src/librustc_mir/interpret/operand.rs

   1 //! Functions concerning immediate values and operands, and reading from operands.
   2 //! All high-level functions to read from memory work on operands as sources.
   3
   4 use std::convert::TryInto;
   5
   6 use rustc::{mir, ty};
   7 use rustc::ty::layout::{
   8     self, Size, LayoutOf, TyLayout, HasDataLayout, IntegerExt, VariantIdx,
   9 };
  10
  11 use rustc::mir::interpret::{
  12     GlobalId, AllocId,
  13     ConstValue, Pointer, Scalar,
  14     InterpResult, InterpError,
  15     sign_extend, truncate,
  16 };
  17 use super::{
  18     InterpCx, Machine,
  19     MemPlace, MPlaceTy, PlaceTy, Place,
  20 };
  21 pub use rustc::mir::interpret::ScalarMaybeUndef;
  22
  23 /// A `Value` represents a single immediate self-contained Rust value.
  24 ///
  25 /// For optimization of a few very common cases, there is also a representation for a pair of
  26 /// primitive values (`ScalarPair`). It allows Miri to avoid making allocations for checked binary
  27 /// operations and fat pointers. This idea was taken from rustc's codegen.
  28 /// In particular, thanks to `ScalarPair`, arithmetic operations and casts can be entirely
  29 /// defined on `Immediate`, and do not have to work with a `Place`.
  30 #[derive(Copy, Clone, Debug, Hash, PartialEq, Eq)]
  31 pub enum Immediate<Tag=(), Id=AllocId> {
  32     Scalar(ScalarMaybeUndef<Tag, Id>),
  33     ScalarPair(ScalarMaybeUndef<Tag, Id>, ScalarMaybeUndef<Tag, Id>),
  34 }
  35
  36 impl<'tcx, Tag> Immediate<Tag> {
  37     #[inline]
  38     pub fn from_scalar(val: Scalar<Tag>) -> Self {
  39         Immediate::Scalar(ScalarMaybeUndef::Scalar(val))
  40     }
  41
  42     pub fn new_slice(
  43         val: Scalar<Tag>,
  44         len: u64,
  45         cx: &impl HasDataLayout
  46     ) -> Self {
  47         Immediate::ScalarPair(
  48             val.into(),
  49             Scalar::from_uint(len, cx.data_layout().pointer_size).into(),
  50         )
  51     }
  52
  53     pub fn new_dyn_trait(val: Scalar<Tag>, vtable: Pointer<Tag>) -> Self {
  54         Immediate::ScalarPair(val.into(), Scalar::Ptr(vtable).into())
  55     }
  56
  57     #[inline]
  58     pub fn to_scalar_or_undef(self) -> ScalarMaybeUndef<Tag> {
  59         match self {
  60             Immediate::Scalar(val) => val,
  61             Immediate::ScalarPair(..) => bug!("Got a fat pointer where a scalar was expected"),
  62         }
  63     }
  64
  65     #[inline]
  66     pub fn to_scalar(self) -> InterpResult<'tcx, Scalar<Tag>> {
  67         self.to_scalar_or_undef().not_undef()
  68     }
  69
  70     #[inline]
  71     pub fn to_scalar_pair(self) -> InterpResult<'tcx, (Scalar<Tag>, Scalar<Tag>)> {
  72         match self {
  73             Immediate::Scalar(..) => bug!("Got a thin pointer where a scalar pair was expected"),
  74             Immediate::ScalarPair(a, b) => Ok((a.not_undef()?, b.not_undef()?))
  75         }
  76     }
  77
  78     /// Converts the immediate into a pointer (or a pointer-sized integer).
  79     /// Throws away the second half of a ScalarPair!
  80     #[inline]
  81     pub fn to_scalar_ptr(self) -> InterpResult<'tcx, Scalar<Tag>> {
  82         match self {
  83             Immediate::Scalar(ptr) |
  84             Immediate::ScalarPair(ptr, _) => ptr.not_undef(),
  85         }
  86     }
  87
  88     /// Converts the value into its metadata.
  89     /// Throws away the first half of a ScalarPair!
  90     #[inline]
  91     pub fn to_meta(self) -> InterpResult<'tcx, Option<Scalar<Tag>>> {
  92         Ok(match self {
  93             Immediate::Scalar(_) => None,
  94             Immediate::ScalarPair(_, meta) => Some(meta.not_undef()?),
  95         })
  96     }
  97 }
  98
  99 // ScalarPair needs a type to interpret, so we often have an immediate and a type together
 100 // as input for binary and cast operations.
 101 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
 102 pub struct ImmTy<'tcx, Tag=()> {
 103     pub imm: Immediate<Tag>,
 104     pub layout: TyLayout<'tcx>,
 105 }
 106
 107 impl<'tcx, Tag> ::std::ops::Deref for ImmTy<'tcx, Tag> {
 108     type Target = Immediate<Tag>;
 109     #[inline(always)]
 110     fn deref(&self) -> &Immediate<Tag> {
 111         &self.imm
 112     }
 113 }
 114
 115 /// An `Operand` is the result of computing a `mir::Operand`. It can be immediate,
 116 /// or still in memory. The latter is an optimization, to delay reading that chunk of
 117 /// memory and to avoid having to store arbitrary-sized data here.
 118 #[derive(Copy, Clone, Debug, Hash, PartialEq, Eq)]
 119 pub enum Operand<Tag=(), Id=AllocId> {
 120     Immediate(Immediate<Tag, Id>),
 121     Indirect(MemPlace<Tag, Id>),
 122 }
 123
 124 impl<Tag> Operand<Tag> {
 125     #[inline]
 126     pub fn assert_mem_place(self) -> MemPlace<Tag>
 127         where Tag: ::std::fmt::Debug
 128     {
 129         match self {
 130             Operand::Indirect(mplace) => mplace,
 131             _ => bug!("assert_mem_place: expected Operand::Indirect, got {:?}", self),
 132
 133         }
 134     }
 135
 136     #[inline]
 137     pub fn assert_immediate(self) -> Immediate<Tag>
 138         where Tag: ::std::fmt::Debug
 139     {
 140         match self {
 141             Operand::Immediate(imm) => imm,
 142             _ => bug!("assert_immediate: expected Operand::Immediate, got {:?}", self),
 143
 144         }
 145     }
 146 }
 147
 148 #[derive(Copy, Clone, Debug, Hash, PartialEq, Eq)]
 149 pub struct OpTy<'tcx, Tag=()> {
 150     op: Operand<Tag>,
 151     pub layout: TyLayout<'tcx>,
 152 }
 153
 154 impl<'tcx, Tag> ::std::ops::Deref for OpTy<'tcx, Tag> {
 155     type Target = Operand<Tag>;
 156     #[inline(always)]
 157     fn deref(&self) -> &Operand<Tag> {
 158         &self.op
 159     }
 160 }
 161
 162 impl<'tcx, Tag: Copy> From<MPlaceTy<'tcx, Tag>> for OpTy<'tcx, Tag> {
 163     #[inline(always)]
 164     fn from(mplace: MPlaceTy<'tcx, Tag>) -> Self {
 165         OpTy {
 166             op: Operand::Indirect(*mplace),
 167             layout: mplace.layout
 168         }
 169     }
 170 }
 171
 172 impl<'tcx, Tag> From<ImmTy<'tcx, Tag>> for OpTy<'tcx, Tag> {
 173     #[inline(always)]
 174     fn from(val: ImmTy<'tcx, Tag>) -> Self {
 175         OpTy {
 176             op: Operand::Immediate(val.imm),
 177             layout: val.layout
 178         }
 179     }
 180 }
 181
 182 impl<'tcx, Tag: Copy> ImmTy<'tcx, Tag>
 183 {
 184     #[inline]
 185     pub fn from_scalar(val: Scalar<Tag>, layout: TyLayout<'tcx>) -> Self {
 186         ImmTy { imm: Immediate::from_scalar(val), layout }
 187     }
 188
 189     #[inline]
 190     pub fn to_bits(self) -> InterpResult<'tcx, u128> {
 191         self.to_scalar()?.to_bits(self.layout.size)
 192     }
 193 }
 194
 195 // Use the existing layout if given (but sanity check in debug mode),
 196 // or compute the layout.
 197 #[inline(always)]
 198 pub(super) fn from_known_layout<'tcx>(
 199     layout: Option<TyLayout<'tcx>>,
 200     compute: impl FnOnce() -> InterpResult<'tcx, TyLayout<'tcx>>
 201 ) -> InterpResult<'tcx, TyLayout<'tcx>> {
 202     match layout {
 203         None => compute(),
 204         Some(layout) => {
 205             if cfg!(debug_assertions) {
 206                 let layout2 = compute()?;
 207                 assert_eq!(layout.details, layout2.details,
 208                     "Mismatch in layout of supposedly equal-layout types {:?} and {:?}",
 209                     layout.ty, layout2.ty);
 210             }
 211             Ok(layout)
 212         }
 213     }
 214 }
 215
 216 impl<'mir, 'tcx, M: Machine<'mir, 'tcx>> InterpCx<'mir, 'tcx, M> {
 217     /// Normalice `place.ptr` to a `Pointer` if this is a place and not a ZST.
 218     /// Can be helpful to avoid lots of `force_ptr` calls later, if this place is used a lot.
 219     #[inline]
 220     pub fn force_op_ptr(
 221         &self,
 222         op: OpTy<'tcx, M::PointerTag>,
 223     ) -> InterpResult<'tcx, OpTy<'tcx, M::PointerTag>> {
 224         match op.try_as_mplace() {
 225             Ok(mplace) => Ok(self.force_mplace_ptr(mplace)?.into()),
 226             Err(imm) => Ok(imm.into()), // Nothing to cast/force
 227         }
 228     }
 229
 230     /// Try reading an immediate in memory; this is interesting particularly for `ScalarPair`.
 231     /// Returns `None` if the layout does not permit loading this as a value.
 232     fn try_read_immediate_from_mplace(
 233         &self,
 234         mplace: MPlaceTy<'tcx, M::PointerTag>,
 235     ) -> InterpResult<'tcx, Option<ImmTy<'tcx, M::PointerTag>>> {
 236         if mplace.layout.is_unsized() {
 237             // Don't touch unsized
 238             return Ok(None);
 239         }
 240
 241         let ptr = match self.check_mplace_access(mplace, None)? {
 242             Some(ptr) => ptr,
 243             None => return Ok(Some(ImmTy { // zero-sized type
 244                 imm: Immediate::Scalar(Scalar::zst().into()),
 245                 layout: mplace.layout,
 246             })),
 247         };
 248
 249         match mplace.layout.abi {
 250             layout::Abi::Scalar(..) => {
 251                 let scalar = self.memory
 252                     .get(ptr.alloc_id)?
 253                     .read_scalar(self, ptr, mplace.layout.size)?;
 254                 Ok(Some(ImmTy {
 255                     imm: Immediate::Scalar(scalar),
 256                     layout: mplace.layout,
 257                 }))
 258             }
 259             layout::Abi::ScalarPair(ref a, ref b) => {
 260                 // We checked `ptr_align` above, so all fields will have the alignment they need.
 261                 // We would anyway check against `ptr_align.restrict_for_offset(b_offset)`,
 262                 // which `ptr.offset(b_offset)` cannot possibly fail to satisfy.
 263                 let (a, b) = (&a.value, &b.value);
 264                 let (a_size, b_size) = (a.size(self), b.size(self));
 265                 let a_ptr = ptr;
 266                 let b_offset = a_size.align_to(b.align(self).abi);
 267                 assert!(b_offset.bytes() > 0); // we later use the offset to tell apart the fields
 268                 let b_ptr = ptr.offset(b_offset, self)?;
 269                 let a_val = self.memory
 270                     .get(ptr.alloc_id)?
 271                     .read_scalar(self, a_ptr, a_size)?;
 272                 let b_val = self.memory
 273                     .get(ptr.alloc_id)?
 274                     .read_scalar(self, b_ptr, b_size)?;
 275                 Ok(Some(ImmTy {
 276                     imm: Immediate::ScalarPair(a_val, b_val),
 277                     layout: mplace.layout,
 278                 }))
 279             }
 280             _ => Ok(None),
 281         }
 282     }
 283
 284     /// Try returning an immediate for the operand.
 285     /// If the layout does not permit loading this as an immediate, return where in memory
 286     /// we can find the data.
 287     /// Note that for a given layout, this operation will either always fail or always
 288     /// succeed!  Whether it succeeds depends on whether the layout can be represented
 289     /// in a `Immediate`, not on which data is stored there currently.
 290     pub(crate) fn try_read_immediate(
 291         &self,
 292         src: OpTy<'tcx, M::PointerTag>,
 293     ) -> InterpResult<'tcx, Result<ImmTy<'tcx, M::PointerTag>, MPlaceTy<'tcx, M::PointerTag>>> {
 294         Ok(match src.try_as_mplace() {
 295             Ok(mplace) => {
 296                 if let Some(val) = self.try_read_immediate_from_mplace(mplace)? {
 297                     Ok(val)
 298                 } else {
 299                     Err(mplace)
 300                 }
 301             },
 302             Err(val) => Ok(val),
 303         })
 304     }
 305
 306     /// Read an immediate from a place, asserting that that is possible with the given layout.
 307     #[inline(always)]
 308     pub fn read_immediate(
 309         &self,
 310         op: OpTy<'tcx, M::PointerTag>
 311     ) -> InterpResult<'tcx, ImmTy<'tcx, M::PointerTag>> {
 312         if let Ok(imm) = self.try_read_immediate(op)? {
 313             Ok(imm)
 314         } else {
 315             bug!("primitive read failed for type: {:?}", op.layout.ty);
 316         }
 317     }
 318
 319     /// Read a scalar from a place
 320     pub fn read_scalar(
 321         &self,
 322         op: OpTy<'tcx, M::PointerTag>
 323     ) -> InterpResult<'tcx, ScalarMaybeUndef<M::PointerTag>> {
 324         Ok(self.read_immediate(op)?.to_scalar_or_undef())
 325     }
 326
 327     // Turn the MPlace into a string (must already be dereferenced!)
 328     pub fn read_str(
 329         &self,
 330         mplace: MPlaceTy<'tcx, M::PointerTag>,
 331     ) -> InterpResult<'tcx, &str> {
 332         let len = mplace.len(self)?;
 333         let bytes = self.memory.read_bytes(mplace.ptr, Size::from_bytes(len as u64))?;
 334         let str = ::std::str::from_utf8(bytes)
 335             .map_err(|err| InterpError::ValidationFailure(err.to_string()))?;
 336         Ok(str)
 337     }
 338
 339     /// Projection functions
 340     pub fn operand_field(
 341         &self,
 342         op: OpTy<'tcx, M::PointerTag>,
 343         field: u64,
 344     ) -> InterpResult<'tcx, OpTy<'tcx, M::PointerTag>> {
 345         let base = match op.try_as_mplace() {
 346             Ok(mplace) => {
 347                 // The easy case
 348                 let field = self.mplace_field(mplace, field)?;
 349                 return Ok(field.into());
 350             },
 351             Err(value) => value
 352         };
 353
 354         let field = field.try_into().unwrap();
 355         let field_layout = op.layout.field(self, field)?;
 356         if field_layout.is_zst() {
 357             let immediate = Immediate::Scalar(Scalar::zst().into());
 358             return Ok(OpTy { op: Operand::Immediate(immediate), layout: field_layout });
 359         }
 360         let offset = op.layout.fields.offset(field);
 361         let immediate = match *base {
 362             // the field covers the entire type
 363             _ if offset.bytes() == 0 && field_layout.size == op.layout.size => *base,
 364             // extract fields from types with `ScalarPair` ABI
 365             Immediate::ScalarPair(a, b) => {
 366                 let val = if offset.bytes() == 0 { a } else { b };
 367                 Immediate::Scalar(val)
 368             },
 369             Immediate::Scalar(val) =>
 370                 bug!("field access on non aggregate {:#?}, {:#?}", val, op.layout),
 371         };
 372         Ok(OpTy { op: Operand::Immediate(immediate), layout: field_layout })
 373     }
 374
 375     pub fn operand_downcast(
 376         &self,
 377         op: OpTy<'tcx, M::PointerTag>,
 378         variant: VariantIdx,
 379     ) -> InterpResult<'tcx, OpTy<'tcx, M::PointerTag>> {
 380         // Downcasts only change the layout
 381         Ok(match op.try_as_mplace() {
 382             Ok(mplace) => {
 383                 self.mplace_downcast(mplace, variant)?.into()
 384             },
 385             Err(..) => {
 386                 let layout = op.layout.for_variant(self, variant);
 387                 OpTy { layout, ..op }
 388             }
 389         })
 390     }
 391
 392     pub fn operand_projection(
 393         &self,
 394         base: OpTy<'tcx, M::PointerTag>,
 395         proj_elem: &mir::PlaceElem<'tcx>,
 396     ) -> InterpResult<'tcx, OpTy<'tcx, M::PointerTag>> {
 397         use rustc::mir::ProjectionElem::*;
 398         Ok(match *proj_elem {
 399             Field(field, _) => self.operand_field(base, field.index() as u64)?,
 400             Downcast(_, variant) => self.operand_downcast(base, variant)?,
 401             Deref => self.deref_operand(base)?.into(),
 402             Subslice { .. } | ConstantIndex { .. } | Index(_) => if base.layout.is_zst() {
 403                 OpTy {
 404                     op: Operand::Immediate(Immediate::Scalar(Scalar::zst().into())),
 405                     // the actual index doesn't matter, so we just pick a convenient one like 0
 406                     layout: base.layout.field(self, 0)?,
 407                 }
 408             } else {
 409                 // The rest should only occur as mplace, we do not use Immediates for types
 410                 // allowing such operations.  This matches place_projection forcing an allocation.
 411                 let mplace = base.assert_mem_place();
 412                 self.mplace_projection(mplace, proj_elem)?.into()
 413             }
 414         })
 415     }
 416
 417     /// This is used by [priroda](https://github.com/oli-obk/priroda) to get an OpTy from a local
 418     pub fn access_local(
 419         &self,
 420         frame: &super::Frame<'mir, 'tcx, M::PointerTag, M::FrameExtra>,
 421         local: mir::Local,
 422         layout: Option<TyLayout<'tcx>>,
 423     ) -> InterpResult<'tcx, OpTy<'tcx, M::PointerTag>> {
 424         assert_ne!(local, mir::RETURN_PLACE);
 425         let layout = self.layout_of_local(frame, local, layout)?;
 426         let op = if layout.is_zst() {
 427             // Do not read from ZST, they might not be initialized
 428             Operand::Immediate(Immediate::Scalar(Scalar::zst().into()))
 429         } else {
 430             frame.locals[local].access()?
 431         };
 432         Ok(OpTy { op, layout })
 433     }
 434
 435     /// Every place can be read from, so we can turn them into an operand
 436     #[inline(always)]
 437     pub fn place_to_op(
 438         &self,
 439         place: PlaceTy<'tcx, M::PointerTag>
 440     ) -> InterpResult<'tcx, OpTy<'tcx, M::PointerTag>> {
 441         let op = match *place {
 442             Place::Ptr(mplace) => {
 443                 Operand::Indirect(mplace)
 444             }
 445             Place::Local { frame, local } =>
 446                 *self.access_local(&self.stack[frame], local, None)?
 447         };
 448         Ok(OpTy { op, layout: place.layout })
 449     }
 450
 451     // Evaluate a place with the goal of reading from it.  This lets us sometimes
 452     // avoid allocations.
 453     pub(super) fn eval_place_to_op(
 454         &self,
 455         mir_place: &mir::Place<'tcx>,
 456         layout: Option<TyLayout<'tcx>>,
 457     ) -> InterpResult<'tcx, OpTy<'tcx, M::PointerTag>> {
 458         use rustc::mir::Place;
 459         use rustc::mir::PlaceBase;
 460
 461         mir_place.iterate(|place_base, place_projection| {
 462             let mut op = match place_base {
 463                 PlaceBase::Local(mir::RETURN_PLACE) => return err!(ReadFromReturnPointer),
 464                 PlaceBase::Local(local) => {
 465                     // FIXME use place_projection.is_empty() when is available
 466                     // Do not use the layout passed in as argument if the base we are looking at
 467                     // here is not the entire place.
 468                     let layout = if let Place::Base(_) = mir_place {
 469                         layout
 470                     } else {
 471                         None
 472                     };
 473
 474                     self.access_local(self.frame(), *local, layout)?
 475                 }
 476                 PlaceBase::Static(place_static) => {
 477                     self.eval_static_to_mplace(place_static)?.into()
 478                 }
 479             };
 480
 481             for proj in place_projection {
 482                 op = self.operand_projection(op, &proj.elem)?
 483             }
 484
 485             trace!("eval_place_to_op: got {:?}", *op);
 486             Ok(op)
 487         })
 488     }
 489
 490     /// Evaluate the operand, returning a place where you can then find the data.
 491     /// If you already know the layout, you can save two table lookups
 492     /// by passing it in here.
 493     pub fn eval_operand(
 494         &self,
 495         mir_op: &mir::Operand<'tcx>,
 496         layout: Option<TyLayout<'tcx>>,
 497     ) -> InterpResult<'tcx, OpTy<'tcx, M::PointerTag>> {
 498         use rustc::mir::Operand::*;
 499         let op = match *mir_op {
 500             // FIXME: do some more logic on `move` to invalidate the old location
 501             Copy(ref place) |
 502             Move(ref place) =>
 503                 self.eval_place_to_op(place, layout)?,
 504
 505             Constant(ref constant) => self.eval_const_to_op(constant.literal, layout)?,
 506         };
 507         trace!("{:?}: {:?}", mir_op, *op);
 508         Ok(op)
 509     }
 510
 511     /// Evaluate a bunch of operands at once
 512     pub(super) fn eval_operands(
 513         &self,
 514         ops: &[mir::Operand<'tcx>],
 515     ) -> InterpResult<'tcx, Vec<OpTy<'tcx, M::PointerTag>>> {
 516         ops.into_iter()
 517             .map(|op| self.eval_operand(op, None))
 518             .collect()
 519     }
 520
 521     // Used when the miri-engine runs into a constant and for extracting information from constants
 522     // in patterns via the `const_eval` module
 523     crate fn eval_const_to_op(
 524         &self,
 525         val: &'tcx ty::Const<'tcx>,
 526         layout: Option<TyLayout<'tcx>>,
 527     ) -> InterpResult<'tcx, OpTy<'tcx, M::PointerTag>> {
 528         let tag_scalar = |scalar| match scalar {
 529             Scalar::Ptr(ptr) => Scalar::Ptr(self.tag_static_base_pointer(ptr)),
 530             Scalar::Raw { data, size } => Scalar::Raw { data, size },
 531         };
 532         // Early-return cases.
 533         match val.val {
 534             ConstValue::Param(_) => return err!(TooGeneric), // FIXME(oli-obk): try to monomorphize
 535             ConstValue::Unevaluated(def_id, substs) => {
 536                 let instance = self.resolve(def_id, substs)?;
 537                 return Ok(OpTy::from(self.const_eval_raw(GlobalId {
 538                     instance,
 539                     promoted: None,
 540                 })?));
 541             }
 542             _ => {}
 543         }
 544         // Other cases need layout.
 545         let layout = from_known_layout(layout, || {
 546             self.layout_of(self.monomorphize(val.ty)?)
 547         })?;
 548         let op = match val.val {
 549             ConstValue::ByRef { offset, align, alloc } => {
 550                 let id = self.tcx.alloc_map.lock().create_memory_alloc(alloc);
 551                 // We rely on mutability being set correctly in that allocation to prevent writes
 552                 // where none should happen.
 553                 let ptr = self.tag_static_base_pointer(Pointer::new(id, offset));
 554                 Operand::Indirect(MemPlace::from_ptr(ptr, align))
 555             },
 556             ConstValue::Scalar(x) =>
 557                 Operand::Immediate(Immediate::Scalar(tag_scalar(x).into())),
 558             ConstValue::Slice { data, start, end } => {
 559                 // We rely on mutability being set correctly in `data` to prevent writes
 560                 // where none should happen.
 561                 let ptr = Pointer::new(
 562                     self.tcx.alloc_map.lock().create_memory_alloc(data),
 563                     Size::from_bytes(start as u64), // offset: `start`
 564                 );
 565                 Operand::Immediate(Immediate::new_slice(
 566                     self.tag_static_base_pointer(ptr).into(),
 567                     (end - start) as u64, // len: `end - start`
 568                     self,
 569                 ))
 570             }
 571             ConstValue::Param(..) |
 572             ConstValue::Infer(..) |
 573             ConstValue::Placeholder(..) |
 574             ConstValue::Unevaluated(..) =>
 575                 bug!("eval_const_to_op: Unexpected ConstValue {:?}", val),
 576         };
 577         Ok(OpTy { op, layout })
 578     }
 579
 580     /// Read discriminant, return the runtime value as well as the variant index.
 581     pub fn read_discriminant(
 582         &self,
 583         rval: OpTy<'tcx, M::PointerTag>,
 584     ) -> InterpResult<'tcx, (u128, VariantIdx)> {
 585         trace!("read_discriminant_value {:#?}", rval.layout);
 586
 587         let (discr_kind, discr_index) = match rval.layout.variants {
 588             layout::Variants::Single { index } => {
 589                 let discr_val = rval.layout.ty.discriminant_for_variant(*self.tcx, index).map_or(
 590                     index.as_u32() as u128,
 591                     |discr| discr.val);
 592                 return Ok((discr_val, index));
 593             }
 594             layout::Variants::Multiple { ref discr_kind, discr_index, .. } =>
 595                 (discr_kind, discr_index),
 596         };
 597
 598         // read raw discriminant value
 599         let discr_op = self.operand_field(rval, discr_index as u64)?;
 600         let discr_val = self.read_immediate(discr_op)?;
 601         let raw_discr = discr_val.to_scalar_or_undef();
 602         trace!("discr value: {:?}", raw_discr);
 603         // post-process
 604         Ok(match *discr_kind {
 605             layout::DiscriminantKind::Tag => {
 606                 let bits_discr = match raw_discr.to_bits(discr_val.layout.size) {
 607                     Ok(raw_discr) => raw_discr,
 608                     Err(_) => return err!(InvalidDiscriminant(raw_discr.erase_tag())),
 609                 };
 610                 let real_discr = if discr_val.layout.ty.is_signed() {
 611                     // going from layout tag type to typeck discriminant type
 612                     // requires first sign extending with the layout discriminant
 613                     let sexted = sign_extend(bits_discr, discr_val.layout.size) as i128;
 614                     // and then zeroing with the typeck discriminant type
 615                     let discr_ty = rval.layout.ty
 616                         .ty_adt_def().expect("tagged layout corresponds to adt")
 617                         .repr
 618                         .discr_type();
 619                     let size = layout::Integer::from_attr(self, discr_ty).size();
 620                     let truncatee = sexted as u128;
 621                     truncate(truncatee, size)
 622                 } else {
 623                     bits_discr
 624                 };
 625                 // Make sure we catch invalid discriminants
 626                 let index = match &rval.layout.ty.sty {
 627                     ty::Adt(adt, _) => adt
 628                         .discriminants(self.tcx.tcx)
 629                         .find(|(_, var)| var.val == real_discr),
 630                     ty::Generator(def_id, substs, _) => substs
 631                         .discriminants(*def_id, self.tcx.tcx)
 632                         .find(|(_, var)| var.val == real_discr),
 633                     _ => bug!("tagged layout for non-adt non-generator"),
 634                 }.ok_or_else(|| InterpError::InvalidDiscriminant(raw_discr.erase_tag()))?;
 635                 (real_discr, index.0)
 636             },
 637             layout::DiscriminantKind::Niche {
 638                 dataful_variant,
 639                 ref niche_variants,
 640                 niche_start,
 641             } => {
 642                 let variants_start = niche_variants.start().as_u32() as u128;
 643                 let variants_end = niche_variants.end().as_u32() as u128;
 644                 let raw_discr = raw_discr.not_undef()
 645                     .map_err(|_| InterpError::InvalidDiscriminant(ScalarMaybeUndef::Undef))?;
 646                 match raw_discr.to_bits_or_ptr(discr_val.layout.size, self) {
 647                     Err(ptr) => {
 648                         // The niche must be just 0 (which an inbounds pointer value never is)
 649                         let ptr_valid = niche_start == 0 && variants_start == variants_end &&
 650                             !self.memory.ptr_may_be_null(ptr);
 651                         if !ptr_valid {
 652                             return err!(InvalidDiscriminant(raw_discr.erase_tag().into()));
 653                         }
 654                         (dataful_variant.as_u32() as u128, dataful_variant)
 655                     },
 656                     Ok(raw_discr) => {
 657                         let adjusted_discr = raw_discr.wrapping_sub(niche_start)
 658                             .wrapping_add(variants_start);
 659                         if variants_start <= adjusted_discr && adjusted_discr <= variants_end {
 660                             let index = adjusted_discr as usize;
 661                             assert_eq!(index as u128, adjusted_discr);
 662                             assert!(index < rval.layout.ty
 663                                 .ty_adt_def()
 664                                 .expect("tagged layout for non adt")
 665                                 .variants.len());
 666                             (adjusted_discr, VariantIdx::from_usize(index))
 667                         } else {
 668                             (dataful_variant.as_u32() as u128, dataful_variant)
 669                         }
 670                     },
 671                 }
 672             }
 673         })
 674     }
 675 }