from the ascription refers to the variance to use
383                             // when applying the type to the value being matched, but this
384                             // ascription applies rather to the type of the binding. e.g., in this
385                             // example:
386                             //
387                             // ```
388                             // let x: T = <expr>
389                             // ```
390                             //
391                             // We are creating an ascription that defines the type of `x` to be
392                             // exactly `T` (i.e., with invariance). The variance field, in
393                             // contrast, is intended to be used to relate `T` to the type of
394                             // `<expr>`.
395                             ty::Variance::Invariant,
396                             user_ty,
397                         ),
398                     },
399                 );
400
401                 self.schedule_drop_for_binding(var, irrefutable_pat.span, OutsideGuard);
402                 block.unit()
403             }
404
405             _ => {
406                 let place = unpack!(block = self.as_place(block, initializer));
407                 self.place_into_pattern(block, irrefutable_pat, &place, true)
408             }
409         }
410     }
411
412     pub fn place_into_pattern(
413         &mut self,
414         block: BasicBlock,
415         irrefutable_pat: Pattern<'tcx>,
416         initializer: &Place<'tcx>,
417         set_match_place: bool,
418     ) -> BlockAnd<()> {
419         // create a dummy candidate
420         let mut candidate = Candidate {
421             span: irrefutable_pat.span,
422             match_pairs: vec![MatchPair::new(initializer.clone(), &irrefutable_pat)],
423             bindings: vec![],
424             ascriptions: vec![],
425
426             // since we don't call `match_candidates`, next fields are unused
427             otherwise_block: None,
428             pre_binding_block: block,
429             next_candidate_pre_binding_block: None,
430         };
431
432         // Simplify the candidate. Since the pattern is irrefutable, this should
433         // always convert all match-pairs into bindings.
434         self.simplify_candidate(&mut candidate);
435
436         if !candidate.match_pairs.is_empty() {
437             // ICE if no other errors have been emitted. This used to be a hard error that wouldn't
438             // be reached because `hair::pattern::check_match::check_match` wouldn't have let the
439             // compiler continue. In our tests this is only ever hit by
440             // `ui/consts/const-match-check.rs` with `--cfg eval1`, and that file already generates
441             // a different error before hand.
442             self.hir.tcx().sess.delay_span_bug(
443                 candidate.match_pairs[0].pattern.span,
444                 &format!(
445                     "match pairs {:?} remaining after simplifying irrefutable pattern",
446                     candidate.match_pairs,
447                 ),
448             );
449         }
450
451         // for matches and function arguments, the place that is being matched
452         // can be set when creating the variables. But the place for
453         // let PATTERN = ... might not even exist until we do the assignment.
454         // so we set it here instead
455         if set_match_place {
456             for binding in &candidate.bindings {
457                 let local = self.var_local_id(binding.var_id, OutsideGuard);
458
459                 if let Some(ClearCrossCrate::Set(BindingForm::Var(VarBindingForm {
460                     opt_match_place: Some((ref mut match_place, _)),
461                     ..
462                 }))) = self.local_decls[local].is_user_variable
463                 {
464                     *match_place = Some(initializer.clone());
465                 } else {
466                     bug!("Let binding to non-user variable.")
467                 }
468             }
469         }
470
471         self.ascribe_types(block, &candidate.ascriptions);
472
473         // now apply the bindings, which will also declare the variables
474         self.bind_matched_candidate_for_arm_body(block, &candidate.bindings);
475
476         block.unit()
477     }
478
479     /// Declares the bindings of the given patterns and returns the visibility
480     /// scope for the bindings in these patterns, if such a scope had to be
481     /// created. NOTE: Declaring the bindings should always be done in their
482     /// drop scope.
483     pub fn declare_bindings(
484         &mut self,
485         mut visibility_scope: Option<SourceScope>,
486         scope_span: Span,
487         pattern: &Pattern<'tcx>,
488         has_guard: ArmHasGuard,
489         opt_match_place: Option<(Option<&Place<'tcx>>, Span)>,
490     ) -> Option<SourceScope> {
491         debug!("declare_bindings: pattern={:?}", pattern);
492         self.visit_bindings(
493             &pattern,
494             UserTypeProjections::none(),
495             &mut |this, mutability, name, mode, var, span, ty, user_ty| {
496                 if visibility_scope.is_none() {
497                     visibility_scope =
498                         Some(this.new_source_scope(scope_span, LintLevel::Inherited, None));
499                 }
500                 let source_info = SourceInfo { span, scope: this.source_scope };
501                 let visibility_scope = visibility_scope.unwrap();
502                 this.declare_binding(
503                     source_info,
504                     visibility_scope,
505                     mutability,
506                     name,
507                     mode,
508                     var,
509                     ty,
510                     user_ty,
511                     has_guard,
512                     opt_match_place.map(|(x, y)| (x.cloned(), y)),
513                     pattern.span,
514                 );
515             },
516         );
517         visibility_scope
518     }
519
520     pub fn storage_live_binding(
521         &mut self,
522         block: BasicBlock,
523         var: HirId,
524         span: Span,
525         for_guard: ForGuard,
526     ) -> Place<'tcx> {
527         let local_id = self.var_local_id(var, for_guard);
528         let source_info = self.source_info(span);
529         self.cfg.push(
530             block,
531             Statement {
532                 source_info,
533                 kind: StatementKind::StorageLive(local_id),
534             },
535         );
536         let var_ty = self.local_decls[local_id].ty;
537         let region_scope = self.hir.region_scope_tree.var_scope(var.local_id);
538         self.schedule_drop(span, region_scope, local_id, var_ty, DropKind::Storage);
539         Place::from(local_id)
540     }
541
542     pub fn schedule_drop_for_binding(&mut self, var: HirId, span: Span, for_guard: ForGuard) {
543         let local_id = self.var_local_id(var, for_guard);
544         let var_ty = self.local_decls[local_id].ty;
545         let region_scope = self.hir.region_scope_tree.var_scope(var.local_id);
546         self.schedule_drop(
547             span,
548             region_scope,
549             local_id,
550             var_ty,
551             DropKind::Value,
552         );
553     }
554
555     pub(super) fn visit_bindings(
556         &mut self,
557         pattern: &Pattern<'tcx>,
558         pattern_user_ty: UserTypeProjections,
559         f: &mut impl FnMut(
560             &mut Self,
561             Mutability,
562             Name,
563             BindingMode,
564             HirId,
565             Span,
566             Ty<'tcx>,
567             UserTypeProjections,
568         ),
569     ) {
570         debug!("visit_bindings: pattern={:?} pattern_user_ty={:?}", pattern, pattern_user_ty);
571         match *pattern.kind {
572             PatternKind::Binding {
573                 mutability,
574                 name,
575                 mode,
576                 var,
577                 ty,
578                 ref subpattern,
579                 ..
580             } => {
581                 f(self, mutability, name, mode, var, pattern.span, ty, pattern_user_ty.clone());
582                 if let Some(subpattern) = subpattern.as_ref() {
583                     self.visit_bindings(subpattern, pattern_user_ty, f);
584                 }
585             }
586
587             PatternKind::Array {
588                 ref prefix,
589                 ref slice,
590                 ref suffix,
591             }
592             | PatternKind::Slice {
593                 ref prefix,
594                 ref slice,
595                 ref suffix,
596             } => {
597                 let from = u32::try_from(prefix.len()).unwrap();
598                 let to = u32::try_from(suffix.len()).unwrap();
599                 for subpattern in prefix {
600                     self.visit_bindings(subpattern, pattern_user_ty.clone().index(), f);
601                 }
602                 for subpattern in slice {
603                     self.visit_bindings(subpattern, pattern_user_ty.clone().subslice(from, to), f);
604                 }
605                 for subpattern in suffix {
606                     self.visit_bindings(subpattern, pattern_user_ty.clone().index(), f);
607                 }
608             }
609
610             PatternKind::Constant { .. } | PatternKind::Range { .. } | PatternKind::Wild => {}
611
612             PatternKind::Deref { ref subpattern } => {
613                 self.visit_bindings(subpattern, pattern_user_ty.deref(), f);
614             }
615
616             PatternKind::AscribeUserType {
617                 ref subpattern,
618                 ascription: hair::pattern::Ascription {
619                     ref user_ty,
620                     user_ty_span,
621                     variance: _,
622                 },
623             } => {
624                 // This corresponds to something like
625                 //
626                 // ```
627                 // let A::<'a>(_): A<'static> = ...;
628                 // ```
629                 //
630                 // Note that the variance doesn't apply here, as we are tracking the effect
631                 // of `user_ty` on any bindings contained with subpattern.
632                 let annotation = CanonicalUserTypeAnnotation {
633                     span: user_ty_span,
634                     user_ty: user_ty.user_ty,
635                     inferred_ty: subpattern.ty,
636                 };
637                 let projection = UserTypeProjection {
638                     base: self.canonical_user_type_annotations.push(annotation),
639                     projs: Vec::new(),
640                 };
641                 let subpattern_user_ty = pattern_user_ty.push_projection(&projection, user_ty_span);
642                 self.visit_bindings(subpattern, subpattern_user_ty, f)
643             }
644
645             PatternKind::Leaf { ref subpatterns } => {
646                 for subpattern in subpatterns {
647                     let subpattern_user_ty = pattern_user_ty.clone().leaf(subpattern.field);
648                     debug!("visit_bindings: subpattern_user_ty={:?}", subpattern_user_ty);
649                     self.visit_bindings(&subpattern.pattern, subpattern_user_ty, f);
650                 }
651             }
652
653             PatternKind::Variant { adt_def, substs: _, variant_index, ref subpatterns } => {
654                 for subpattern in subpatterns {
655                     let subpattern_user_ty = pattern_user_ty.clone().variant(
656                         adt_def, variant_index, subpattern.field);
657                     self.visit_bindings(&subpattern.pattern, subpattern_user_ty, f);
658                 }
659             }
660         }
661     }
662 }
663
664 #[derive(Debug)]
665 pub struct Candidate<'pat, 'tcx> {
666     // span of the original pattern that gave rise to this candidate
667     span: Span,
668
669     // all of these must be satisfied...
670     match_pairs: Vec<MatchPair<'pat, 'tcx>>,
671
672     // ...these bindings established...
673     bindings: Vec<Binding<'tcx>>,
674
675     // ...and these types asserted...
676     ascriptions: Vec<Ascription<'tcx>>,
677
678     // ...and the guard must be evaluated, if false branch to Block...
679     otherwise_block: Option<BasicBlock>,
680
681     // ...and the blocks for add false edges between candidates
682     pre_binding_block: BasicBlock,
683     next_candidate_pre_binding_block: Option<BasicBlock>,
684 }
685
686 #[derive(Clone, Debug)]
687 struct Binding<'tcx> {
688     span: Span,
689     source: Place<'tcx>,
690     name: Name,
691     var_id: HirId,
692     var_ty: Ty<'tcx>,
693     mutability: Mutability,
694     binding_mode: BindingMode,
695 }
696
697 /// Indicates that the type of `source` must be a subtype of the
698 /// user-given type `user_ty`; this is basically a no-op but can
699 /// influence region inference.
700 #[derive(Clone, Debug)]
701 struct Ascription<'tcx> {
702     span: Span,
703     source: Place<'tcx>,
704     user_ty: PatternTypeProjection<'tcx>,
705     variance: ty::Variance,
706 }
707
708 #[derive(Clone, Debug)]
709 pub struct MatchPair<'pat, 'tcx> {
710     // this place...
711     place: Place<'tcx>,
712
713     // ... must match this pattern.
714     pattern: &'pat Pattern<'tcx>,
715 }
716
717 #[derive(Clone, Debug, PartialEq)]
718 enum TestKind<'tcx> {
719     /// Test the branches of enum.
720     Switch {
721         /// The enum being tested
722         adt_def: &'tcx ty::AdtDef,
723         /// The set of variants that we should create a branch for. We also
724         /// create an additional "otherwise" case.
725         variants: BitSet<VariantIdx>,
726     },
727
728     /// Test what value an `integer`, `bool` or `char` has.
729     SwitchInt {
730         /// The type of the value that we're testing.
731         switch_ty: Ty<'tcx>,
732         /// The (ordered) set of values that we test for.
733         ///
734         /// For integers and `char`s we create a branch to each of the values in
735         /// `options`, as well as an "otherwise" branch for all other values, even
736         /// in the (rare) case that options is exhaustive.
737         ///
738         /// For `bool` we always generate two edges, one for `true` and one for
739         /// `false`.
740         options: Vec<u128>,
741         /// Reverse map used to ensure that the values in `options` are unique.
742         indices: FxHashMap<&'tcx ty::Const<'tcx>, usize>,
743     },
744
745     /// Test for equality with value, possibly after an unsizing coercion to
746     /// `ty`,
747     Eq {
748         value: &'tcx ty::Const<'tcx>,
749         // Integer types are handled by `SwitchInt`, and constants with ADT
750         // types are converted back into patterns, so this can only be `&str`,
751         // `&[T]`, `f32` or `f64`.
752         ty: Ty<'tcx>,
753     },
754
755     /// Test whether the value falls within an inclusive or exclusive range
756     Range(PatternRange<'tcx>),
757
758     /// Test length of the slice is equal to len
759     Len {
760         len: u64,
761         op: BinOp,
762     },
763 }
764
765 #[derive(Debug)]
766 pub struct Test<'tcx> {
767     span: Span,
768     kind: TestKind<'tcx>,
769 }
770
771 /// ArmHasGuard is isomorphic to a boolean flag. It indicates whether
772 /// a match arm has a guard expression attached to it.
773 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
774 pub(crate) struct ArmHasGuard(pub bool);
775
776 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
777 // Main matching algorithm
778
779 impl<'a, 'tcx> Builder<'a, 'tcx> {
780     /// The main match algorithm. It begins with a set of candidates
781     /// `candidates` and has the job of generating code to determine
782     /// which of these candidates, if any, is the correct one. The
783     /// candidates are sorted such that the first item in the list
784     /// has the highest priority. When a candidate is found to match
785     /// the value, we will generate a branch to the appropriate
786     /// prebinding block.
787     ///
788     /// If we find that *NONE* of the candidates apply, we branch to the
789     /// `otherwise_block`. In principle, this means that the input list was not
790     /// exhaustive, though at present we sometimes are not smart enough to
791     /// recognize all exhaustive inputs.
792     ///
793     /// It might be surprising that the input can be inexhaustive.
794     /// Indeed, initially, it is not, because all matches are
795     /// exhaustive in Rust. But during processing we sometimes divide
796     /// up the list of candidates and recurse with a non-exhaustive
797     /// list. This is important to keep the size of the generated code
798     /// under control. See `test_candidates` for more details.
799     ///
800     /// If `fake_borrows` is Some, then places which need fake borrows
801     /// will be added to it.
802     fn match_candidates<'pat>(
803         &mut self,
804         span: Span,
805         start_block: &mut Option<BasicBlock>,
806         otherwise_block: Option<BasicBlock>,
807         candidates: &mut [&mut Candidate<'pat, 'tcx>],
808         fake_borrows: &mut Option<FxHashSet<Place<'tcx>>>,
809     ) {
810         debug!(
811             "matched_candidate(span={:?}, candidates={:?}, start_block={:?}, otherwise_block={:?})",
812             span,
813             candidates,
814             start_block,
815             otherwise_block,
816         );
817
818         // Start by simplifying candidates. Once this process is complete, all
819         // the match pairs which remain require some form of test, whether it
820         // be a switch or pattern comparison.
821         for candidate in &mut *candidates {
822             self.simplify_candidate(candidate);
823         }
824
825         // The candidates are sorted by priority. Check to see whether the
826         // higher priority candidates (and hence at the front of the slice)
827         // have satisfied all their match pairs.
828         let fully_matched = candidates
829             .iter()
830             .take_while(|c| c.match_pairs.is_empty())
831             .count();
832         debug!(
833             "match_candidates: {:?} candidates fully matched",
834             fully_matched
835         );
836         let (matched_candidates, unmatched_candidates) = candidates.split_at_mut(fully_matched);
837
838         let block: BasicBlock;
839
840         if !matched_candidates.is_empty() {
841             let otherwise_block = self.select_matched_candidates(
842                 matched_candidates,
843                 start_block,
844                 fake_borrows,
845             );
846
847             if let Some(last_otherwise_block) = otherwise_block {
848                 block = last_otherwise_block
849             } else {
850                 // Any remaining candidates are unreachable.
851                 if unmatched_candidates.is_empty() {
852                     return;
853                 }
854                 block = self.cfg.start_new_block();
855             };
856         } else {
857             block = *start_block.get_or_insert_with(|| self.cfg.start_new_block());
858         }
859
860         // If there are no candidates that still need testing, we're
861         // done. Since all matches are exhaustive, execution should
862         // never reach this point.
863         if unmatched_candidates.is_empty() {
864             let source_info = self.source_info(span);
865             if let Some(otherwise) = otherwise_block {
866                 self.cfg.terminate(
867                     block,
868                     source_info,
869                     TerminatorKind::Goto { target: otherwise },
870                 );
871             } else {
872                 self.cfg.terminate(
873                     block,
874                     source_info,
875                     TerminatorKind::Unreachable,
876                 )
877             }
878             return;
879         }
880
881         // Test for the remaining candidates.
882         self.test_candidates(
883             span,
884             unmatched_candidates,
885             block,
886             otherwise_block,
887             fake_borrows,
888         );
889     }
890
891     /// Link up matched candidates. For example, if we have something like
892     /// this:
893     ///
894     /// ...
895     /// Some(x) if cond => ...
896     /// Some(x) => ...
897     /// Some(x) if cond => ...
898     /// ...
899     ///
900     /// We generate real edges from:
901     /// * `block` to the prebinding_block of the first pattern,
902     /// * the otherwise block of the first pattern to the second pattern,
903     /// * the otherwise block of the third pattern to the a block with an
904     ///   Unreachable terminator.
905     ///
906     /// As well as that we add fake edges from the otherwise blocks to the
907     /// prebinding block of the next candidate in the original set of
908     /// candidates.
909     fn select_matched_candidates(
910         &mut self,
911         matched_candidates: &mut [&mut Candidate<'_, 'tcx>],
912         start_block: &mut Option<BasicBlock>,
913         fake_borrows: &mut Option<FxHashSet<Place<'tcx>>>,
914     ) -> Option<BasicBlock> {
915         debug_assert!(
916             !matched_candidates.is_empty(),
917             "select_matched_candidates called with no candidates",
918         );
919
920         // Insert a borrows of prefixes of places that are bound and are
921         // behind a dereference projection.
922         //
923         // These borrows are taken to avoid situations like the following:
924         //
925         // match x[10] {
926         //     _ if { x = &[0]; false } => (),
927         //     y => (), // Out of bounds array access!
928         // }
929         //
930         // match *x {
931         //     // y is bound by reference in the guard and then by copy in the
932         //     // arm, so y is 2 in the arm!
933         //     y if { y == 1 && (x = &2) == () } => y,
934         //     _ => 3,
935         // }
936         if let Some(fake_borrows) = fake_borrows {
937             for Binding { source, .. }
938                 in matched_candidates.iter().flat_map(|candidate| &candidate.bindings)
939             {
940                 let mut cursor = &source.projection;
941                 while let Some(box Projection { base, elem }) = cursor {
942                     cursor = base;
943                     if let ProjectionElem::Deref = elem {
944                         fake_borrows.insert(Place {
945                             base: source.base.clone(),
946                             projection: cursor.clone(),
947                         });
948                         break;
949                     }
950                 }
951             }
952         }
953
954         let fully_matched_with_guard = matched_candidates
955             .iter()
956             .position(|c| c.otherwise_block.is_none())
957             .unwrap_or(matched_candidates.len() - 1);
958
959         let (reachable_candidates, unreachable_candidates)
960             = matched_candidates.split_at_mut(fully_matched_with_guard + 1);
961
962         let first_candidate = &reachable_candidates[0];
963         let first_prebinding_block = first_candidate.pre_binding_block;
964
965         if let Some(start_block) = *start_block {
966             let source_info = self.source_info(first_candidate.span);
967             self.cfg.terminate(
968                 start_block,
969                 source_info,
970                 TerminatorKind::Goto { target: first_prebinding_block },
971             );
972         } else {
973             *start_block = Some(first_prebinding_block);
974         }
975
976         for window in reachable_candidates.windows(2) {
977             if let [first_candidate, second_candidate] = window {
978                 let source_info = self.source_info(first_candidate.span);
979                 if let Some(otherwise_block) = first_candidate.otherwise_block {
980                     self.false_edges(
981                         otherwise_block,
982                         second_candidate.pre_binding_block,
983                         first_candidate.next_candidate_pre_binding_block,
984                         source_info,
985                     );
986                 } else {
987                     bug!("candidate other than the last has no guard");
988                 }
989             } else {
990                 bug!("<[_]>::windows returned incorrectly sized window");
991             }
992         }
993
994         debug!("match_candidates: add false edges for unreachable {:?}", unreachable_candidates);
995         for candidate in unreachable_candidates {
996             if let Some(otherwise) = candidate.otherwise_block {
997                 let source_info = self.source_info(candidate.span);
998                 let unreachable = self.cfg.start_new_block();
999                 self.false_edges(
1000                     otherwise,
1001                     unreachable,
1002                     candidate.next_candidate_pre_binding_block,
1003                     source_info,
1004                 );
1005                 self.cfg.terminate(unreachable, source_info, TerminatorKind::Unreachable);
1006             }
1007         }
1008
1009         let last_candidate = reachable_candidates.last().unwrap();
1010
1011         if let Some(otherwise) = last_candidate.otherwise_block {
1012             let source_info = self.source_info(last_candidate.span);
1013             let block = self.cfg.start_new_block();
1014             self.false_edges(
1015                 otherwise,
1016                 block,
1017                 last_candidate.next_candidate_pre_binding_block,
1018                 source_info,
1019             );
1020             Some(block)
1021         } else {
1022             None
1023         }
1024     }
1025
1026     /// This is the most subtle part of the matching algorithm. At
1027     /// this point, the input candidates have been fully simplified,
1028     /// and so we know that all remaining match-pairs require some
1029     /// sort of test. To decide what test to do, we take the highest
1030     /// priority candidate (last one in the list) and extract the
1031     /// first match-pair from the list. From this we decide what kind
1032     /// of test is needed using `test`, defined in the `test` module.
1033     ///
1034     /// *Note:* taking the first match pair is somewhat arbitrary, and
1035     /// we might do better here by choosing more carefully what to
1036     /// test.
1037     ///
1038     /// For example, consider the following possible match-pairs:
1039     ///
1040     /// 1. `x @ Some(P)` -- we will do a `Switch` to decide what variant `x` has
1041     /// 2. `x @ 22` -- we will do a `SwitchInt`
1042     /// 3. `x @ 3..5` -- we will do a range test
1043     /// 4. etc.
1044     ///
1045     /// Once we know what sort of test we are going to perform, this
1046     /// Tests may also help us with other candidates. So we walk over
1047     /// the candidates (from high to low priority) and check. This
1048     /// gives us, for each outcome of the test, a transformed list of
1049     /// candidates. For example, if we are testing the current
1050     /// variant of `x.0`, and we have a candidate `{x.0 @ Some(v), x.1
1051     /// @ 22}`, then we would have a resulting candidate of `{(x.0 as
1052     /// Some).0 @ v, x.1 @ 22}`. Note that the first match-pair is now
1053     /// simpler (and, in fact, irrefutable).
1054     ///
1055     /// But there may also be candidates that the test just doesn't
1056     /// apply to. The classical example involves wildcards:
1057     ///
1058     /// ```
1059     /// # let (x, y, z) = (true, true, true);
1060     /// match (x, y, z) {
1061     ///     (true, _, true) => true,    // (0)
1062     ///     (_, true, _) => true,       // (1)
1063     ///     (false, false, _) => false, // (2)
1064     ///     (true, _, false) => false,  // (3)
1065     /// }
1066     /// ```
1067     ///
1068     /// In that case, after we test on `x`, there are 2 overlapping candidate
1069     /// sets:
1070     ///
1071     /// - If the outcome is that `x` is true, candidates 0, 1, and 3
1072     /// - If the outcome is that `x` is false, candidates 1 and 2
1073     ///
1074     /// Here, the traditional "decision tree" method would generate 2
1075     /// separate code-paths for the 2 separate cases.
1076     ///
1077     /// In some cases, this duplication can create an exponential amount of
1078     /// code. This is most easily seen by noticing that this method terminates
1079     /// with precisely the reachable arms being reachable - but that problem
1080     /// is trivially NP-complete:
1081     ///
1082     /// ```rust
1083     ///     match (var0, var1, var2, var3, ..) {
1084     ///         (true, _, _, false, true, ...) => false,
1085     ///         (_, true, true, false, _, ...) => false,
1086     ///         (false, _, false, false, _, ...) => false,
1087     ///         ...
1088     ///         _ => true
1089     ///     }
1090     /// ```
1091     ///
1092     /// Here the last arm is reachable only if there is an assignment to
1093     /// the variables that does not match any of the literals. Therefore,
1094     /// compilation would take an exponential amount of time in some cases.
1095     ///
1096     /// That kind of exponential worst-case might not occur in practice, but
1097     /// our simplistic treatment of constants and guards would make it occur
1098     /// in very common situations - for example #29740:
1099     ///
1100     /// ```rust
1101     /// match x {
1102     ///     "foo" if foo_guard => ...,
1103     ///     "bar" if bar_guard => ...,
1104     ///     "baz" if baz_guard => ...,
1105     ///     ...
1106     /// }
1107     /// ```
1108     ///
1109     /// Here we first test the match-pair `x @ "foo"`, which is an `Eq` test.
1110     ///
1111     /// It might seem that we would end up with 2 disjoint candidate
1112     /// sets, consisting of the first candidate or the other 3, but our
1113     /// algorithm doesn't reason about "foo" being distinct from the other
1114     /// constants; it considers the latter arms to potentially match after
1115     /// both outcomes, which obviously leads to an exponential amount
1116     /// of tests.
1117     ///
1118     /// To avoid these kinds of problems, our algorithm tries to ensure
1119     /// the amount of generated tests is linear. When we do a k-way test,
1120     /// we return an additional "unmatched" set alongside the obvious `k`
1121     /// sets. When we encounter a candidate that would be present in more
1122     /// than one of the sets, we put it and all candidates below it into the
1123     /// "unmatched" set. This ensures these `k+1` sets are disjoint.
1124     ///
1125     /// After we perform our test, we branch into the appropriate candidate
1126     /// set and recurse with `match_candidates`. These sub-matches are
1127     /// obviously inexhaustive - as we discarded our otherwise set - so
1128     /// we set their continuation to do `match_candidates` on the
1129     /// "unmatched" set (which is again inexhaustive).
1130     ///
1131     /// If you apply this to the above test, you basically wind up
1132     /// with an if-else-if chain, testing each candidate in turn,
1133     /// which is precisely what we want.
1134     ///
1135     /// In addition to avoiding exponential-time blowups, this algorithm
1136     /// also has nice property that each guard and arm is only generated
1137     /// once.
1138     fn test_candidates<'pat, 'b, 'c>(
1139         &mut self,
1140         span: Span,
1141         mut candidates: &'b mut [&'c mut Candidate<'pat, 'tcx>],
1142         block: BasicBlock,
1143         mut otherwise_block: Option<BasicBlock>,
1144         fake_borrows: &mut Option<FxHashSet<Place<'tcx>>>,
1145     ) {
1146         // extract the match-pair from the highest priority candidate
1147         let match_pair = &candidates.first().unwrap().match_pairs[0];
1148         let mut test = self.test(match_pair);
1149         let match_place = match_pair.place.clone();
1150
1151         // most of the time, the test to perform is simply a function
1152         // of the main candidate; but for a test like SwitchInt, we
1153         // may want to add cases based on the candidates that are
1154         // available
1155         match test.kind {
1156             TestKind::SwitchInt {
1157                 switch_ty,
1158                 ref mut options,
1159                 ref mut indices,
1160             } => {
1161                 for candidate in candidates.iter() {
1162                     if !self.add_cases_to_switch(
1163                         &match_place,
1164                         candidate,
1165                         switch_ty,
1166                         options,
1167                         indices,
1168                     ) {
1169                         break;
1170                     }
1171                 }
1172             }
1173             TestKind::Switch {
1174                 adt_def: _,
1175                 ref mut variants,
1176             } => {
1177                 for candidate in candidates.iter() {
1178                     if !self.add_variants_to_switch(&match_place, candidate, variants) {
1179                         break;
1180                     }
1181                 }
1182             }
1183             _ => {}
1184         }
1185
1186         // Insert a Shallow borrow of any places that is switched on.
1187         fake_borrows.as_mut().map(|fb| {
1188             fb.insert(match_place.clone())
1189         });
1190
1191         // perform the test, branching to one of N blocks. For each of
1192         // those N possible outcomes, create a (initially empty)
1193         // vector of candidates. Those are the candidates that still
1194         // apply if the test has that particular outcome.
1195         debug!(
1196             "match_candidates: test={:?} match_pair={:?}",
1197             test, match_pair
1198         );
1199         let mut target_candidates: Vec<Vec<&mut Candidate<'pat, 'tcx>>> = vec![];
1200         target_candidates.resize_with(test.targets(), Default::default);
1201
1202         let total_candidate_count = candidates.len();
1203
1204         // Sort the candidates into the appropriate vector in
1205         // `target_candidates`. Note that at some point we may
1206         // encounter a candidate where the test is not relevant; at
1207         // that point, we stop sorting.
1208         while let Some(candidate) = candidates.first_mut() {
1209             if let Some(idx) = self.sort_candidate(&match_place, &test, candidate) {
1210                 let (candidate, rest) = candidates.split_first_mut().unwrap();
1211                 target_candidates[idx].push(candidate);
1212                 candidates = rest;
1213             } else {
1214                 break;
1215             }
1216         }
1217         // at least the first candidate ought to be tested
1218         assert!(total_candidate_count > candidates.len());
1219         debug!("tested_candidates: {}", total_candidate_count - candidates.len());
1220         debug!("untested_candidates: {}", candidates.len());
1221
1222         // HACK(matthewjasper) This is a closure so that we can let the test
1223         // create its blocks before the rest of the match. This currently
1224         // improves the speed of llvm when optimizing long string literal
1225         // matches
1226         let make_target_blocks = move |this: &mut Self| -> Vec<BasicBlock> {
1227             // For each outcome of test, process the candidates that still
1228             // apply. Collect a list of blocks where control flow will
1229             // branch if one of the `target_candidate` sets is not
1230             // exhaustive.
1231             if !candidates.is_empty() {
1232                 let remainder_start = &mut None;
1233                 this.match_candidates(
1234                     span,
1235                     remainder_start,
1236                     otherwise_block,
1237                     candidates,
1238                     fake_borrows,
1239                 );
1240                 otherwise_block = Some(remainder_start.unwrap());
1241             };
1242
1243             target_candidates.into_iter().map(|mut candidates| {
1244                 if candidates.len() != 0 {
1245                     let candidate_start = &mut None;
1246                     this.match_candidates(
1247                         span,
1248                         candidate_start,
1249                         otherwise_block,
1250                         &mut *candidates,
1251                         fake_borrows,
1252                     );
1253                     candidate_start.unwrap()
1254                 } else {
1255                     *otherwise_block.get_or_insert_with(|| {
1256                         let unreachable = this.cfg.start_new_block();
1257                         let source_info = this.source_info(span);
1258                         this.cfg.terminate(
1259                             unreachable,
1260                             source_info,
1261                             TerminatorKind::Unreachable,
1262                         );
1263                         unreachable
1264                     })
1265                 }
1266             }).collect()
1267         };
1268
1269         self.perform_test(
1270             block,
1271             &match_place,
1272             &test,
1273             make_target_blocks,
1274         );
1275     }
1276
1277     // Determine the fake borrows that are needed to ensure that the place
1278     // will evaluate to the same thing until an arm has been chosen.
1279     fn calculate_fake_borrows<'b>(
1280         &mut self,
1281         fake_borrows: &'b FxHashSet<Place<'tcx>>,
1282         temp_span: Span,
1283     ) -> Vec<(PlaceRef<'b, 'tcx>, Local)> {
1284         let tcx = self.hir.tcx();
1285
1286         debug!("add_fake_borrows fake_borrows = {:?}", fake_borrows);
1287
1288         let mut all_fake_borrows = Vec::with_capacity(fake_borrows.len());
1289
1290         // Insert a Shallow borrow of the prefixes of any fake borrows.
1291         for place in fake_borrows
1292         {
1293             let mut prefix_cursor = &place.projection;
1294             while let Some(box Projection { base, elem }) = prefix_cursor {
1295                 if let ProjectionElem::Deref = elem {
1296                     // Insert a shallow borrow after a deref. For other
1297                     // projections the borrow of prefix_cursor will
1298                     // conflict with any mutation of base.
1299                     all_fake_borrows.push(PlaceRef {
1300                         base: &place.base,
1301                         projection: base,
1302                     });
1303                 }
1304                 prefix_cursor = base;
1305             }
1306
1307             all_fake_borrows.push(place.as_place_ref());
1308         }
1309
1310         // Deduplicate and ensure a deterministic order.
1311         all_fake_borrows.sort();
1312         all_fake_borrows.dedup();
1313
1314         debug!("add_fake_borrows all_fake_borrows = {:?}", all_fake_borrows);
1315
1316         all_fake_borrows.into_iter().map(|matched_place| {
1317             let fake_borrow_deref_ty = Place::ty_from(
1318                 matched_place.base,
1319                 matched_place.projection,
1320                 &self.local_decls,
1321                 tcx,
1322             )
1323             .ty;
1324             let fake_borrow_ty = tcx.mk_imm_ref(tcx.lifetimes.re_erased, fake_borrow_deref_ty);
1325             let fake_borrow_temp = self.local_decls.push(
1326                 LocalDecl::new_temp(fake_borrow_ty, temp_span)
1327             );
1328
1329             (matched_place, fake_borrow_temp)
1330         }).collect()
1331     }
1332 }
1333
1334 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1335 // Pattern binding - used for `let` and function parameters as well.
1336
1337 impl<'a, 'tcx> Builder<'a, 'tcx> {
1338     /// Initializes each of the bindings from the candidate by
1339     /// moving/copying/ref'ing the source as appropriate. Tests the guard, if
1340     /// any, and then branches to the arm. Returns the block for the case where
1341     /// the guard fails.
1342     ///
1343     /// Note: we check earlier that if there is a guard, there cannot be move
1344     /// bindings (unless feature(bind_by_move_pattern_guards) is used). This
1345     /// isn't really important for the self-consistency of this fn, but the
1346     /// reason for it should be clear: after we've done the assignments, if
1347     /// there were move bindings, further tests would be a use-after-move.
1348     /// bind_by_move_pattern_guards avoids this by only moving the binding once
1349     /// the guard has evaluated to true (see below).
1350     fn bind_and_guard_matched_candidate<'pat>(
1351         &mut self,
1352         candidate: Candidate<'pat, 'tcx>,
1353         guard: Option<Guard<'tcx>>,
1354         fake_borrows: &Vec<(PlaceRef<'_, 'tcx>, Local)>,
1355         scrutinee_span: Span,
1356         region_scope: region::Scope,
1357     ) -> BasicBlock {
1358         debug!("bind_and_guard_matched_candidate(candidate={:?})", candidate);
1359
1360         debug_assert!(candidate.match_pairs.is_empty());
1361
1362         let candidate_source_info = self.source_info(candidate.span);
1363
1364         let mut block = candidate.pre_binding_block;
1365
1366         // If we are adding our own statements, then we need a fresh block.
1367         let create_fresh_block = candidate.next_candidate_pre_binding_block.is_some()
1368             || !candidate.bindings.is_empty()
1369             || !candidate.ascriptions.is_empty()
1370             || guard.is_some();
1371
1372         if create_fresh_block {
1373             let fresh_block = self.cfg.start_new_block();
1374             self.false_edges(
1375                 block,
1376                 fresh_block,
1377                 candidate.next_candidate_pre_binding_block,
1378                 candidate_source_info,
1379             );
1380             block = fresh_block;
1381             self.ascribe_types(block, &candidate.ascriptions);
1382         } else {
1383             return block;
1384         }
1385
1386         // rust-lang/rust#27282: The `autoref` business deserves some
1387         // explanation here.
1388         //
1389         // The intent of the `autoref` flag is that when it is true,
1390         // then any pattern bindings of type T will map to a `&T`
1391         // within the context of the guard expression, but will
1392         // continue to map to a `T` in the context of the arm body. To
1393         // avoid surfacing this distinction in the user source code
1394         // (which would be a severe change to the language and require
1395         // far more revision to the compiler), when `autoref` is true,
1396         // then any occurrence of the identifier in the guard
1397         // expression will automatically get a deref op applied to it.
1398         //
1399         // So an input like:
1400         //
1401         // ```
1402         // let place = Foo::new();
1403         // match place { foo if inspect(foo)
1404         //     => feed(foo), ...  }
1405         // ```
1406         //
1407         // will be treated as if it were really something like:
1408         //
1409         // ```
1410         // let place = Foo::new();
1411         // match place { Foo { .. } if { let tmp1 = &place; inspect(*tmp1) }
1412         //     => { let tmp2 = place; feed(tmp2) }, ... }
1413         //
1414         // And an input like:
1415         //
1416         // ```
1417         // let place = Foo::new();
1418         // match place { ref mut foo if inspect(foo)
1419         //     => feed(foo), ...  }
1420         // ```
1421         //
1422         // will be treated as if it were really something like:
1423         //
1424         // ```
1425         // let place = Foo::new();
1426         // match place { Foo { .. } if { let tmp1 = & &mut place; inspect(*tmp1) }
1427         //     => { let tmp2 = &mut place; feed(tmp2) }, ... }
1428         // ```
1429         //
1430         // In short, any pattern binding will always look like *some*
1431         // kind of `&T` within the guard at least in terms of how the
1432         // MIR-borrowck views it, and this will ensure that guard
1433         // expressions cannot mutate their the match inputs via such
1434         // bindings. (It also ensures that guard expressions can at
1435         // most *copy* values from such bindings; non-Copy things
1436         // cannot be moved via pattern bindings in guard expressions.)
1437         //
1438         // ----
1439         //
1440         // Implementation notes (under assumption `autoref` is true).
1441         //
1442         // To encode the distinction above, we must inject the
1443         // temporaries `tmp1` and `tmp2`.
1444         //
1445         // There are two cases of interest: binding by-value, and binding by-ref.
1446         //
1447         // 1. Binding by-value: Things are simple.
1448         //
1449         //    * Establishing `tmp1` creates a reference into the
1450         //      matched place. This code is emitted by
1451         //      bind_matched_candidate_for_guard.
1452         //
1453         //    * `tmp2` is only initialized "lazily", after we have
1454         //      checked the guard. Thus, the code that can trigger
1455         //      moves out of the candidate can only fire after the
1456         //      guard evaluated to true. This initialization code is
1457         //      emitted by bind_matched_candidate_for_arm.
1458         //
1459         // 2. Binding by-reference: Things are tricky.
1460         //
1461         //    * Here, the guard expression wants a `&&` or `&&mut`
1462         //      into the original input. This means we need to borrow
1463         //      the reference that we create for the arm.
1464         //    * So we eagerly create the reference for the arm and then take a
1465         //      reference to that.
1466         if let Some(guard) = guard {
1467             let tcx = self.hir.tcx();
1468
1469             self.bind_matched_candidate_for_guard(
1470                 block,
1471                 &candidate.bindings,
1472             );
1473             let guard_frame = GuardFrame {
1474                 locals: candidate
1475                     .bindings
1476                     .iter()
1477                     .map(|b| GuardFrameLocal::new(b.var_id, b.binding_mode))
1478                     .collect(),
1479             };
1480             debug!("entering guard building context: {:?}", guard_frame);
1481             self.guard_context.push(guard_frame);
1482
1483             let re_erased = tcx.lifetimes.re_erased;
1484             let scrutinee_source_info = self.source_info(scrutinee_span);
1485             for (place, temp) in fake_borrows {
1486                 let borrow = Rvalue::Ref(
1487                     re_erased,
1488                     BorrowKind::Shallow,
1489                     Place {
1490                         base: place.base.clone(),
1491                         projection: place.projection.clone(),
1492                     },
1493                 );
1494                 self.cfg.push_assign(
1495                     block,
1496                     scrutinee_source_info,
1497                     &Place::from(*temp),
1498                     borrow,
1499                 );
1500             }
1501
1502             // the block to branch to if the guard fails; if there is no
1503             // guard, this block is simply unreachable
1504             let guard = match guard {
1505                 Guard::If(e) => self.hir.mirror(e),
1506             };
1507             let source_info = self.source_info(guard.span);
1508             let guard_end = self.source_info(tcx.sess.source_map().end_point(guard.span));
1509             let (post_guard_block, otherwise_post_guard_block)
1510                 = self.test_bool(block, guard, source_info);
1511             let guard_frame = self.guard_context.pop().unwrap();
1512             debug!(
1513                 "Exiting guard building context with locals: {:?}",
1514                 guard_frame
1515             );
1516
1517             for &(_, temp) in fake_borrows {
1518                 self.cfg.push(post_guard_block, Statement {
1519                     source_info: guard_end,
1520                     kind: StatementKind::FakeRead(
1521                         FakeReadCause::ForMatchGuard,
1522                         Place::from(temp),
1523                     ),
1524                 });
1525             }
1526
1527             self.exit_scope(
1528                 source_info.span,
1529                 region_scope,
1530                 otherwise_post_guard_block,
1531                 candidate.otherwise_block.unwrap(),
1532             );
1533
1534             // We want to ensure that the matched candidates are bound
1535             // after we have confirmed this candidate *and* any
1536             // associated guard; Binding them on `block` is too soon,
1537             // because that would be before we've checked the result
1538             // from the guard.
1539             //
1540             // But binding them on the arm is *too late*, because
1541             // then all of the candidates for a single arm would be
1542             // bound in the same place, that would cause a case like:
1543             //
1544             // ```rust
1545             // match (30, 2) {
1546             //     (mut x, 1) | (2, mut x) if { true } => { ... }
1547             //     ...                                 // ^^^^^^^ (this is `arm_block`)
1548             // }
1549             // ```
1550             //
1551             // would yield a `arm_block` something like:
1552             //
1553             // ```
1554             // StorageLive(_4);        // _4 is `x`
1555             // _4 = &mut (_1.0: i32);  // this is handling `(mut x, 1)` case
1556             // _4 = &mut (_1.1: i32);  // this is handling `(2, mut x)` case
1557             // ```
1558             //
1559             // and that is clearly not correct.
1560             let by_value_bindings = candidate.bindings.iter().filter(|binding| {
1561                 if let BindingMode::ByValue = binding.binding_mode { true } else { false }
1562             });
1563             // Read all of the by reference bindings to ensure that the
1564             // place they refer to can't be modified by the guard.
1565             for binding in by_value_bindings.clone() {
1566                 let local_id = self.var_local_id(binding.var_id, RefWithinGuard);
1567                 let place = Place::from(local_id);
1568                 self.cfg.push(
1569                     post_guard_block,
1570                     Statement {
1571                         source_info: guard_end,
1572                         kind: StatementKind::FakeRead(FakeReadCause::ForGuardBinding, place),
1573                     },
1574                 );
1575             }
1576             self.bind_matched_candidate_for_arm_body(
1577                 post_guard_block,
1578                 by_value_bindings,
1579             );
1580
1581             post_guard_block
1582         } else {
1583             assert!(candidate.otherwise_block.is_none());
1584             // (Here, it is not too early to bind the matched
1585             // candidate on `block`, because there is no guard result
1586             // that we have to inspect before we bind them.)
1587             self.bind_matched_candidate_for_arm_body(block, &candidate.bindings);
1588             block
1589         }
1590     }
1591
1592     /// Append `AscribeUserType` statements onto the end of `block`
1593     /// for each ascription
1594     fn ascribe_types(&mut self, block: BasicBlock, ascriptions: &[Ascription<'tcx>]) {
1595         for ascription in ascriptions {
1596             let source_info = self.source_info(ascription.span);
1597
1598             debug!(
1599                 "adding user ascription at span {:?} of place {:?} and {:?}",
1600                 source_info.span,
1601                 ascription.source,
1602                 ascription.user_ty,
1603             );
1604
1605             let user_ty = box ascription.user_ty.clone().user_ty(
1606                 &mut self.canonical_user_type_annotations,
1607                 ascription.source.ty(&self.local_decls, self.hir.tcx()).ty,
1608                 source_info.span
1609             );
1610             self.cfg.push(
1611                 block,
1612                 Statement {
1613                     source_info,
1614                     kind: StatementKind::AscribeUserType(
1615                         ascription.source.clone(),
1616                         ascription.variance,
1617                         user_ty,
1618                     ),
1619                 },
1620             );
1621         }
1622     }
1623
1624     fn bind_matched_candidate_for_guard(
1625         &mut self,
1626         block: BasicBlock,
1627         bindings: &[Binding<'tcx>],
1628     ) {
1629         debug!("bind_matched_candidate_for_guard(block={:?}, bindings={:?})", block, bindings);
1630
1631         // Assign each of the bindings. Since we are binding for a
1632         // guard expression, this will never trigger moves out of the
1633         // candidate.
1634         let re_erased = self.hir.tcx().lifetimes.re_erased;
1635         for binding in bindings {
1636             let source_info = self.source_info(binding.span);
1637
1638             // For each pattern ident P of type T, `ref_for_guard` is
1639             // a reference R: &T pointing to the location matched by
1640             // the pattern, and every occurrence of P within a guard
1641             // denotes *R.
1642             let ref_for_guard =
1643                 self.storage_live_binding(block, binding.var_id, binding.span, RefWithinGuard);
1644             match binding.binding_mode {
1645                 BindingMode::ByValue => {
1646                     let rvalue = Rvalue::Ref(re_erased, BorrowKind::Shared, binding.source.clone());
1647                     self.cfg
1648                         .push_assign(block, source_info, &ref_for_guard, rvalue);
1649                 }
1650                 BindingMode::ByRef(borrow_kind) => {
1651                     let value_for_arm = self.storage_live_binding(
1652                         block,
1653                         binding.var_id,
1654                         binding.span,
1655                         OutsideGuard,
1656                     );
1657
1658                     let rvalue = Rvalue::Ref(re_erased, borrow_kind, binding.source.clone());
1659                     self.cfg
1660                         .push_assign(block, source_info, &value_for_arm, rvalue);
1661                     let rvalue = Rvalue::Ref(re_erased, BorrowKind::Shared, value_for_arm);
1662                     self.cfg
1663                         .push_assign(block, source_info, &ref_for_guard, rvalue);
1664                 }
1665             }
1666         }
1667     }
1668
1669     fn bind_matched_candidate_for_arm_body<'b>(
1670         &mut self,
1671         block: BasicBlock,
1672         bindings: impl IntoIterator<Item = &'b Binding<'tcx>>,
1673     ) where 'tcx: 'b {
1674         debug!("bind_matched_candidate_for_arm_body(block={:?})", block);
1675
1676         let re_erased = self.hir.tcx().lifetimes.re_erased;
1677         // Assign each of the bindings. This may trigger moves out of the candidate.
1678         for binding in bindings {
1679             let source_info = self.source_info(binding.span);
1680             let local =
1681                 self.storage_live_binding(block, binding.var_id, binding.span, OutsideGuard);
1682             self.schedule_drop_for_binding(binding.var_id, binding.span, OutsideGuard);
1683             let rvalue = match binding.binding_mode {
1684                 BindingMode::ByValue => {
1685                     Rvalue::Use(self.consume_by_copy_or_move(binding.source.clone()))
1686                 }
1687                 BindingMode::ByRef(borrow_kind) => {
1688                     Rvalue::Ref(re_erased, borrow_kind, binding.source.clone())
1689                 }
1690             };
1691             self.cfg.push_assign(block, source_info, &local, rvalue);
1692         }
1693     }
1694
1695     /// Each binding (`ref mut var`/`ref var`/`mut var`/`var`, where the bound
1696     /// `var` has type `T` in the arm body) in a pattern maps to 2 locals. The
1697     /// first local is a binding for occurrences of `var` in the guard, which
1698     /// will have type `&T`. The second local is a binding for occurrences of
1699     /// `var` in the arm body, which will have type `T`.
1700     fn declare_binding(
1701         &mut self,
1702         source_info: SourceInfo,
1703         visibility_scope: SourceScope,
1704         mutability: Mutability,
1705         name: Name,
1706         mode: BindingMode,
1707         var_id: HirId,
1708         var_ty: Ty<'tcx>,
1709         user_ty: UserTypeProjections,
1710         has_guard: ArmHasGuard,
1711         opt_match_place: Option<(Option<Place<'tcx>>, Span)>,
1712         pat_span: Span,
1713     ) {
1714         debug!(
1715             "declare_binding(var_id={:?}, name={:?}, mode={:?}, var_ty={:?}, \
1716              visibility_scope={:?}, source_info={:?})",
1717             var_id, name, mode, var_ty, visibility_scope, source_info
1718         );
1719
1720         let tcx = self.hir.tcx();
1721         let binding_mode = match mode {
1722             BindingMode::ByValue => ty::BindingMode::BindByValue(mutability.into()),
1723             BindingMode::ByRef(_) => ty::BindingMode::BindByReference(mutability.into()),
1724         };
1725         debug!("declare_binding: user_ty={:?}", user_ty);
1726         let local = LocalDecl::<'tcx> {
1727             mutability,
1728             ty: var_ty,
1729             user_ty,
1730             name: Some(name),
1731             source_info,
1732             visibility_scope,
1733             internal: false,
1734             is_block_tail: None,
1735             is_user_variable: Some(ClearCrossCrate::Set(BindingForm::Var(VarBindingForm {
1736                 binding_mode,
1737                 // hypothetically, `visit_bindings` could try to unzip
1738                 // an outermost hir::Ty as we descend, matching up
1739                 // idents in pat; but complex w/ unclear UI payoff.
1740                 // Instead, just abandon providing diagnostic info.
1741                 opt_ty_info: None,
1742                 opt_match_place,
1743                 pat_span,
1744             }))),
1745         };
1746         let for_arm_body = self.local_decls.push(local);
1747         let locals = if has_guard.0 {
1748             let ref_for_guard = self.local_decls.push(LocalDecl::<'tcx> {
1749                 // This variable isn't mutated but has a name, so has to be
1750                 // immutable to avoid the unused mut lint.
1751                 mutability: Mutability::Not,
1752                 ty: tcx.mk_imm_ref(tcx.lifetimes.re_erased, var_ty),
1753                 user_ty: UserTypeProjections::none(),
1754                 name: Some(name),
1755                 source_info,
1756                 visibility_scope,
1757                 internal: false,
1758                 is_block_tail: None,
1759                 is_user_variable: Some(ClearCrossCrate::Set(BindingForm::RefForGuard)),
1760             });
1761             LocalsForNode::ForGuard {
1762                 ref_for_guard,
1763                 for_arm_body,
1764             }
1765         } else {
1766             LocalsForNode::One(for_arm_body)
1767         };
1768         debug!("declare_binding: vars={:?}", locals);
1769         self.var_indices.insert(var_id, locals);
1770     }
1771 }