]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc_mir/hair/pattern/_match.rs
Rollup merge of #66096 - ecstatic-morse:const-loop-test, r=Centril
[rust.git] / src / librustc_mir / hair / pattern / _match.rs
1 /// Note: most tests relevant to this file can be found (at the time of writing)
2 /// in src/tests/ui/pattern/usefulness.
3 ///
4 /// This file includes the logic for exhaustiveness and usefulness checking for
5 /// pattern-matching. Specifically, given a list of patterns for a type, we can
6 /// tell whether:
7 /// (a) the patterns cover every possible constructor for the type [exhaustiveness]
8 /// (b) each pattern is necessary [usefulness]
9 ///
10 /// The algorithm implemented here is a modified version of the one described in:
11 /// http://moscova.inria.fr/~maranget/papers/warn/index.html
12 /// However, to save future implementors from reading the original paper, we
13 /// summarise the algorithm here to hopefully save time and be a little clearer
14 /// (without being so rigorous).
15 ///
16 /// The core of the algorithm revolves about a "usefulness" check. In particular, we
17 /// are trying to compute a predicate `U(P, p)` where `P` is a list of patterns (we refer to this as
18 /// a matrix). `U(P, p)` represents whether, given an existing list of patterns
19 /// `P_1 ..= P_m`, adding a new pattern `p` will be "useful" (that is, cover previously-
20 /// uncovered values of the type).
21 ///
22 /// If we have this predicate, then we can easily compute both exhaustiveness of an
23 /// entire set of patterns and the individual usefulness of each one.
24 /// (a) the set of patterns is exhaustive iff `U(P, _)` is false (i.e., adding a wildcard
25 /// match doesn't increase the number of values we're matching)
26 /// (b) a pattern `P_i` is not useful if `U(P[0..=(i-1), P_i)` is false (i.e., adding a
27 /// pattern to those that have come before it doesn't increase the number of values
28 /// we're matching).
29 ///
30 /// During the course of the algorithm, the rows of the matrix won't just be individual patterns,
31 /// but rather partially-deconstructed patterns in the form of a list of patterns. The paper
32 /// calls those pattern-vectors, and we will call them pattern-stacks. The same holds for the
33 /// new pattern `p`.
34 ///
35 /// For example, say we have the following:
36 /// ```
37 ///     // x: (Option<bool>, Result<()>)
38 ///     match x {
39 ///         (Some(true), _) => {}
40 ///         (None, Err(())) => {}
41 ///         (None, Err(_)) => {}
42 ///     }
43 /// ```
44 /// Here, the matrix `P` starts as:
45 /// [
46 ///     [(Some(true), _)],
47 ///     [(None, Err(()))],
48 ///     [(None, Err(_))],
49 /// ]
50 /// We can tell it's not exhaustive, because `U(P, _)` is true (we're not covering
51 /// `[(Some(false), _)]`, for instance). In addition, row 3 is not useful, because
52 /// all the values it covers are already covered by row 2.
53 ///
54 /// A list of patterns can be thought of as a stack, because we are mainly interested in the top of
55 /// the stack at any given point, and we can pop or apply constructors to get new pattern-stacks.
56 /// To match the paper, the top of the stack is at the beginning / on the left.
57 ///
58 /// There are two important operations on pattern-stacks necessary to understand the algorithm:
59 ///     1. We can pop a given constructor off the top of a stack. This operation is called
60 ///        `specialize`, and is denoted `S(c, p)` where `c` is a constructor (like `Some` or
61 ///        `None`) and `p` a pattern-stack.
62 ///        If the pattern on top of the stack can cover `c`, this removes the constructor and
63 ///        pushes its arguments onto the stack. It also expands OR-patterns into distinct patterns.
64 ///        Otherwise the pattern-stack is discarded.
65 ///        This essentially filters those pattern-stacks whose top covers the constructor `c` and
66 ///        discards the others.
67 ///
68 ///        For example, the first pattern above initially gives a stack `[(Some(true), _)]`. If we
69 ///        pop the tuple constructor, we are left with `[Some(true), _]`, and if we then pop the
70 ///        `Some` constructor we get `[true, _]`. If we had popped `None` instead, we would get
71 ///        nothing back.
72 ///
73 ///        This returns zero or more new pattern-stacks, as follows. We look at the pattern `p_1`
74 ///        on top of the stack, and we have four cases:
75 ///             1.1. `p_1 = c(r_1, .., r_a)`, i.e. the top of the stack has constructor `c`. We
76 ///                  push onto the stack the arguments of this constructor, and return the result:
77 ///                     r_1, .., r_a, p_2, .., p_n
78 ///             1.2. `p_1 = c'(r_1, .., r_a')` where `c ≠ c'`. We discard the current stack and
79 ///                  return nothing.
80 ///             1.3. `p_1 = _`. We push onto the stack as many wildcards as the constructor `c` has
81 ///                  arguments (its arity), and return the resulting stack:
82 ///                     _, .., _, p_2, .., p_n
83 ///             1.4. `p_1 = r_1 | r_2`. We expand the OR-pattern and then recurse on each resulting
84 ///                  stack:
85 ///                     S(c, (r_1, p_2, .., p_n))
86 ///                     S(c, (r_2, p_2, .., p_n))
87 ///
88 ///     2. We can pop a wildcard off the top of the stack. This is called `D(p)`, where `p` is
89 ///        a pattern-stack.
90 ///        This is used when we know there are missing constructor cases, but there might be
91 ///        existing wildcard patterns, so to check the usefulness of the matrix, we have to check
92 ///        all its *other* components.
93 ///
94 ///        It is computed as follows. We look at the pattern `p_1` on top of the stack,
95 ///        and we have three cases:
96 ///             1.1. `p_1 = c(r_1, .., r_a)`. We discard the current stack and return nothing.
97 ///             1.2. `p_1 = _`. We return the rest of the stack:
98 ///                     p_2, .., p_n
99 ///             1.3. `p_1 = r_1 | r_2`. We expand the OR-pattern and then recurse on each resulting
100 ///               stack.
101 ///                     D((r_1, p_2, .., p_n))
102 ///                     D((r_2, p_2, .., p_n))
103 ///
104 ///     Note that the OR-patterns are not always used directly in Rust, but are used to derive the
105 ///     exhaustive integer matching rules, so they're written here for posterity.
106 ///
107 /// Both those operations extend straightforwardly to a list or pattern-stacks, i.e. a matrix, by
108 /// working row-by-row. Popping a constructor ends up keeping only the matrix rows that start with
109 /// the given constructor, and popping a wildcard keeps those rows that start with a wildcard.
110 ///
111 ///
112 /// The algorithm for computing `U`
113 /// -------------------------------
114 /// The algorithm is inductive (on the number of columns: i.e., components of tuple patterns).
115 /// That means we're going to check the components from left-to-right, so the algorithm
116 /// operates principally on the first component of the matrix and new pattern-stack `p`.
117 /// This algorithm is realised in the `is_useful` function.
118 ///
119 /// Base case. (`n = 0`, i.e., an empty tuple pattern)
120 ///     - If `P` already contains an empty pattern (i.e., if the number of patterns `m > 0`),
121 ///       then `U(P, p)` is false.
122 ///     - Otherwise, `P` must be empty, so `U(P, p)` is true.
123 ///
124 /// Inductive step. (`n > 0`, i.e., whether there's at least one column
125 ///                  [which may then be expanded into further columns later])
126 ///     We're going to match on the top of the new pattern-stack, `p_1`.
127 ///         - If `p_1 == c(r_1, .., r_a)`, i.e. we have a constructor pattern.
128 ///           Then, the usefulness of `p_1` can be reduced to whether it is useful when
129 ///           we ignore all the patterns in the first column of `P` that involve other constructors.
130 ///           This is where `S(c, P)` comes in:
131 ///           `U(P, p) := U(S(c, P), S(c, p))`
132 ///           This special case is handled in `is_useful_specialized`.
133 ///
134 ///           For example, if `P` is:
135 ///           [
136 ///               [Some(true), _],
137 ///               [None, 0],
138 ///           ]
139 ///           and `p` is [Some(false), 0], then we don't care about row 2 since we know `p` only
140 ///           matches values that row 2 doesn't. For row 1 however, we need to dig into the
141 ///           arguments of `Some` to know whether some new value is covered. So we compute
142 ///           `U([[true, _]], [false, 0])`.
143 ///
144 ///         - If `p_1 == _`, then we look at the list of constructors that appear in the first
145 ///               component of the rows of `P`:
146 ///             + If there are some constructors that aren't present, then we might think that the
147 ///               wildcard `_` is useful, since it covers those constructors that weren't covered
148 ///               before.
149 ///               That's almost correct, but only works if there were no wildcards in those first
150 ///               components. So we need to check that `p` is useful with respect to the rows that
151 ///               start with a wildcard, if there are any. This is where `D` comes in:
152 ///               `U(P, p) := U(D(P), D(p))`
153 ///
154 ///               For example, if `P` is:
155 ///               [
156 ///                   [_, true, _],
157 ///                   [None, false, 1],
158 ///               ]
159 ///               and `p` is [_, false, _], the `Some` constructor doesn't appear in `P`. So if we
160 ///               only had row 2, we'd know that `p` is useful. However row 1 starts with a
161 ///               wildcard, so we need to check whether `U([[true, _]], [false, 1])`.
162 ///
163 ///             + Otherwise, all possible constructors (for the relevant type) are present. In this
164 ///               case we must check whether the wildcard pattern covers any unmatched value. For
165 ///               that, we can think of the `_` pattern as a big OR-pattern that covers all
166 ///               possible constructors. For `Option`, that would mean `_ = None | Some(_)` for
167 ///               example. The wildcard pattern is useful in this case if it is useful when
168 ///               specialized to one of the possible constructors. So we compute:
169 ///               `U(P, p) := ∃(k ϵ constructors) U(S(k, P), S(k, p))`
170 ///
171 ///               For example, if `P` is:
172 ///               [
173 ///                   [Some(true), _],
174 ///                   [None, false],
175 ///               ]
176 ///               and `p` is [_, false], both `None` and `Some` constructors appear in the first
177 ///               components of `P`. We will therefore try popping both constructors in turn: we
178 ///               compute U([[true, _]], [_, false]) for the `Some` constructor, and U([[false]],
179 ///               [false]) for the `None` constructor. The first case returns true, so we know that
180 ///               `p` is useful for `P`. Indeed, it matches `[Some(false), _]` that wasn't matched
181 ///               before.
182 ///
183 ///         - If `p_1 == r_1 | r_2`, then the usefulness depends on each `r_i` separately:
184 ///           `U(P, p) := U(P, (r_1, p_2, .., p_n))
185 ///                    || U(P, (r_2, p_2, .., p_n))`
186 ///
187 /// Modifications to the algorithm
188 /// ------------------------------
189 /// The algorithm in the paper doesn't cover some of the special cases that arise in Rust, for
190 /// example uninhabited types and variable-length slice patterns. These are drawn attention to
191 /// throughout the code below. I'll make a quick note here about how exhaustive integer matching is
192 /// accounted for, though.
193 ///
194 /// Exhaustive integer matching
195 /// ---------------------------
196 /// An integer type can be thought of as a (huge) sum type: 1 | 2 | 3 | ...
197 /// So to support exhaustive integer matching, we can make use of the logic in the paper for
198 /// OR-patterns. However, we obviously can't just treat ranges x..=y as individual sums, because
199 /// they are likely gigantic. So we instead treat ranges as constructors of the integers. This means
200 /// that we have a constructor *of* constructors (the integers themselves). We then need to work
201 /// through all the inductive step rules above, deriving how the ranges would be treated as
202 /// OR-patterns, and making sure that they're treated in the same way even when they're ranges.
203 /// There are really only four special cases here:
204 /// - When we match on a constructor that's actually a range, we have to treat it as if we would
205 ///   an OR-pattern.
206 ///     + It turns out that we can simply extend the case for single-value patterns in
207 ///      `specialize` to either be *equal* to a value constructor, or *contained within* a range
208 ///      constructor.
209 ///     + When the pattern itself is a range, you just want to tell whether any of the values in
210 ///       the pattern range coincide with values in the constructor range, which is precisely
211 ///       intersection.
212 ///   Since when encountering a range pattern for a value constructor, we also use inclusion, it
213 ///   means that whenever the constructor is a value/range and the pattern is also a value/range,
214 ///   we can simply use intersection to test usefulness.
215 /// - When we're testing for usefulness of a pattern and the pattern's first component is a
216 ///   wildcard.
217 ///     + If all the constructors appear in the matrix, we have a slight complication. By default,
218 ///       the behaviour (i.e., a disjunction over specialised matrices for each constructor) is
219 ///       invalid, because we want a disjunction over every *integer* in each range, not just a
220 ///       disjunction over every range. This is a bit more tricky to deal with: essentially we need
221 ///       to form equivalence classes of subranges of the constructor range for which the behaviour
222 ///       of the matrix `P` and new pattern `p` are the same. This is described in more
223 ///       detail in `split_grouped_constructors`.
224 ///     + If some constructors are missing from the matrix, it turns out we don't need to do
225 ///       anything special (because we know none of the integers are actually wildcards: i.e., we
226 ///       can't span wildcards using ranges).
227 use self::Constructor::*;
228 use self::Usefulness::*;
229 use self::WitnessPreference::*;
230
231 use rustc_data_structures::fx::FxHashMap;
232 use rustc_index::vec::Idx;
233
234 use super::{compare_const_vals, PatternFoldable, PatternFolder};
235 use super::{FieldPat, Pat, PatKind, PatRange};
236
237 use rustc::hir::def_id::DefId;
238 use rustc::hir::{HirId, RangeEnd};
239 use rustc::ty::layout::{Integer, IntegerExt, Size, VariantIdx};
240 use rustc::ty::{self, Const, Ty, TyCtxt, TypeFoldable};
241
242 use rustc::lint;
243 use rustc::mir::interpret::{truncate, AllocId, ConstValue, Pointer, Scalar};
244 use rustc::mir::Field;
245 use rustc::util::captures::Captures;
246 use rustc::util::common::ErrorReported;
247
248 use syntax::attr::{SignedInt, UnsignedInt};
249 use syntax_pos::{Span, DUMMY_SP};
250
251 use arena::TypedArena;
252
253 use smallvec::{smallvec, SmallVec};
254 use std::cmp::{self, max, min, Ordering};
255 use std::convert::TryInto;
256 use std::fmt;
257 use std::iter::{FromIterator, IntoIterator};
258 use std::ops::RangeInclusive;
259 use std::u128;
260
261 pub fn expand_pattern<'a, 'tcx>(cx: &MatchCheckCtxt<'a, 'tcx>, pat: Pat<'tcx>) -> Pat<'tcx> {
262     LiteralExpander { tcx: cx.tcx }.fold_pattern(&pat)
263 }
264
265 struct LiteralExpander<'tcx> {
266     tcx: TyCtxt<'tcx>,
267 }
268
269 impl LiteralExpander<'tcx> {
270     /// Derefs `val` and potentially unsizes the value if `crty` is an array and `rty` a slice.
271     ///
272     /// `crty` and `rty` can differ because you can use array constants in the presence of slice
273     /// patterns. So the pattern may end up being a slice, but the constant is an array. We convert
274     /// the array to a slice in that case.
275     fn fold_const_value_deref(
276         &mut self,
277         val: ConstValue<'tcx>,
278         // the pattern's pointee type
279         rty: Ty<'tcx>,
280         // the constant's pointee type
281         crty: Ty<'tcx>,
282     ) -> ConstValue<'tcx> {
283         debug!("fold_const_value_deref {:?} {:?} {:?}", val, rty, crty);
284         match (val, &crty.kind, &rty.kind) {
285             // the easy case, deref a reference
286             (ConstValue::Scalar(Scalar::Ptr(p)), x, y) if x == y => {
287                 let alloc = self.tcx.alloc_map.lock().unwrap_memory(p.alloc_id);
288                 ConstValue::ByRef { alloc, offset: p.offset }
289             }
290             // unsize array to slice if pattern is array but match value or other patterns are slice
291             (ConstValue::Scalar(Scalar::Ptr(p)), ty::Array(t, n), ty::Slice(u)) => {
292                 assert_eq!(t, u);
293                 ConstValue::Slice {
294                     data: self.tcx.alloc_map.lock().unwrap_memory(p.alloc_id),
295                     start: p.offset.bytes().try_into().unwrap(),
296                     end: n.eval_usize(self.tcx, ty::ParamEnv::empty()).try_into().unwrap(),
297                 }
298             }
299             // fat pointers stay the same
300             (ConstValue::Slice { .. }, _, _)
301             | (_, ty::Slice(_), ty::Slice(_))
302             | (_, ty::Str, ty::Str) => val,
303             // FIXME(oli-obk): this is reachable for `const FOO: &&&u32 = &&&42;` being used
304             _ => bug!("cannot deref {:#?}, {} -> {}", val, crty, rty),
305         }
306     }
307 }
308
309 impl PatternFolder<'tcx> for LiteralExpander<'tcx> {
310     fn fold_pattern(&mut self, pat: &Pat<'tcx>) -> Pat<'tcx> {
311         debug!("fold_pattern {:?} {:?} {:?}", pat, pat.ty.kind, pat.kind);
312         match (&pat.ty.kind, &*pat.kind) {
313             (
314                 &ty::Ref(_, rty, _),
315                 &PatKind::Constant {
316                     value: Const { val, ty: ty::TyS { kind: ty::Ref(_, crty, _), .. } },
317                 },
318             ) => Pat {
319                 ty: pat.ty,
320                 span: pat.span,
321                 kind: box PatKind::Deref {
322                     subpattern: Pat {
323                         ty: rty,
324                         span: pat.span,
325                         kind: box PatKind::Constant {
326                             value: self.tcx.mk_const(Const {
327                                 val: self.fold_const_value_deref(*val, rty, crty),
328                                 ty: rty,
329                             }),
330                         },
331                     },
332                 },
333             },
334             (_, &PatKind::Binding { subpattern: Some(ref s), .. }) => s.fold_with(self),
335             _ => pat.super_fold_with(self),
336         }
337     }
338 }
339
340 impl<'tcx> Pat<'tcx> {
341     fn is_wildcard(&self) -> bool {
342         match *self.kind {
343             PatKind::Binding { subpattern: None, .. } | PatKind::Wild => true,
344             _ => false,
345         }
346     }
347 }
348
349 /// A row of a matrix. Rows of len 1 are very common, which is why `SmallVec[_; 2]`
350 /// works well.
351 #[derive(Debug, Clone)]
352 pub struct PatStack<'p, 'tcx>(SmallVec<[&'p Pat<'tcx>; 2]>);
353
354 impl<'p, 'tcx> PatStack<'p, 'tcx> {
355     pub fn from_pattern(pat: &'p Pat<'tcx>) -> Self {
356         PatStack(smallvec![pat])
357     }
358
359     fn from_vec(vec: SmallVec<[&'p Pat<'tcx>; 2]>) -> Self {
360         PatStack(vec)
361     }
362
363     fn from_slice(s: &[&'p Pat<'tcx>]) -> Self {
364         PatStack(SmallVec::from_slice(s))
365     }
366
367     fn is_empty(&self) -> bool {
368         self.0.is_empty()
369     }
370
371     fn len(&self) -> usize {
372         self.0.len()
373     }
374
375     fn head(&self) -> &'p Pat<'tcx> {
376         self.0[0]
377     }
378
379     fn to_tail(&self) -> Self {
380         PatStack::from_slice(&self.0[1..])
381     }
382
383     fn iter(&self) -> impl Iterator<Item = &Pat<'tcx>> {
384         self.0.iter().map(|p| *p)
385     }
386
387     /// This computes `D(self)`. See top of the file for explanations.
388     fn specialize_wildcard(&self) -> Option<Self> {
389         if self.head().is_wildcard() { Some(self.to_tail()) } else { None }
390     }
391
392     /// This computes `S(constructor, self)`. See top of the file for explanations.
393     fn specialize_constructor<'a, 'q>(
394         &self,
395         cx: &mut MatchCheckCtxt<'a, 'tcx>,
396         constructor: &Constructor<'tcx>,
397         ctor_wild_subpatterns: &[&'q Pat<'tcx>],
398     ) -> Option<PatStack<'q, 'tcx>>
399     where
400         'a: 'q,
401         'p: 'q,
402     {
403         let new_heads = specialize_one_pattern(cx, self.head(), constructor, ctor_wild_subpatterns);
404         new_heads.map(|mut new_head| {
405             new_head.0.extend_from_slice(&self.0[1..]);
406             new_head
407         })
408     }
409 }
410
411 impl<'p, 'tcx> Default for PatStack<'p, 'tcx> {
412     fn default() -> Self {
413         PatStack(smallvec![])
414     }
415 }
416
417 impl<'p, 'tcx> FromIterator<&'p Pat<'tcx>> for PatStack<'p, 'tcx> {
418     fn from_iter<T>(iter: T) -> Self
419     where
420         T: IntoIterator<Item = &'p Pat<'tcx>>,
421     {
422         PatStack(iter.into_iter().collect())
423     }
424 }
425
426 /// A 2D matrix.
427 pub struct Matrix<'p, 'tcx>(Vec<PatStack<'p, 'tcx>>);
428
429 impl<'p, 'tcx> Matrix<'p, 'tcx> {
430     pub fn empty() -> Self {
431         Matrix(vec![])
432     }
433
434     pub fn push(&mut self, row: PatStack<'p, 'tcx>) {
435         self.0.push(row)
436     }
437
438     /// Iterate over the first component of each row
439     fn heads<'a>(&'a self) -> impl Iterator<Item = &'a Pat<'tcx>> + Captures<'p> {
440         self.0.iter().map(|r| r.head())
441     }
442
443     /// This computes `D(self)`. See top of the file for explanations.
444     fn specialize_wildcard(&self) -> Self {
445         self.0.iter().filter_map(|r| r.specialize_wildcard()).collect()
446     }
447
448     /// This computes `S(constructor, self)`. See top of the file for explanations.
449     fn specialize_constructor<'a, 'q>(
450         &self,
451         cx: &mut MatchCheckCtxt<'a, 'tcx>,
452         constructor: &Constructor<'tcx>,
453         ctor_wild_subpatterns: &[&'q Pat<'tcx>],
454     ) -> Matrix<'q, 'tcx>
455     where
456         'a: 'q,
457         'p: 'q,
458     {
459         Matrix(
460             self.0
461                 .iter()
462                 .filter_map(|r| r.specialize_constructor(cx, constructor, ctor_wild_subpatterns))
463                 .collect(),
464         )
465     }
466 }
467
468 /// Pretty-printer for matrices of patterns, example:
469 /// +++++++++++++++++++++++++++++
470 /// + _     + []                +
471 /// +++++++++++++++++++++++++++++
472 /// + true  + [First]           +
473 /// +++++++++++++++++++++++++++++
474 /// + true  + [Second(true)]    +
475 /// +++++++++++++++++++++++++++++
476 /// + false + [_]               +
477 /// +++++++++++++++++++++++++++++
478 /// + _     + [_, _, tail @ ..] +
479 /// +++++++++++++++++++++++++++++
480 impl<'p, 'tcx> fmt::Debug for Matrix<'p, 'tcx> {
481     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
482         write!(f, "\n")?;
483
484         let &Matrix(ref m) = self;
485         let pretty_printed_matrix: Vec<Vec<String>> =
486             m.iter().map(|row| row.iter().map(|pat| format!("{:?}", pat)).collect()).collect();
487
488         let column_count = m.iter().map(|row| row.len()).max().unwrap_or(0);
489         assert!(m.iter().all(|row| row.len() == column_count));
490         let column_widths: Vec<usize> = (0..column_count)
491             .map(|col| pretty_printed_matrix.iter().map(|row| row[col].len()).max().unwrap_or(0))
492             .collect();
493
494         let total_width = column_widths.iter().cloned().sum::<usize>() + column_count * 3 + 1;
495         let br = "+".repeat(total_width);
496         write!(f, "{}\n", br)?;
497         for row in pretty_printed_matrix {
498             write!(f, "+")?;
499             for (column, pat_str) in row.into_iter().enumerate() {
500                 write!(f, " ")?;
501                 write!(f, "{:1$}", pat_str, column_widths[column])?;
502                 write!(f, " +")?;
503             }
504             write!(f, "\n")?;
505             write!(f, "{}\n", br)?;
506         }
507         Ok(())
508     }
509 }
510
511 impl<'p, 'tcx> FromIterator<PatStack<'p, 'tcx>> for Matrix<'p, 'tcx> {
512     fn from_iter<T>(iter: T) -> Self
513     where
514         T: IntoIterator<Item = PatStack<'p, 'tcx>>,
515     {
516         Matrix(iter.into_iter().collect())
517     }
518 }
519
520 pub struct MatchCheckCtxt<'a, 'tcx> {
521     pub tcx: TyCtxt<'tcx>,
522     /// The module in which the match occurs. This is necessary for
523     /// checking inhabited-ness of types because whether a type is (visibly)
524     /// inhabited can depend on whether it was defined in the current module or
525     /// not. E.g., `struct Foo { _private: ! }` cannot be seen to be empty
526     /// outside it's module and should not be matchable with an empty match
527     /// statement.
528     pub module: DefId,
529     param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
530     pub pattern_arena: &'a TypedArena<Pat<'tcx>>,
531     pub byte_array_map: FxHashMap<*const Pat<'tcx>, Vec<&'a Pat<'tcx>>>,
532 }
533
534 impl<'a, 'tcx> MatchCheckCtxt<'a, 'tcx> {
535     pub fn create_and_enter<F, R>(
536         tcx: TyCtxt<'tcx>,
537         param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
538         module: DefId,
539         f: F,
540     ) -> R
541     where
542         F: for<'b> FnOnce(MatchCheckCtxt<'b, 'tcx>) -> R,
543     {
544         let pattern_arena = TypedArena::default();
545
546         f(MatchCheckCtxt {
547             tcx,
548             param_env,
549             module,
550             pattern_arena: &pattern_arena,
551             byte_array_map: FxHashMap::default(),
552         })
553     }
554
555     fn is_uninhabited(&self, ty: Ty<'tcx>) -> bool {
556         if self.tcx.features().exhaustive_patterns {
557             self.tcx.is_ty_uninhabited_from(self.module, ty)
558         } else {
559             false
560         }
561     }
562
563     fn is_non_exhaustive_enum(&self, ty: Ty<'tcx>) -> bool {
564         match ty.kind {
565             ty::Adt(adt_def, ..) => adt_def.is_variant_list_non_exhaustive(),
566             _ => false,
567         }
568     }
569
570     fn is_local(&self, ty: Ty<'tcx>) -> bool {
571         match ty.kind {
572             ty::Adt(adt_def, ..) => adt_def.did.is_local(),
573             _ => false,
574         }
575     }
576 }
577
578 #[derive(Clone, Debug)]
579 enum Constructor<'tcx> {
580     /// The constructor of all patterns that don't vary by constructor,
581     /// e.g., struct patterns and fixed-length arrays.
582     Single,
583     /// Enum variants.
584     Variant(DefId),
585     /// Literal values.
586     ConstantValue(&'tcx ty::Const<'tcx>, Span),
587     /// Ranges of literal values (`2..=5` and `2..5`).
588     ConstantRange(u128, u128, Ty<'tcx>, RangeEnd, Span),
589     /// Array patterns of length n.
590     Slice(u64),
591 }
592
593 // Ignore spans when comparing, they don't carry semantic information as they are only for lints.
594 impl<'tcx> std::cmp::PartialEq for Constructor<'tcx> {
595     fn eq(&self, other: &Self) -> bool {
596         match (self, other) {
597             (Constructor::Single, Constructor::Single) => true,
598             (Constructor::Variant(a), Constructor::Variant(b)) => a == b,
599             (Constructor::ConstantValue(a, _), Constructor::ConstantValue(b, _)) => a == b,
600             (
601                 Constructor::ConstantRange(a_start, a_end, a_ty, a_range_end, _),
602                 Constructor::ConstantRange(b_start, b_end, b_ty, b_range_end, _),
603             ) => a_start == b_start && a_end == b_end && a_ty == b_ty && a_range_end == b_range_end,
604             (Constructor::Slice(a), Constructor::Slice(b)) => a == b,
605             _ => false,
606         }
607     }
608 }
609
610 impl<'tcx> Constructor<'tcx> {
611     fn is_slice(&self) -> bool {
612         match self {
613             Slice { .. } => true,
614             _ => false,
615         }
616     }
617
618     fn variant_index_for_adt<'a>(
619         &self,
620         cx: &MatchCheckCtxt<'a, 'tcx>,
621         adt: &'tcx ty::AdtDef,
622     ) -> VariantIdx {
623         match self {
624             Variant(id) => adt.variant_index_with_id(*id),
625             Single => {
626                 assert!(!adt.is_enum());
627                 VariantIdx::new(0)
628             }
629             ConstantValue(c, _) => crate::const_eval::const_variant_index(cx.tcx, cx.param_env, c),
630             _ => bug!("bad constructor {:?} for adt {:?}", self, adt),
631         }
632     }
633
634     fn display(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> String {
635         match self {
636             Constructor::ConstantValue(val, _) => format!("{}", val),
637             Constructor::ConstantRange(lo, hi, ty, range_end, _) => {
638                 // Get the right sign on the output:
639                 let ty = ty::ParamEnv::empty().and(*ty);
640                 format!(
641                     "{}{}{}",
642                     ty::Const::from_bits(tcx, *lo, ty),
643                     range_end,
644                     ty::Const::from_bits(tcx, *hi, ty),
645                 )
646             }
647             Constructor::Slice(val) => format!("[{}]", val),
648             _ => bug!("bad constructor being displayed: `{:?}", self),
649         }
650     }
651
652     // Returns the set of constructors covered by `self` but not by
653     // anything in `other_ctors`.
654     fn subtract_ctors(
655         &self,
656         tcx: TyCtxt<'tcx>,
657         param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
658         other_ctors: &Vec<Constructor<'tcx>>,
659     ) -> Vec<Constructor<'tcx>> {
660         let mut refined_ctors = vec![self.clone()];
661         for other_ctor in other_ctors {
662             if other_ctor == self {
663                 // If a constructor appears in a `match` arm, we can
664                 // eliminate it straight away.
665                 refined_ctors = vec![]
666             } else if let Some(interval) = IntRange::from_ctor(tcx, param_env, other_ctor) {
667                 // Refine the required constructors for the type by subtracting
668                 // the range defined by the current constructor pattern.
669                 refined_ctors = interval.subtract_from(tcx, param_env, refined_ctors);
670             }
671
672             // If the constructor patterns that have been considered so far
673             // already cover the entire range of values, then we know the
674             // constructor is not missing, and we can move on to the next one.
675             if refined_ctors.is_empty() {
676                 break;
677             }
678         }
679
680         // If a constructor has not been matched, then it is missing.
681         // We add `refined_ctors` instead of `self`, because then we can
682         // provide more detailed error information about precisely which
683         // ranges have been omitted.
684         refined_ctors
685     }
686
687     /// This returns one wildcard pattern for each argument to this constructor.
688     fn wildcard_subpatterns<'a>(
689         &self,
690         cx: &MatchCheckCtxt<'a, 'tcx>,
691         ty: Ty<'tcx>,
692     ) -> impl Iterator<Item = Pat<'tcx>> + DoubleEndedIterator {
693         constructor_sub_pattern_tys(cx, self, ty).into_iter().map(|ty| Pat {
694             ty,
695             span: DUMMY_SP,
696             kind: box PatKind::Wild,
697         })
698     }
699
700     /// This computes the arity of a constructor. The arity of a constructor
701     /// is how many subpattern patterns of that constructor should be expanded to.
702     ///
703     /// For instance, a tuple pattern `(_, 42, Some([]))` has the arity of 3.
704     /// A struct pattern's arity is the number of fields it contains, etc.
705     fn arity<'a>(&self, cx: &MatchCheckCtxt<'a, 'tcx>, ty: Ty<'tcx>) -> u64 {
706         debug!("Constructor::arity({:#?}, {:?})", self, ty);
707         match ty.kind {
708             ty::Tuple(ref fs) => fs.len() as u64,
709             ty::Slice(..) | ty::Array(..) => match *self {
710                 Slice(length) => length,
711                 ConstantValue(..) => 0,
712                 _ => bug!("bad slice pattern {:?} {:?}", self, ty),
713             },
714             ty::Ref(..) => 1,
715             ty::Adt(adt, _) => {
716                 adt.variants[self.variant_index_for_adt(cx, adt)].fields.len() as u64
717             }
718             _ => 0,
719         }
720     }
721
722     /// Apply a constructor to a list of patterns, yielding a new pattern. `pats`
723     /// must have as many elements as this constructor's arity.
724     ///
725     /// Examples:
726     /// `self`: `Constructor::Single`
727     /// `ty`: `(u32, u32, u32)`
728     /// `pats`: `[10, 20, _]`
729     /// returns `(10, 20, _)`
730     ///
731     /// `self`: `Constructor::Variant(Option::Some)`
732     /// `ty`: `Option<bool>`
733     /// `pats`: `[false]`
734     /// returns `Some(false)`
735     fn apply<'a>(
736         &self,
737         cx: &MatchCheckCtxt<'a, 'tcx>,
738         ty: Ty<'tcx>,
739         pats: impl IntoIterator<Item = Pat<'tcx>>,
740     ) -> Pat<'tcx> {
741         let mut subpatterns = pats.into_iter();
742         let pat = match ty.kind {
743             ty::Adt(..) | ty::Tuple(..) => {
744                 let subpatterns = subpatterns
745                     .enumerate()
746                     .map(|(i, p)| FieldPat { field: Field::new(i), pattern: p })
747                     .collect();
748
749                 if let ty::Adt(adt, substs) = ty.kind {
750                     if adt.is_enum() {
751                         PatKind::Variant {
752                             adt_def: adt,
753                             substs,
754                             variant_index: self.variant_index_for_adt(cx, adt),
755                             subpatterns,
756                         }
757                     } else {
758                         PatKind::Leaf { subpatterns }
759                     }
760                 } else {
761                     PatKind::Leaf { subpatterns }
762                 }
763             }
764
765             ty::Ref(..) => PatKind::Deref { subpattern: subpatterns.nth(0).unwrap() },
766
767             ty::Slice(_) | ty::Array(..) => {
768                 PatKind::Slice { prefix: subpatterns.collect(), slice: None, suffix: vec![] }
769             }
770
771             _ => match *self {
772                 ConstantValue(value, _) => PatKind::Constant { value },
773                 ConstantRange(lo, hi, ty, end, _) => PatKind::Range(PatRange {
774                     lo: ty::Const::from_bits(cx.tcx, lo, ty::ParamEnv::empty().and(ty)),
775                     hi: ty::Const::from_bits(cx.tcx, hi, ty::ParamEnv::empty().and(ty)),
776                     end,
777                 }),
778                 _ => PatKind::Wild,
779             },
780         };
781
782         Pat { ty, span: DUMMY_SP, kind: Box::new(pat) }
783     }
784
785     /// Like `apply`, but where all the subpatterns are wildcards `_`.
786     fn apply_wildcards<'a>(&self, cx: &MatchCheckCtxt<'a, 'tcx>, ty: Ty<'tcx>) -> Pat<'tcx> {
787         let subpatterns = self.wildcard_subpatterns(cx, ty).rev();
788         self.apply(cx, ty, subpatterns)
789     }
790 }
791
792 #[derive(Clone, Debug)]
793 pub enum Usefulness<'tcx> {
794     Useful,
795     UsefulWithWitness(Vec<Witness<'tcx>>),
796     NotUseful,
797 }
798
799 impl<'tcx> Usefulness<'tcx> {
800     fn new_useful(preference: WitnessPreference) -> Self {
801         match preference {
802             ConstructWitness => UsefulWithWitness(vec![Witness(vec![])]),
803             LeaveOutWitness => Useful,
804         }
805     }
806
807     fn is_useful(&self) -> bool {
808         match *self {
809             NotUseful => false,
810             _ => true,
811         }
812     }
813
814     fn apply_constructor(
815         self,
816         cx: &MatchCheckCtxt<'_, 'tcx>,
817         ctor: &Constructor<'tcx>,
818         ty: Ty<'tcx>,
819     ) -> Self {
820         match self {
821             UsefulWithWitness(witnesses) => UsefulWithWitness(
822                 witnesses
823                     .into_iter()
824                     .map(|witness| witness.apply_constructor(cx, &ctor, ty))
825                     .collect(),
826             ),
827             x => x,
828         }
829     }
830
831     fn apply_wildcard(self, ty: Ty<'tcx>) -> Self {
832         match self {
833             UsefulWithWitness(witnesses) => {
834                 let wild = Pat { ty, span: DUMMY_SP, kind: box PatKind::Wild };
835                 UsefulWithWitness(
836                     witnesses
837                         .into_iter()
838                         .map(|mut witness| {
839                             witness.0.push(wild.clone());
840                             witness
841                         })
842                         .collect(),
843                 )
844             }
845             x => x,
846         }
847     }
848
849     fn apply_missing_ctors(
850         self,
851         cx: &MatchCheckCtxt<'_, 'tcx>,
852         ty: Ty<'tcx>,
853         missing_ctors: &MissingConstructors<'tcx>,
854     ) -> Self {
855         match self {
856             UsefulWithWitness(witnesses) => {
857                 let new_patterns: Vec<_> =
858                     missing_ctors.iter().map(|ctor| ctor.apply_wildcards(cx, ty)).collect();
859                 // Add the new patterns to each witness
860                 UsefulWithWitness(
861                     witnesses
862                         .into_iter()
863                         .flat_map(|witness| {
864                             new_patterns.iter().map(move |pat| {
865                                 let mut witness = witness.clone();
866                                 witness.0.push(pat.clone());
867                                 witness
868                             })
869                         })
870                         .collect(),
871                 )
872             }
873             x => x,
874         }
875     }
876 }
877
878 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
879 pub enum WitnessPreference {
880     ConstructWitness,
881     LeaveOutWitness,
882 }
883
884 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
885 struct PatCtxt<'tcx> {
886     ty: Ty<'tcx>,
887     max_slice_length: u64,
888     span: Span,
889 }
890
891 /// A witness of non-exhaustiveness for error reporting, represented
892 /// as a list of patterns (in reverse order of construction) with
893 /// wildcards inside to represent elements that can take any inhabitant
894 /// of the type as a value.
895 ///
896 /// A witness against a list of patterns should have the same types
897 /// and length as the pattern matched against. Because Rust `match`
898 /// is always against a single pattern, at the end the witness will
899 /// have length 1, but in the middle of the algorithm, it can contain
900 /// multiple patterns.
901 ///
902 /// For example, if we are constructing a witness for the match against
903 /// ```
904 /// struct Pair(Option<(u32, u32)>, bool);
905 ///
906 /// match (p: Pair) {
907 ///    Pair(None, _) => {}
908 ///    Pair(_, false) => {}
909 /// }
910 /// ```
911 ///
912 /// We'll perform the following steps:
913 /// 1. Start with an empty witness
914 ///     `Witness(vec![])`
915 /// 2. Push a witness `Some(_)` against the `None`
916 ///     `Witness(vec![Some(_)])`
917 /// 3. Push a witness `true` against the `false`
918 ///     `Witness(vec![Some(_), true])`
919 /// 4. Apply the `Pair` constructor to the witnesses
920 ///     `Witness(vec![Pair(Some(_), true)])`
921 ///
922 /// The final `Pair(Some(_), true)` is then the resulting witness.
923 #[derive(Clone, Debug)]
924 pub struct Witness<'tcx>(Vec<Pat<'tcx>>);
925
926 impl<'tcx> Witness<'tcx> {
927     pub fn single_pattern(self) -> Pat<'tcx> {
928         assert_eq!(self.0.len(), 1);
929         self.0.into_iter().next().unwrap()
930     }
931
932     /// Constructs a partial witness for a pattern given a list of
933     /// patterns expanded by the specialization step.
934     ///
935     /// When a pattern P is discovered to be useful, this function is used bottom-up
936     /// to reconstruct a complete witness, e.g., a pattern P' that covers a subset
937     /// of values, V, where each value in that set is not covered by any previously
938     /// used patterns and is covered by the pattern P'. Examples:
939     ///
940     /// left_ty: tuple of 3 elements
941     /// pats: [10, 20, _]           => (10, 20, _)
942     ///
943     /// left_ty: struct X { a: (bool, &'static str), b: usize}
944     /// pats: [(false, "foo"), 42]  => X { a: (false, "foo"), b: 42 }
945     fn apply_constructor<'a>(
946         mut self,
947         cx: &MatchCheckCtxt<'a, 'tcx>,
948         ctor: &Constructor<'tcx>,
949         ty: Ty<'tcx>,
950     ) -> Self {
951         let arity = ctor.arity(cx, ty);
952         let pat = {
953             let len = self.0.len() as u64;
954             let pats = self.0.drain((len - arity) as usize..).rev();
955             ctor.apply(cx, ty, pats)
956         };
957
958         self.0.push(pat);
959
960         self
961     }
962 }
963
964 /// This determines the set of all possible constructors of a pattern matching
965 /// values of type `left_ty`. For vectors, this would normally be an infinite set
966 /// but is instead bounded by the maximum fixed length of slice patterns in
967 /// the column of patterns being analyzed.
968 ///
969 /// We make sure to omit constructors that are statically impossible. E.g., for
970 /// `Option<!>`, we do not include `Some(_)` in the returned list of constructors.
971 fn all_constructors<'a, 'tcx>(
972     cx: &mut MatchCheckCtxt<'a, 'tcx>,
973     pcx: PatCtxt<'tcx>,
974 ) -> Vec<Constructor<'tcx>> {
975     debug!("all_constructors({:?})", pcx.ty);
976     let ctors = match pcx.ty.kind {
977         ty::Bool => [true, false]
978             .iter()
979             .map(|&b| ConstantValue(ty::Const::from_bool(cx.tcx, b), pcx.span))
980             .collect(),
981         ty::Array(ref sub_ty, len) if len.try_eval_usize(cx.tcx, cx.param_env).is_some() => {
982             let len = len.eval_usize(cx.tcx, cx.param_env);
983             if len != 0 && cx.is_uninhabited(sub_ty) { vec![] } else { vec![Slice(len)] }
984         }
985         // Treat arrays of a constant but unknown length like slices.
986         ty::Array(ref sub_ty, _) | ty::Slice(ref sub_ty) => {
987             if cx.is_uninhabited(sub_ty) {
988                 vec![Slice(0)]
989             } else {
990                 (0..pcx.max_slice_length + 1).map(|length| Slice(length)).collect()
991             }
992         }
993         ty::Adt(def, substs) if def.is_enum() => def
994             .variants
995             .iter()
996             .filter(|v| {
997                 !cx.tcx.features().exhaustive_patterns
998                     || !v
999                         .uninhabited_from(cx.tcx, substs, def.adt_kind())
1000                         .contains(cx.tcx, cx.module)
1001             })
1002             .map(|v| Variant(v.def_id))
1003             .collect(),
1004         ty::Char => {
1005             vec![
1006                 // The valid Unicode Scalar Value ranges.
1007                 ConstantRange(
1008                     '\u{0000}' as u128,
1009                     '\u{D7FF}' as u128,
1010                     cx.tcx.types.char,
1011                     RangeEnd::Included,
1012                     pcx.span,
1013                 ),
1014                 ConstantRange(
1015                     '\u{E000}' as u128,
1016                     '\u{10FFFF}' as u128,
1017                     cx.tcx.types.char,
1018                     RangeEnd::Included,
1019                     pcx.span,
1020                 ),
1021             ]
1022         }
1023         ty::Int(ity) => {
1024             let bits = Integer::from_attr(&cx.tcx, SignedInt(ity)).size().bits() as u128;
1025             let min = 1u128 << (bits - 1);
1026             let max = min - 1;
1027             vec![ConstantRange(min, max, pcx.ty, RangeEnd::Included, pcx.span)]
1028         }
1029         ty::Uint(uty) => {
1030             let size = Integer::from_attr(&cx.tcx, UnsignedInt(uty)).size();
1031             let max = truncate(u128::max_value(), size);
1032             vec![ConstantRange(0, max, pcx.ty, RangeEnd::Included, pcx.span)]
1033         }
1034         _ => {
1035             if cx.is_uninhabited(pcx.ty) {
1036                 vec![]
1037             } else {
1038                 vec![Single]
1039             }
1040         }
1041     };
1042     ctors
1043 }
1044
1045 fn max_slice_length<'p, 'a, 'tcx, I>(cx: &mut MatchCheckCtxt<'a, 'tcx>, patterns: I) -> u64
1046 where
1047     I: Iterator<Item = &'p Pat<'tcx>>,
1048     'tcx: 'p,
1049 {
1050     // The exhaustiveness-checking paper does not include any details on
1051     // checking variable-length slice patterns. However, they are matched
1052     // by an infinite collection of fixed-length array patterns.
1053     //
1054     // Checking the infinite set directly would take an infinite amount
1055     // of time. However, it turns out that for each finite set of
1056     // patterns `P`, all sufficiently large array lengths are equivalent:
1057     //
1058     // Each slice `s` with a "sufficiently-large" length `l ≥ L` that applies
1059     // to exactly the subset `Pₜ` of `P` can be transformed to a slice
1060     // `sₘ` for each sufficiently-large length `m` that applies to exactly
1061     // the same subset of `P`.
1062     //
1063     // Because of that, each witness for reachability-checking from one
1064     // of the sufficiently-large lengths can be transformed to an
1065     // equally-valid witness from any other length, so we only have
1066     // to check slice lengths from the "minimal sufficiently-large length"
1067     // and below.
1068     //
1069     // Note that the fact that there is a *single* `sₘ` for each `m`
1070     // not depending on the specific pattern in `P` is important: if
1071     // you look at the pair of patterns
1072     //     `[true, ..]`
1073     //     `[.., false]`
1074     // Then any slice of length ≥1 that matches one of these two
1075     // patterns can be trivially turned to a slice of any
1076     // other length ≥1 that matches them and vice-versa - for
1077     // but the slice from length 2 `[false, true]` that matches neither
1078     // of these patterns can't be turned to a slice from length 1 that
1079     // matches neither of these patterns, so we have to consider
1080     // slices from length 2 there.
1081     //
1082     // Now, to see that that length exists and find it, observe that slice
1083     // patterns are either "fixed-length" patterns (`[_, _, _]`) or
1084     // "variable-length" patterns (`[_, .., _]`).
1085     //
1086     // For fixed-length patterns, all slices with lengths *longer* than
1087     // the pattern's length have the same outcome (of not matching), so
1088     // as long as `L` is greater than the pattern's length we can pick
1089     // any `sₘ` from that length and get the same result.
1090     //
1091     // For variable-length patterns, the situation is more complicated,
1092     // because as seen above the precise value of `sₘ` matters.
1093     //
1094     // However, for each variable-length pattern `p` with a prefix of length
1095     // `plₚ` and suffix of length `slₚ`, only the first `plₚ` and the last
1096     // `slₚ` elements are examined.
1097     //
1098     // Therefore, as long as `L` is positive (to avoid concerns about empty
1099     // types), all elements after the maximum prefix length and before
1100     // the maximum suffix length are not examined by any variable-length
1101     // pattern, and therefore can be added/removed without affecting
1102     // them - creating equivalent patterns from any sufficiently-large
1103     // length.
1104     //
1105     // Of course, if fixed-length patterns exist, we must be sure
1106     // that our length is large enough to miss them all, so
1107     // we can pick `L = max(FIXED_LEN+1 ∪ {max(PREFIX_LEN) + max(SUFFIX_LEN)})`
1108     //
1109     // for example, with the above pair of patterns, all elements
1110     // but the first and last can be added/removed, so any
1111     // witness of length ≥2 (say, `[false, false, true]`) can be
1112     // turned to a witness from any other length ≥2.
1113
1114     let mut max_prefix_len = 0;
1115     let mut max_suffix_len = 0;
1116     let mut max_fixed_len = 0;
1117
1118     for row in patterns {
1119         match *row.kind {
1120             PatKind::Constant { value } => {
1121                 // extract the length of an array/slice from a constant
1122                 match (value.val, &value.ty.kind) {
1123                     (_, ty::Array(_, n)) => {
1124                         max_fixed_len = cmp::max(max_fixed_len, n.eval_usize(cx.tcx, cx.param_env))
1125                     }
1126                     (ConstValue::Slice { start, end, .. }, ty::Slice(_)) => {
1127                         max_fixed_len = cmp::max(max_fixed_len, (end - start) as u64)
1128                     }
1129                     _ => {}
1130                 }
1131             }
1132             PatKind::Slice { ref prefix, slice: None, ref suffix } => {
1133                 let fixed_len = prefix.len() as u64 + suffix.len() as u64;
1134                 max_fixed_len = cmp::max(max_fixed_len, fixed_len);
1135             }
1136             PatKind::Slice { ref prefix, slice: Some(_), ref suffix } => {
1137                 max_prefix_len = cmp::max(max_prefix_len, prefix.len() as u64);
1138                 max_suffix_len = cmp::max(max_suffix_len, suffix.len() as u64);
1139             }
1140             _ => {}
1141         }
1142     }
1143
1144     cmp::max(max_fixed_len + 1, max_prefix_len + max_suffix_len)
1145 }
1146
1147 /// An inclusive interval, used for precise integer exhaustiveness checking.
1148 /// `IntRange`s always store a contiguous range. This means that values are
1149 /// encoded such that `0` encodes the minimum value for the integer,
1150 /// regardless of the signedness.
1151 /// For example, the pattern `-128..=127i8` is encoded as `0..=255`.
1152 /// This makes comparisons and arithmetic on interval endpoints much more
1153 /// straightforward. See `signed_bias` for details.
1154 ///
1155 /// `IntRange` is never used to encode an empty range or a "range" that wraps
1156 /// around the (offset) space: i.e., `range.lo <= range.hi`.
1157 #[derive(Clone, Debug)]
1158 struct IntRange<'tcx> {
1159     pub range: RangeInclusive<u128>,
1160     pub ty: Ty<'tcx>,
1161     pub span: Span,
1162 }
1163
1164 impl<'tcx> IntRange<'tcx> {
1165     #[inline]
1166     fn is_integral(ty: Ty<'_>) -> bool {
1167         match ty.kind {
1168             ty::Char | ty::Int(_) | ty::Uint(_) => true,
1169             _ => false,
1170         }
1171     }
1172
1173     #[inline]
1174     fn integral_size_and_signed_bias(tcx: TyCtxt<'tcx>, ty: Ty<'_>) -> Option<(Size, u128)> {
1175         match ty.kind {
1176             ty::Char => Some((Size::from_bytes(4), 0)),
1177             ty::Int(ity) => {
1178                 let size = Integer::from_attr(&tcx, SignedInt(ity)).size();
1179                 Some((size, 1u128 << (size.bits() as u128 - 1)))
1180             }
1181             ty::Uint(uty) => Some((Integer::from_attr(&tcx, UnsignedInt(uty)).size(), 0)),
1182             _ => None,
1183         }
1184     }
1185
1186     #[inline]
1187     fn from_const(
1188         tcx: TyCtxt<'tcx>,
1189         param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
1190         value: &Const<'tcx>,
1191         span: Span,
1192     ) -> Option<IntRange<'tcx>> {
1193         if let Some((target_size, bias)) = Self::integral_size_and_signed_bias(tcx, value.ty) {
1194             let ty = value.ty;
1195             let val = if let ConstValue::Scalar(Scalar::Raw { data, size }) = value.val {
1196                 // For this specific pattern we can skip a lot of effort and go
1197                 // straight to the result, after doing a bit of checking. (We
1198                 // could remove this branch and just use the next branch, which
1199                 // is more general but much slower.)
1200                 Scalar::<()>::check_raw(data, size, target_size);
1201                 data
1202             } else if let Some(val) = value.try_eval_bits(tcx, param_env, ty) {
1203                 // This is a more general form of the previous branch.
1204                 val
1205             } else {
1206                 return None;
1207             };
1208             let val = val ^ bias;
1209             Some(IntRange { range: val..=val, ty, span })
1210         } else {
1211             None
1212         }
1213     }
1214
1215     #[inline]
1216     fn from_range(
1217         tcx: TyCtxt<'tcx>,
1218         lo: u128,
1219         hi: u128,
1220         ty: Ty<'tcx>,
1221         end: &RangeEnd,
1222         span: Span,
1223     ) -> Option<IntRange<'tcx>> {
1224         if Self::is_integral(ty) {
1225             // Perform a shift if the underlying types are signed,
1226             // which makes the interval arithmetic simpler.
1227             let bias = IntRange::signed_bias(tcx, ty);
1228             let (lo, hi) = (lo ^ bias, hi ^ bias);
1229             // Make sure the interval is well-formed.
1230             if lo > hi || lo == hi && *end == RangeEnd::Excluded {
1231                 None
1232             } else {
1233                 let offset = (*end == RangeEnd::Excluded) as u128;
1234                 Some(IntRange { range: lo..=(hi - offset), ty, span })
1235             }
1236         } else {
1237             None
1238         }
1239     }
1240
1241     fn from_ctor(
1242         tcx: TyCtxt<'tcx>,
1243         param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
1244         ctor: &Constructor<'tcx>,
1245     ) -> Option<IntRange<'tcx>> {
1246         // Floating-point ranges are permitted and we don't want
1247         // to consider them when constructing integer ranges.
1248         match ctor {
1249             ConstantRange(lo, hi, ty, end, span) => Self::from_range(tcx, *lo, *hi, ty, end, *span),
1250             ConstantValue(val, span) => Self::from_const(tcx, param_env, val, *span),
1251             _ => None,
1252         }
1253     }
1254
1255     fn from_pat(
1256         tcx: TyCtxt<'tcx>,
1257         param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
1258         mut pat: &Pat<'tcx>,
1259     ) -> Option<IntRange<'tcx>> {
1260         loop {
1261             match pat.kind {
1262                 box PatKind::Constant { value } => {
1263                     return Self::from_const(tcx, param_env, value, pat.span);
1264                 }
1265                 box PatKind::Range(PatRange { lo, hi, end }) => {
1266                     return Self::from_range(
1267                         tcx,
1268                         lo.eval_bits(tcx, param_env, lo.ty),
1269                         hi.eval_bits(tcx, param_env, hi.ty),
1270                         &lo.ty,
1271                         &end,
1272                         pat.span,
1273                     );
1274                 }
1275                 box PatKind::AscribeUserType { ref subpattern, .. } => {
1276                     pat = subpattern;
1277                 }
1278                 _ => return None,
1279             }
1280         }
1281     }
1282
1283     // The return value of `signed_bias` should be XORed with an endpoint to encode/decode it.
1284     fn signed_bias(tcx: TyCtxt<'tcx>, ty: Ty<'tcx>) -> u128 {
1285         match ty.kind {
1286             ty::Int(ity) => {
1287                 let bits = Integer::from_attr(&tcx, SignedInt(ity)).size().bits() as u128;
1288                 1u128 << (bits - 1)
1289             }
1290             _ => 0,
1291         }
1292     }
1293
1294     /// Converts a `RangeInclusive` to a `ConstantValue` or inclusive `ConstantRange`.
1295     fn range_to_ctor(
1296         tcx: TyCtxt<'tcx>,
1297         ty: Ty<'tcx>,
1298         r: RangeInclusive<u128>,
1299         span: Span,
1300     ) -> Constructor<'tcx> {
1301         let bias = IntRange::signed_bias(tcx, ty);
1302         let (lo, hi) = r.into_inner();
1303         if lo == hi {
1304             let ty = ty::ParamEnv::empty().and(ty);
1305             ConstantValue(ty::Const::from_bits(tcx, lo ^ bias, ty), span)
1306         } else {
1307             ConstantRange(lo ^ bias, hi ^ bias, ty, RangeEnd::Included, span)
1308         }
1309     }
1310
1311     /// Returns a collection of ranges that spans the values covered by `ranges`, subtracted
1312     /// by the values covered by `self`: i.e., `ranges \ self` (in set notation).
1313     fn subtract_from(
1314         self,
1315         tcx: TyCtxt<'tcx>,
1316         param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
1317         ranges: Vec<Constructor<'tcx>>,
1318     ) -> Vec<Constructor<'tcx>> {
1319         let ranges = ranges
1320             .into_iter()
1321             .filter_map(|r| IntRange::from_ctor(tcx, param_env, &r).map(|i| i.range));
1322         let mut remaining_ranges = vec![];
1323         let ty = self.ty;
1324         let (lo, hi) = self.range.into_inner();
1325         for subrange in ranges {
1326             let (subrange_lo, subrange_hi) = subrange.into_inner();
1327             if lo > subrange_hi || subrange_lo > hi {
1328                 // The pattern doesn't intersect with the subrange at all,
1329                 // so the subrange remains untouched.
1330                 remaining_ranges.push(Self::range_to_ctor(
1331                     tcx,
1332                     ty,
1333                     subrange_lo..=subrange_hi,
1334                     self.span,
1335                 ));
1336             } else {
1337                 if lo > subrange_lo {
1338                     // The pattern intersects an upper section of the
1339                     // subrange, so a lower section will remain.
1340                     remaining_ranges.push(Self::range_to_ctor(
1341                         tcx,
1342                         ty,
1343                         subrange_lo..=(lo - 1),
1344                         self.span,
1345                     ));
1346                 }
1347                 if hi < subrange_hi {
1348                     // The pattern intersects a lower section of the
1349                     // subrange, so an upper section will remain.
1350                     remaining_ranges.push(Self::range_to_ctor(
1351                         tcx,
1352                         ty,
1353                         (hi + 1)..=subrange_hi,
1354                         self.span,
1355                     ));
1356                 }
1357             }
1358         }
1359         remaining_ranges
1360     }
1361
1362     fn intersection(&self, other: &Self) -> Option<Self> {
1363         let ty = self.ty;
1364         let (lo, hi) = (*self.range.start(), *self.range.end());
1365         let (other_lo, other_hi) = (*other.range.start(), *other.range.end());
1366         if lo <= other_hi && other_lo <= hi {
1367             let span = other.span;
1368             Some(IntRange { range: max(lo, other_lo)..=min(hi, other_hi), ty, span })
1369         } else {
1370             None
1371         }
1372     }
1373
1374     fn suspicious_intersection(&self, other: &Self) -> bool {
1375         // `false` in the following cases:
1376         // 1     ----      // 1  ----------   // 1 ----        // 1       ----
1377         // 2  ----------   // 2     ----      // 2       ----  // 2 ----
1378         //
1379         // The following are currently `false`, but could be `true` in the future (#64007):
1380         // 1 ---------       // 1     ---------
1381         // 2     ----------  // 2 ----------
1382         //
1383         // `true` in the following cases:
1384         // 1 -------          // 1       -------
1385         // 2       --------   // 2 -------
1386         let (lo, hi) = (*self.range.start(), *self.range.end());
1387         let (other_lo, other_hi) = (*other.range.start(), *other.range.end());
1388         (lo == other_hi || hi == other_lo)
1389     }
1390 }
1391
1392 // A struct to compute a set of constructors equivalent to `all_ctors \ used_ctors`.
1393 struct MissingConstructors<'tcx> {
1394     tcx: TyCtxt<'tcx>,
1395     param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
1396     all_ctors: Vec<Constructor<'tcx>>,
1397     used_ctors: Vec<Constructor<'tcx>>,
1398 }
1399
1400 impl<'tcx> MissingConstructors<'tcx> {
1401     fn new(
1402         tcx: TyCtxt<'tcx>,
1403         param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
1404         all_ctors: Vec<Constructor<'tcx>>,
1405         used_ctors: Vec<Constructor<'tcx>>,
1406     ) -> Self {
1407         MissingConstructors { tcx, param_env, all_ctors, used_ctors }
1408     }
1409
1410     fn into_inner(self) -> (Vec<Constructor<'tcx>>, Vec<Constructor<'tcx>>) {
1411         (self.all_ctors, self.used_ctors)
1412     }
1413
1414     fn is_empty(&self) -> bool {
1415         self.iter().next().is_none()
1416     }
1417     /// Whether this contains all the constructors for the given type or only a
1418     /// subset.
1419     fn all_ctors_are_missing(&self) -> bool {
1420         self.used_ctors.is_empty()
1421     }
1422
1423     /// Iterate over all_ctors \ used_ctors
1424     fn iter<'a>(&'a self) -> impl Iterator<Item = Constructor<'tcx>> + Captures<'a> {
1425         self.all_ctors.iter().flat_map(move |req_ctor| {
1426             req_ctor.subtract_ctors(self.tcx, self.param_env, &self.used_ctors)
1427         })
1428     }
1429 }
1430
1431 impl<'tcx> fmt::Debug for MissingConstructors<'tcx> {
1432     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
1433         let ctors: Vec<_> = self.iter().collect();
1434         write!(f, "{:?}", ctors)
1435     }
1436 }
1437
1438 /// Algorithm from http://moscova.inria.fr/~maranget/papers/warn/index.html.
1439 /// The algorithm from the paper has been modified to correctly handle empty
1440 /// types. The changes are:
1441 ///   (0) We don't exit early if the pattern matrix has zero rows. We just
1442 ///       continue to recurse over columns.
1443 ///   (1) all_constructors will only return constructors that are statically
1444 ///       possible. E.g., it will only return `Ok` for `Result<T, !>`.
1445 ///
1446 /// This finds whether a (row) vector `v` of patterns is 'useful' in relation
1447 /// to a set of such vectors `m` - this is defined as there being a set of
1448 /// inputs that will match `v` but not any of the sets in `m`.
1449 ///
1450 /// All the patterns at each column of the `matrix ++ v` matrix must
1451 /// have the same type, except that wildcard (PatKind::Wild) patterns
1452 /// with type `TyErr` are also allowed, even if the "type of the column"
1453 /// is not `TyErr`. That is used to represent private fields, as using their
1454 /// real type would assert that they are inhabited.
1455 ///
1456 /// This is used both for reachability checking (if a pattern isn't useful in
1457 /// relation to preceding patterns, it is not reachable) and exhaustiveness
1458 /// checking (if a wildcard pattern is useful in relation to a matrix, the
1459 /// matrix isn't exhaustive).
1460 pub fn is_useful<'p, 'a, 'tcx>(
1461     cx: &mut MatchCheckCtxt<'a, 'tcx>,
1462     matrix: &Matrix<'p, 'tcx>,
1463     v: &PatStack<'_, 'tcx>,
1464     witness_preference: WitnessPreference,
1465     hir_id: HirId,
1466 ) -> Usefulness<'tcx> {
1467     let &Matrix(ref rows) = matrix;
1468     debug!("is_useful({:#?}, {:#?})", matrix, v);
1469
1470     // The base case. We are pattern-matching on () and the return value is
1471     // based on whether our matrix has a row or not.
1472     // NOTE: This could potentially be optimized by checking rows.is_empty()
1473     // first and then, if v is non-empty, the return value is based on whether
1474     // the type of the tuple we're checking is inhabited or not.
1475     if v.is_empty() {
1476         return if rows.is_empty() {
1477             Usefulness::new_useful(witness_preference)
1478         } else {
1479             NotUseful
1480         };
1481     };
1482
1483     assert!(rows.iter().all(|r| r.len() == v.len()));
1484
1485     let (ty, span) = matrix
1486         .heads()
1487         .map(|r| (r.ty, r.span))
1488         .find(|(ty, _)| !ty.references_error())
1489         .unwrap_or((v.head().ty, v.head().span));
1490     let pcx = PatCtxt {
1491         // TyErr is used to represent the type of wildcard patterns matching
1492         // against inaccessible (private) fields of structs, so that we won't
1493         // be able to observe whether the types of the struct's fields are
1494         // inhabited.
1495         //
1496         // If the field is truly inaccessible, then all the patterns
1497         // matching against it must be wildcard patterns, so its type
1498         // does not matter.
1499         //
1500         // However, if we are matching against non-wildcard patterns, we
1501         // need to know the real type of the field so we can specialize
1502         // against it. This primarily occurs through constants - they
1503         // can include contents for fields that are inaccessible at the
1504         // location of the match. In that case, the field's type is
1505         // inhabited - by the constant - so we can just use it.
1506         //
1507         // FIXME: this might lead to "unstable" behavior with macro hygiene
1508         // introducing uninhabited patterns for inaccessible fields. We
1509         // need to figure out how to model that.
1510         ty,
1511         max_slice_length: max_slice_length(cx, matrix.heads().chain(Some(v.head()))),
1512         span,
1513     };
1514
1515     debug!("is_useful_expand_first_col: pcx={:#?}, expanding {:#?}", pcx, v.head());
1516
1517     if let Some(constructors) = pat_constructors(cx, v.head(), pcx) {
1518         debug!("is_useful - expanding constructors: {:#?}", constructors);
1519         split_grouped_constructors(
1520             cx.tcx,
1521             cx.param_env,
1522             constructors,
1523             matrix,
1524             pcx.ty,
1525             pcx.span,
1526             Some(hir_id),
1527         )
1528         .into_iter()
1529         .map(|c| is_useful_specialized(cx, matrix, v, c, pcx.ty, witness_preference, hir_id))
1530         .find(|result| result.is_useful())
1531         .unwrap_or(NotUseful)
1532     } else {
1533         debug!("is_useful - expanding wildcard");
1534
1535         let used_ctors: Vec<Constructor<'_>> =
1536             matrix.heads().flat_map(|p| pat_constructors(cx, p, pcx).unwrap_or(vec![])).collect();
1537         debug!("used_ctors = {:#?}", used_ctors);
1538         // `all_ctors` are all the constructors for the given type, which
1539         // should all be represented (or caught with the wild pattern `_`).
1540         let all_ctors = all_constructors(cx, pcx);
1541         debug!("all_ctors = {:#?}", all_ctors);
1542
1543         let is_privately_empty = all_ctors.is_empty() && !cx.is_uninhabited(pcx.ty);
1544         let is_declared_nonexhaustive = cx.is_non_exhaustive_enum(pcx.ty) && !cx.is_local(pcx.ty);
1545
1546         // `missing_ctors` is the set of constructors from the same type as the
1547         // first column of `matrix` that are matched only by wildcard patterns
1548         // from the first column.
1549         //
1550         // Therefore, if there is some pattern that is unmatched by `matrix`,
1551         // it will still be unmatched if the first constructor is replaced by
1552         // any of the constructors in `missing_ctors`
1553         //
1554         // However, if our scrutinee is *privately* an empty enum, we
1555         // must treat it as though it had an "unknown" constructor (in
1556         // that case, all other patterns obviously can't be variants)
1557         // to avoid exposing its emptyness. See the `match_privately_empty`
1558         // test for details.
1559         //
1560         // FIXME: currently the only way I know of something can
1561         // be a privately-empty enum is when the exhaustive_patterns
1562         // feature flag is not present, so this is only
1563         // needed for that case.
1564
1565         // Missing constructors are those that are not matched by any
1566         // non-wildcard patterns in the current column. To determine if
1567         // the set is empty, we can check that `.peek().is_none()`, so
1568         // we only fully construct them on-demand, because they're rarely used and can be big.
1569         let missing_ctors = MissingConstructors::new(cx.tcx, cx.param_env, all_ctors, used_ctors);
1570
1571         debug!(
1572             "missing_ctors.empty()={:#?} is_privately_empty={:#?} is_declared_nonexhaustive={:#?}",
1573             missing_ctors.is_empty(),
1574             is_privately_empty,
1575             is_declared_nonexhaustive
1576         );
1577
1578         // For privately empty and non-exhaustive enums, we work as if there were an "extra"
1579         // `_` constructor for the type, so we can never match over all constructors.
1580         let is_non_exhaustive = is_privately_empty
1581             || is_declared_nonexhaustive
1582             || (pcx.ty.is_ptr_sized_integral() && !cx.tcx.features().precise_pointer_size_matching);
1583
1584         if missing_ctors.is_empty() && !is_non_exhaustive {
1585             let (all_ctors, _) = missing_ctors.into_inner();
1586             split_grouped_constructors(
1587                 cx.tcx,
1588                 cx.param_env,
1589                 all_ctors,
1590                 matrix,
1591                 pcx.ty,
1592                 DUMMY_SP,
1593                 None,
1594             )
1595             .into_iter()
1596             .map(|c| is_useful_specialized(cx, matrix, v, c, pcx.ty, witness_preference, hir_id))
1597             .find(|result| result.is_useful())
1598             .unwrap_or(NotUseful)
1599         } else {
1600             let matrix = matrix.specialize_wildcard();
1601             let v = v.to_tail();
1602             let usefulness = is_useful(cx, &matrix, &v, witness_preference, hir_id);
1603
1604             // In this case, there's at least one "free"
1605             // constructor that is only matched against by
1606             // wildcard patterns.
1607             //
1608             // There are 2 ways we can report a witness here.
1609             // Commonly, we can report all the "free"
1610             // constructors as witnesses, e.g., if we have:
1611             //
1612             // ```
1613             //     enum Direction { N, S, E, W }
1614             //     let Direction::N = ...;
1615             // ```
1616             //
1617             // we can report 3 witnesses: `S`, `E`, and `W`.
1618             //
1619             // However, there are 2 cases where we don't want
1620             // to do this and instead report a single `_` witness:
1621             //
1622             // 1) If the user is matching against a non-exhaustive
1623             // enum, there is no point in enumerating all possible
1624             // variants, because the user can't actually match
1625             // against them themselves, e.g., in an example like:
1626             // ```
1627             //     let err: io::ErrorKind = ...;
1628             //     match err {
1629             //         io::ErrorKind::NotFound => {},
1630             //     }
1631             // ```
1632             // we don't want to show every possible IO error,
1633             // but instead have `_` as the witness (this is
1634             // actually *required* if the user specified *all*
1635             // IO errors, but is probably what we want in every
1636             // case).
1637             //
1638             // 2) If the user didn't actually specify a constructor
1639             // in this arm, e.g., in
1640             // ```
1641             //     let x: (Direction, Direction, bool) = ...;
1642             //     let (_, _, false) = x;
1643             // ```
1644             // we don't want to show all 16 possible witnesses
1645             // `(<direction-1>, <direction-2>, true)` - we are
1646             // satisfied with `(_, _, true)`. In this case,
1647             // `used_ctors` is empty.
1648             if is_non_exhaustive || missing_ctors.all_ctors_are_missing() {
1649                 // All constructors are unused. Add a wild pattern
1650                 // rather than each individual constructor.
1651                 usefulness.apply_wildcard(pcx.ty)
1652             } else {
1653                 // Construct for each missing constructor a "wild" version of this
1654                 // constructor, that matches everything that can be built with
1655                 // it. For example, if `ctor` is a `Constructor::Variant` for
1656                 // `Option::Some`, we get the pattern `Some(_)`.
1657                 usefulness.apply_missing_ctors(cx, pcx.ty, &missing_ctors)
1658             }
1659         }
1660     }
1661 }
1662
1663 /// A shorthand for the `U(S(c, P), S(c, q))` operation from the paper. I.e., `is_useful` applied
1664 /// to the specialised version of both the pattern matrix `P` and the new pattern `q`.
1665 fn is_useful_specialized<'p, 'a, 'tcx>(
1666     cx: &mut MatchCheckCtxt<'a, 'tcx>,
1667     matrix: &Matrix<'p, 'tcx>,
1668     v: &PatStack<'_, 'tcx>,
1669     ctor: Constructor<'tcx>,
1670     lty: Ty<'tcx>,
1671     witness_preference: WitnessPreference,
1672     hir_id: HirId,
1673 ) -> Usefulness<'tcx> {
1674     debug!("is_useful_specialized({:#?}, {:#?}, {:?})", v, ctor, lty);
1675
1676     let ctor_wild_subpatterns_owned: Vec<_> = ctor.wildcard_subpatterns(cx, lty).collect();
1677     let ctor_wild_subpatterns: Vec<_> = ctor_wild_subpatterns_owned.iter().collect();
1678     let matrix = matrix.specialize_constructor(cx, &ctor, &ctor_wild_subpatterns);
1679     v.specialize_constructor(cx, &ctor, &ctor_wild_subpatterns)
1680         .map(|v| is_useful(cx, &matrix, &v, witness_preference, hir_id))
1681         .map(|u| u.apply_constructor(cx, &ctor, lty))
1682         .unwrap_or(NotUseful)
1683 }
1684
1685 /// Determines the constructors that the given pattern can be specialized to.
1686 ///
1687 /// In most cases, there's only one constructor that a specific pattern
1688 /// represents, such as a specific enum variant or a specific literal value.
1689 /// Slice patterns, however, can match slices of different lengths. For instance,
1690 /// `[a, b, tail @ ..]` can match a slice of length 2, 3, 4 and so on.
1691 ///
1692 /// Returns `None` in case of a catch-all, which can't be specialized.
1693 fn pat_constructors<'tcx>(
1694     cx: &mut MatchCheckCtxt<'_, 'tcx>,
1695     pat: &Pat<'tcx>,
1696     pcx: PatCtxt<'tcx>,
1697 ) -> Option<Vec<Constructor<'tcx>>> {
1698     match *pat.kind {
1699         PatKind::AscribeUserType { ref subpattern, .. } => pat_constructors(cx, subpattern, pcx),
1700         PatKind::Binding { .. } | PatKind::Wild => None,
1701         PatKind::Leaf { .. } | PatKind::Deref { .. } => Some(vec![Single]),
1702         PatKind::Variant { adt_def, variant_index, .. } => {
1703             Some(vec![Variant(adt_def.variants[variant_index].def_id)])
1704         }
1705         PatKind::Constant { value } => Some(vec![ConstantValue(value, pat.span)]),
1706         PatKind::Range(PatRange { lo, hi, end }) => Some(vec![ConstantRange(
1707             lo.eval_bits(cx.tcx, cx.param_env, lo.ty),
1708             hi.eval_bits(cx.tcx, cx.param_env, hi.ty),
1709             lo.ty,
1710             end,
1711             pat.span,
1712         )]),
1713         PatKind::Array { .. } => match pcx.ty.kind {
1714             ty::Array(_, length) => Some(vec![Slice(length.eval_usize(cx.tcx, cx.param_env))]),
1715             _ => span_bug!(pat.span, "bad ty {:?} for array pattern", pcx.ty),
1716         },
1717         PatKind::Slice { ref prefix, ref slice, ref suffix } => {
1718             let pat_len = prefix.len() as u64 + suffix.len() as u64;
1719             if slice.is_some() {
1720                 Some((pat_len..pcx.max_slice_length + 1).map(Slice).collect())
1721             } else {
1722                 Some(vec![Slice(pat_len)])
1723             }
1724         }
1725         PatKind::Or { .. } => {
1726             bug!("support for or-patterns has not been fully implemented yet.");
1727         }
1728     }
1729 }
1730
1731 /// This computes the types of the sub patterns that a constructor should be
1732 /// expanded to.
1733 ///
1734 /// For instance, a tuple pattern (43u32, 'a') has sub pattern types [u32, char].
1735 fn constructor_sub_pattern_tys<'a, 'tcx>(
1736     cx: &MatchCheckCtxt<'a, 'tcx>,
1737     ctor: &Constructor<'tcx>,
1738     ty: Ty<'tcx>,
1739 ) -> Vec<Ty<'tcx>> {
1740     debug!("constructor_sub_pattern_tys({:#?}, {:?})", ctor, ty);
1741     match ty.kind {
1742         ty::Tuple(ref fs) => fs.into_iter().map(|t| t.expect_ty()).collect(),
1743         ty::Slice(ty) | ty::Array(ty, _) => match *ctor {
1744             Slice(length) => (0..length).map(|_| ty).collect(),
1745             ConstantValue(..) => vec![],
1746             _ => bug!("bad slice pattern {:?} {:?}", ctor, ty),
1747         },
1748         ty::Ref(_, rty, _) => vec![rty],
1749         ty::Adt(adt, substs) => {
1750             if adt.is_box() {
1751                 // Use T as the sub pattern type of Box<T>.
1752                 vec![substs.type_at(0)]
1753             } else {
1754                 let variant = &adt.variants[ctor.variant_index_for_adt(cx, adt)];
1755                 let is_non_exhaustive = variant.is_field_list_non_exhaustive() && !cx.is_local(ty);
1756                 variant
1757                     .fields
1758                     .iter()
1759                     .map(|field| {
1760                         let is_visible =
1761                             adt.is_enum() || field.vis.is_accessible_from(cx.module, cx.tcx);
1762                         let is_uninhabited = cx.is_uninhabited(field.ty(cx.tcx, substs));
1763                         match (is_visible, is_non_exhaustive, is_uninhabited) {
1764                             // Treat all uninhabited types in non-exhaustive variants as `TyErr`.
1765                             (_, true, true) => cx.tcx.types.err,
1766                             // Treat all non-visible fields as `TyErr`. They can't appear in any
1767                             // other pattern from this match (because they are private), so their
1768                             // type does not matter - but we don't want to know they are
1769                             // uninhabited.
1770                             (false, ..) => cx.tcx.types.err,
1771                             (true, ..) => {
1772                                 let ty = field.ty(cx.tcx, substs);
1773                                 match ty.kind {
1774                                     // If the field type returned is an array of an unknown size
1775                                     // return an TyErr.
1776                                     ty::Array(_, len)
1777                                         if len.try_eval_usize(cx.tcx, cx.param_env).is_none() =>
1778                                     {
1779                                         cx.tcx.types.err
1780                                     }
1781                                     _ => ty,
1782                                 }
1783                             }
1784                         }
1785                     })
1786                     .collect()
1787             }
1788         }
1789         _ => vec![],
1790     }
1791 }
1792
1793 // checks whether a constant is equal to a user-written slice pattern. Only supports byte slices,
1794 // meaning all other types will compare unequal and thus equal patterns often do not cause the
1795 // second pattern to lint about unreachable match arms.
1796 fn slice_pat_covered_by_const<'tcx>(
1797     tcx: TyCtxt<'tcx>,
1798     _span: Span,
1799     const_val: &'tcx ty::Const<'tcx>,
1800     prefix: &[Pat<'tcx>],
1801     slice: &Option<Pat<'tcx>>,
1802     suffix: &[Pat<'tcx>],
1803     param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
1804 ) -> Result<bool, ErrorReported> {
1805     let data: &[u8] = match (const_val.val, &const_val.ty.kind) {
1806         (ConstValue::ByRef { offset, alloc, .. }, ty::Array(t, n)) => {
1807             assert_eq!(*t, tcx.types.u8);
1808             let n = n.eval_usize(tcx, param_env);
1809             let ptr = Pointer::new(AllocId(0), offset);
1810             alloc.get_bytes(&tcx, ptr, Size::from_bytes(n)).unwrap()
1811         }
1812         (ConstValue::Slice { data, start, end }, ty::Slice(t)) => {
1813             assert_eq!(*t, tcx.types.u8);
1814             let ptr = Pointer::new(AllocId(0), Size::from_bytes(start as u64));
1815             data.get_bytes(&tcx, ptr, Size::from_bytes((end - start) as u64)).unwrap()
1816         }
1817         // FIXME(oli-obk): create a way to extract fat pointers from ByRef
1818         (_, ty::Slice(_)) => return Ok(false),
1819         _ => bug!(
1820             "slice_pat_covered_by_const: {:#?}, {:#?}, {:#?}, {:#?}",
1821             const_val,
1822             prefix,
1823             slice,
1824             suffix,
1825         ),
1826     };
1827
1828     let pat_len = prefix.len() + suffix.len();
1829     if data.len() < pat_len || (slice.is_none() && data.len() > pat_len) {
1830         return Ok(false);
1831     }
1832
1833     for (ch, pat) in data[..prefix.len()]
1834         .iter()
1835         .zip(prefix)
1836         .chain(data[data.len() - suffix.len()..].iter().zip(suffix))
1837     {
1838         match pat.kind {
1839             box PatKind::Constant { value } => {
1840                 let b = value.eval_bits(tcx, param_env, pat.ty);
1841                 assert_eq!(b as u8 as u128, b);
1842                 if b as u8 != *ch {
1843                     return Ok(false);
1844                 }
1845             }
1846             _ => {}
1847         }
1848     }
1849
1850     Ok(true)
1851 }
1852
1853 // Whether to evaluate a constructor using exhaustive integer matching. This is true if the
1854 // constructor is a range or constant with an integer type.
1855 fn should_treat_range_exhaustively(tcx: TyCtxt<'tcx>, ctor: &Constructor<'tcx>) -> bool {
1856     let ty = match ctor {
1857         ConstantValue(value, _) => value.ty,
1858         ConstantRange(_, _, ty, _, _) => ty,
1859         _ => return false,
1860     };
1861     if let ty::Char | ty::Int(_) | ty::Uint(_) = ty.kind {
1862         !ty.is_ptr_sized_integral() || tcx.features().precise_pointer_size_matching
1863     } else {
1864         false
1865     }
1866 }
1867
1868 /// For exhaustive integer matching, some constructors are grouped within other constructors
1869 /// (namely integer typed values are grouped within ranges). However, when specialising these
1870 /// constructors, we want to be specialising for the underlying constructors (the integers), not
1871 /// the groups (the ranges). Thus we need to split the groups up. Splitting them up naïvely would
1872 /// mean creating a separate constructor for every single value in the range, which is clearly
1873 /// impractical. However, observe that for some ranges of integers, the specialisation will be
1874 /// identical across all values in that range (i.e., there are equivalence classes of ranges of
1875 /// constructors based on their `is_useful_specialized` outcome). These classes are grouped by
1876 /// the patterns that apply to them (in the matrix `P`). We can split the range whenever the
1877 /// patterns that apply to that range (specifically: the patterns that *intersect* with that range)
1878 /// change.
1879 /// Our solution, therefore, is to split the range constructor into subranges at every single point
1880 /// the group of intersecting patterns changes (using the method described below).
1881 /// And voilà! We're testing precisely those ranges that we need to, without any exhaustive matching
1882 /// on actual integers. The nice thing about this is that the number of subranges is linear in the
1883 /// number of rows in the matrix (i.e., the number of cases in the `match` statement), so we don't
1884 /// need to be worried about matching over gargantuan ranges.
1885 ///
1886 /// Essentially, given the first column of a matrix representing ranges, looking like the following:
1887 ///
1888 /// |------|  |----------| |-------|    ||
1889 ///    |-------| |-------|            |----| ||
1890 ///       |---------|
1891 ///
1892 /// We split the ranges up into equivalence classes so the ranges are no longer overlapping:
1893 ///
1894 /// |--|--|||-||||--||---|||-------|  |-|||| ||
1895 ///
1896 /// The logic for determining how to split the ranges is fairly straightforward: we calculate
1897 /// boundaries for each interval range, sort them, then create constructors for each new interval
1898 /// between every pair of boundary points. (This essentially sums up to performing the intuitive
1899 /// merging operation depicted above.)
1900 ///
1901 /// `hir_id` is `None` when we're evaluating the wildcard pattern, do not lint for overlapping in
1902 /// ranges that case.
1903 fn split_grouped_constructors<'p, 'tcx>(
1904     tcx: TyCtxt<'tcx>,
1905     param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
1906     ctors: Vec<Constructor<'tcx>>,
1907     matrix: &Matrix<'p, 'tcx>,
1908     ty: Ty<'tcx>,
1909     span: Span,
1910     hir_id: Option<HirId>,
1911 ) -> Vec<Constructor<'tcx>> {
1912     let mut split_ctors = Vec::with_capacity(ctors.len());
1913
1914     for ctor in ctors.into_iter() {
1915         match ctor {
1916             // For now, only ranges may denote groups of "subconstructors", so we only need to
1917             // special-case constant ranges.
1918             ConstantRange(..) if should_treat_range_exhaustively(tcx, &ctor) => {
1919                 // We only care about finding all the subranges within the range of the constructor
1920                 // range. Anything else is irrelevant, because it is guaranteed to result in
1921                 // `NotUseful`, which is the default case anyway, and can be ignored.
1922                 let ctor_range = IntRange::from_ctor(tcx, param_env, &ctor).unwrap();
1923
1924                 /// Represents a border between 2 integers. Because the intervals spanning borders
1925                 /// must be able to cover every integer, we need to be able to represent
1926                 /// 2^128 + 1 such borders.
1927                 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Debug)]
1928                 enum Border {
1929                     JustBefore(u128),
1930                     AfterMax,
1931                 }
1932
1933                 // A function for extracting the borders of an integer interval.
1934                 fn range_borders(r: IntRange<'_>) -> impl Iterator<Item = Border> {
1935                     let (lo, hi) = r.range.into_inner();
1936                     let from = Border::JustBefore(lo);
1937                     let to = match hi.checked_add(1) {
1938                         Some(m) => Border::JustBefore(m),
1939                         None => Border::AfterMax,
1940                     };
1941                     vec![from, to].into_iter()
1942                 }
1943
1944                 // Collect the span and range of all the intersecting ranges to lint on likely
1945                 // incorrect range patterns. (#63987)
1946                 let mut overlaps = vec![];
1947                 // `borders` is the set of borders between equivalence classes: each equivalence
1948                 // class lies between 2 borders.
1949                 let row_borders = matrix
1950                     .0
1951                     .iter()
1952                     .flat_map(|row| {
1953                         IntRange::from_pat(tcx, param_env, row.head()).map(|r| (r, row.len()))
1954                     })
1955                     .flat_map(|(range, row_len)| {
1956                         let intersection = ctor_range.intersection(&range);
1957                         let should_lint = ctor_range.suspicious_intersection(&range);
1958                         if let (Some(range), 1, true) = (&intersection, row_len, should_lint) {
1959                             // FIXME: for now, only check for overlapping ranges on simple range
1960                             // patterns. Otherwise with the current logic the following is detected
1961                             // as overlapping:
1962                             //   match (10u8, true) {
1963                             //    (0 ..= 125, false) => {}
1964                             //    (126 ..= 255, false) => {}
1965                             //    (0 ..= 255, true) => {}
1966                             //  }
1967                             overlaps.push(range.clone());
1968                         }
1969                         intersection
1970                     })
1971                     .flat_map(|range| range_borders(range));
1972                 let ctor_borders = range_borders(ctor_range.clone());
1973                 let mut borders: Vec<_> = row_borders.chain(ctor_borders).collect();
1974                 borders.sort_unstable();
1975
1976                 lint_overlapping_patterns(tcx, hir_id, ctor_range, ty, overlaps);
1977
1978                 // We're going to iterate through every adjacent pair of borders, making sure that
1979                 // each represents an interval of nonnegative length, and convert each such
1980                 // interval into a constructor.
1981                 for IntRange { range, .. } in
1982                     borders.windows(2).filter_map(|window| match (window[0], window[1]) {
1983                         (Border::JustBefore(n), Border::JustBefore(m)) => {
1984                             if n < m {
1985                                 Some(IntRange { range: n..=(m - 1), ty, span })
1986                             } else {
1987                                 None
1988                             }
1989                         }
1990                         (Border::JustBefore(n), Border::AfterMax) => {
1991                             Some(IntRange { range: n..=u128::MAX, ty, span })
1992                         }
1993                         (Border::AfterMax, _) => None,
1994                     })
1995                 {
1996                     split_ctors.push(IntRange::range_to_ctor(tcx, ty, range, span));
1997                 }
1998             }
1999             // Any other constructor can be used unchanged.
2000             _ => split_ctors.push(ctor),
2001         }
2002     }
2003
2004     split_ctors
2005 }
2006
2007 fn lint_overlapping_patterns(
2008     tcx: TyCtxt<'tcx>,
2009     hir_id: Option<HirId>,
2010     ctor_range: IntRange<'tcx>,
2011     ty: Ty<'tcx>,
2012     overlaps: Vec<IntRange<'tcx>>,
2013 ) {
2014     if let (true, Some(hir_id)) = (!overlaps.is_empty(), hir_id) {
2015         let mut err = tcx.struct_span_lint_hir(
2016             lint::builtin::OVERLAPPING_PATTERNS,
2017             hir_id,
2018             ctor_range.span,
2019             "multiple patterns covering the same range",
2020         );
2021         err.span_label(ctor_range.span, "overlapping patterns");
2022         for int_range in overlaps {
2023             // Use the real type for user display of the ranges:
2024             err.span_label(
2025                 int_range.span,
2026                 &format!(
2027                     "this range overlaps on `{}`",
2028                     IntRange::range_to_ctor(tcx, ty, int_range.range, DUMMY_SP).display(tcx),
2029                 ),
2030             );
2031         }
2032         err.emit();
2033     }
2034 }
2035
2036 fn constructor_covered_by_range<'tcx>(
2037     tcx: TyCtxt<'tcx>,
2038     param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
2039     ctor: &Constructor<'tcx>,
2040     pat: &Pat<'tcx>,
2041 ) -> Result<bool, ErrorReported> {
2042     let (from, to, end, ty) = match pat.kind {
2043         box PatKind::Constant { value } => (value, value, RangeEnd::Included, value.ty),
2044         box PatKind::Range(PatRange { lo, hi, end }) => (lo, hi, end, lo.ty),
2045         _ => bug!("`constructor_covered_by_range` called with {:?}", pat),
2046     };
2047     trace!("constructor_covered_by_range {:#?}, {:#?}, {:#?}, {}", ctor, from, to, ty);
2048     let cmp_from = |c_from| {
2049         compare_const_vals(tcx, c_from, from, param_env, ty).map(|res| res != Ordering::Less)
2050     };
2051     let cmp_to = |c_to| compare_const_vals(tcx, c_to, to, param_env, ty);
2052     macro_rules! some_or_ok {
2053         ($e:expr) => {
2054             match $e {
2055                 Some(to) => to,
2056                 None => return Ok(false), // not char or int
2057             }
2058         };
2059     }
2060     match *ctor {
2061         ConstantValue(value, _) => {
2062             let to = some_or_ok!(cmp_to(value));
2063             let end =
2064                 (to == Ordering::Less) || (end == RangeEnd::Included && to == Ordering::Equal);
2065             Ok(some_or_ok!(cmp_from(value)) && end)
2066         }
2067         ConstantRange(from, to, ty, RangeEnd::Included, _) => {
2068             let to =
2069                 some_or_ok!(cmp_to(ty::Const::from_bits(tcx, to, ty::ParamEnv::empty().and(ty),)));
2070             let end =
2071                 (to == Ordering::Less) || (end == RangeEnd::Included && to == Ordering::Equal);
2072             Ok(some_or_ok!(cmp_from(ty::Const::from_bits(
2073                 tcx,
2074                 from,
2075                 ty::ParamEnv::empty().and(ty),
2076             ))) && end)
2077         }
2078         ConstantRange(from, to, ty, RangeEnd::Excluded, _) => {
2079             let to =
2080                 some_or_ok!(cmp_to(ty::Const::from_bits(tcx, to, ty::ParamEnv::empty().and(ty))));
2081             let end =
2082                 (to == Ordering::Less) || (end == RangeEnd::Excluded && to == Ordering::Equal);
2083             Ok(some_or_ok!(cmp_from(ty::Const::from_bits(
2084                 tcx,
2085                 from,
2086                 ty::ParamEnv::empty().and(ty)
2087             ))) && end)
2088         }
2089         Single => Ok(true),
2090         _ => bug!(),
2091     }
2092 }
2093
2094 fn patterns_for_variant<'p, 'a: 'p, 'tcx>(
2095     cx: &mut MatchCheckCtxt<'a, 'tcx>,
2096     subpatterns: &'p [FieldPat<'tcx>],
2097     ctor_wild_subpatterns: &[&'p Pat<'tcx>],
2098     is_non_exhaustive: bool,
2099 ) -> PatStack<'p, 'tcx> {
2100     let mut result = SmallVec::from_slice(ctor_wild_subpatterns);
2101
2102     for subpat in subpatterns {
2103         if !is_non_exhaustive || !cx.is_uninhabited(subpat.pattern.ty) {
2104             result[subpat.field.index()] = &subpat.pattern;
2105         }
2106     }
2107
2108     debug!(
2109         "patterns_for_variant({:#?}, {:#?}) = {:#?}",
2110         subpatterns, ctor_wild_subpatterns, result
2111     );
2112     PatStack::from_vec(result)
2113 }
2114
2115 /// This is the main specialization step. It expands the pattern
2116 /// into `arity` patterns based on the constructor. For most patterns, the step is trivial,
2117 /// for instance tuple patterns are flattened and box patterns expand into their inner pattern.
2118 /// Returns `None` if the pattern does not have the given constructor.
2119 ///
2120 /// OTOH, slice patterns with a subslice pattern (tail @ ..) can be expanded into multiple
2121 /// different patterns.
2122 /// Structure patterns with a partial wild pattern (Foo { a: 42, .. }) have their missing
2123 /// fields filled with wild patterns.
2124 fn specialize_one_pattern<'p, 'a: 'p, 'q: 'p, 'tcx>(
2125     cx: &mut MatchCheckCtxt<'a, 'tcx>,
2126     pat: &'q Pat<'tcx>,
2127     constructor: &Constructor<'tcx>,
2128     ctor_wild_subpatterns: &[&'p Pat<'tcx>],
2129 ) -> Option<PatStack<'p, 'tcx>> {
2130     let result = match *pat.kind {
2131         PatKind::AscribeUserType { ref subpattern, .. } => PatStack::from_pattern(subpattern)
2132             .specialize_constructor(cx, constructor, ctor_wild_subpatterns),
2133
2134         PatKind::Binding { .. } | PatKind::Wild => {
2135             Some(PatStack::from_slice(ctor_wild_subpatterns))
2136         }
2137
2138         PatKind::Variant { adt_def, variant_index, ref subpatterns, .. } => {
2139             let ref variant = adt_def.variants[variant_index];
2140             let is_non_exhaustive = variant.is_field_list_non_exhaustive() && !cx.is_local(pat.ty);
2141             Some(Variant(variant.def_id))
2142                 .filter(|variant_constructor| variant_constructor == constructor)
2143                 .map(|_| {
2144                     patterns_for_variant(cx, subpatterns, ctor_wild_subpatterns, is_non_exhaustive)
2145                 })
2146         }
2147
2148         PatKind::Leaf { ref subpatterns } => {
2149             Some(patterns_for_variant(cx, subpatterns, ctor_wild_subpatterns, false))
2150         }
2151
2152         PatKind::Deref { ref subpattern } => Some(PatStack::from_pattern(subpattern)),
2153
2154         PatKind::Constant { value } if constructor.is_slice() => {
2155             // We extract an `Option` for the pointer because slices of zero
2156             // elements don't necessarily point to memory, they are usually
2157             // just integers. The only time they should be pointing to memory
2158             // is when they are subslices of nonzero slices.
2159             let (alloc, offset, n, ty) = match value.ty.kind {
2160                 ty::Array(t, n) => match value.val {
2161                     ConstValue::ByRef { offset, alloc, .. } => {
2162                         (alloc, offset, n.eval_usize(cx.tcx, cx.param_env), t)
2163                     }
2164                     _ => span_bug!(pat.span, "array pattern is {:?}", value,),
2165                 },
2166                 ty::Slice(t) => {
2167                     match value.val {
2168                         ConstValue::Slice { data, start, end } => {
2169                             (data, Size::from_bytes(start as u64), (end - start) as u64, t)
2170                         }
2171                         ConstValue::ByRef { .. } => {
2172                             // FIXME(oli-obk): implement `deref` for `ConstValue`
2173                             return None;
2174                         }
2175                         _ => span_bug!(
2176                             pat.span,
2177                             "slice pattern constant must be scalar pair but is {:?}",
2178                             value,
2179                         ),
2180                     }
2181                 }
2182                 _ => span_bug!(
2183                     pat.span,
2184                     "unexpected const-val {:?} with ctor {:?}",
2185                     value,
2186                     constructor,
2187                 ),
2188             };
2189             if ctor_wild_subpatterns.len() as u64 == n {
2190                 // convert a constant slice/array pattern to a list of patterns.
2191                 let layout = cx.tcx.layout_of(cx.param_env.and(ty)).ok()?;
2192                 let ptr = Pointer::new(AllocId(0), offset);
2193                 (0..n)
2194                     .map(|i| {
2195                         let ptr = ptr.offset(layout.size * i, &cx.tcx).ok()?;
2196                         let scalar = alloc.read_scalar(&cx.tcx, ptr, layout.size).ok()?;
2197                         let scalar = scalar.not_undef().ok()?;
2198                         let value = ty::Const::from_scalar(cx.tcx, scalar, ty);
2199                         let pattern =
2200                             Pat { ty, span: pat.span, kind: box PatKind::Constant { value } };
2201                         Some(&*cx.pattern_arena.alloc(pattern))
2202                     })
2203                     .collect()
2204             } else {
2205                 None
2206             }
2207         }
2208
2209         PatKind::Constant { .. } | PatKind::Range { .. } => {
2210             // If the constructor is a:
2211             // - Single value: add a row if the pattern contains the constructor.
2212             // - Range: add a row if the constructor intersects the pattern.
2213             if should_treat_range_exhaustively(cx.tcx, constructor) {
2214                 match (
2215                     IntRange::from_ctor(cx.tcx, cx.param_env, constructor),
2216                     IntRange::from_pat(cx.tcx, cx.param_env, pat),
2217                 ) {
2218                     (Some(ctor), Some(pat)) => ctor.intersection(&pat).map(|_| {
2219                         let (pat_lo, pat_hi) = pat.range.into_inner();
2220                         let (ctor_lo, ctor_hi) = ctor.range.into_inner();
2221                         assert!(pat_lo <= ctor_lo && ctor_hi <= pat_hi);
2222                         PatStack::default()
2223                     }),
2224                     _ => None,
2225                 }
2226             } else {
2227                 // Fallback for non-ranges and ranges that involve
2228                 // floating-point numbers, which are not conveniently handled
2229                 // by `IntRange`. For these cases, the constructor may not be a
2230                 // range so intersection actually devolves into being covered
2231                 // by the pattern.
2232                 match constructor_covered_by_range(cx.tcx, cx.param_env, constructor, pat) {
2233                     Ok(true) => Some(PatStack::default()),
2234                     Ok(false) | Err(ErrorReported) => None,
2235                 }
2236             }
2237         }
2238
2239         PatKind::Array { ref prefix, ref slice, ref suffix }
2240         | PatKind::Slice { ref prefix, ref slice, ref suffix } => match *constructor {
2241             Slice(..) => {
2242                 let pat_len = prefix.len() + suffix.len();
2243                 if let Some(slice_count) = ctor_wild_subpatterns.len().checked_sub(pat_len) {
2244                     if slice_count == 0 || slice.is_some() {
2245                         Some(
2246                             prefix
2247                                 .iter()
2248                                 .chain(
2249                                     ctor_wild_subpatterns
2250                                         .iter()
2251                                         .map(|p| *p)
2252                                         .skip(prefix.len())
2253                                         .take(slice_count)
2254                                         .chain(suffix.iter()),
2255                                 )
2256                                 .collect(),
2257                         )
2258                     } else {
2259                         None
2260                     }
2261                 } else {
2262                     None
2263                 }
2264             }
2265             ConstantValue(cv, _) => {
2266                 match slice_pat_covered_by_const(
2267                     cx.tcx,
2268                     pat.span,
2269                     cv,
2270                     prefix,
2271                     slice,
2272                     suffix,
2273                     cx.param_env,
2274                 ) {
2275                     Ok(true) => Some(PatStack::default()),
2276                     Ok(false) => None,
2277                     Err(ErrorReported) => None,
2278                 }
2279             }
2280             _ => span_bug!(pat.span, "unexpected ctor {:?} for slice pat", constructor),
2281         },
2282
2283         PatKind::Or { .. } => {
2284             bug!("support for or-patterns has not been fully implemented yet.");
2285         }
2286     };
2287     debug!("specialize({:#?}, {:#?}) = {:#?}", pat, ctor_wild_subpatterns, result);
2288
2289     result
2290 }