src/librustc_mir/interpret/traits.rs

   1 use rustc::ty::{self, Ty, Instance, TypeFoldable};
   2 use rustc::ty::layout::{Size, Align, LayoutOf, HasDataLayout};
   3 use rustc::mir::interpret::{Scalar, Pointer, InterpResult, PointerArithmetic,};
   4
   5 use super::{InterpCx, Machine, MemoryKind, FnVal};
   6
   7 impl<'mir, 'tcx, M: Machine<'mir, 'tcx>> InterpCx<'mir, 'tcx, M> {
   8     /// Creates a dynamic vtable for the given type and vtable origin. This is used only for
   9     /// objects.
  10     ///
  11     /// The `trait_ref` encodes the erased self type. Hence if we are
  12     /// making an object `Foo<Trait>` from a value of type `Foo<T>`, then
  13     /// `trait_ref` would map `T:Trait`.
  14     pub fn get_vtable(
  15         &mut self,
  16         ty: Ty<'tcx>,
  17         poly_trait_ref: Option<ty::PolyExistentialTraitRef<'tcx>>,
  18     ) -> InterpResult<'tcx, Pointer<M::PointerTag>> {
  19         trace!("get_vtable(trait_ref={:?})", poly_trait_ref);
  20
  21         let (ty, poly_trait_ref) = self.tcx.erase_regions(&(ty, poly_trait_ref));
  22
  23         // All vtables must be monomorphic, bail out otherwise.
  24         if ty.needs_subst() || poly_trait_ref.needs_subst() {
  25             throw_inval!(TooGeneric);
  26         }
  27
  28         if let Some(&vtable) = self.vtables.get(&(ty, poly_trait_ref)) {
  29             // This means we guarantee that there are no duplicate vtables, we will
  30             // always use the same vtable for the same (Type, Trait) combination.
  31             // That's not what happens in rustc, but emulating per-crate deduplication
  32             // does not sound like it actually makes anything any better.
  33             return Ok(vtable);
  34         }
  35
  36         let methods = if let Some(poly_trait_ref) = poly_trait_ref {
  37             let trait_ref = poly_trait_ref.with_self_ty(*self.tcx, ty);
  38             let trait_ref = self.tcx.erase_regions(&trait_ref);
  39
  40             self.tcx.vtable_methods(trait_ref)
  41         } else {
  42             &[]
  43         };
  44
  45         let layout = self.layout_of(ty)?;
  46         assert!(!layout.is_unsized(), "can't create a vtable for an unsized type");
  47         let size = layout.size.bytes();
  48         let align = layout.align.abi.bytes();
  49
  50         let ptr_size = self.pointer_size();
  51         let ptr_align = self.tcx.data_layout.pointer_align.abi;
  52         // /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  53         // If you touch this code, be sure to also make the corresponding changes to
  54         // `get_vtable` in rust_codegen_llvm/meth.rs
  55         // /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  56         let vtable = self.memory.allocate(
  57             ptr_size * (3 + methods.len() as u64),
  58             ptr_align,
  59             MemoryKind::Vtable,
  60         );
  61         let tcx = &*self.tcx;
  62
  63         let drop = Instance::resolve_drop_in_place(*tcx, ty);
  64         let drop = self.memory.create_fn_alloc(FnVal::Instance(drop));
  65
  66         // No need to do any alignment checks on the memory accesses below, because we know the
  67         // allocation is correctly aligned as we created it above. Also we're only offsetting by
  68         // multiples of `ptr_align`, which means that it will stay aligned to `ptr_align`.
  69         let vtable_alloc = self.memory.get_raw_mut(vtable.alloc_id)?;
  70         vtable_alloc.write_ptr_sized(tcx, vtable, Scalar::Ptr(drop).into())?;
  71
  72         let size_ptr = vtable.offset(ptr_size, tcx)?;
  73         vtable_alloc.write_ptr_sized(tcx, size_ptr, Scalar::from_uint(size, ptr_size).into())?;
  74         let align_ptr = vtable.offset(ptr_size * 2, tcx)?;
  75         vtable_alloc.write_ptr_sized(tcx, align_ptr, Scalar::from_uint(align, ptr_size).into())?;
  76
  77         for (i, method) in methods.iter().enumerate() {
  78             if let Some((def_id, substs)) = *method {
  79                 // resolve for vtable: insert shims where needed
  80                 let instance = ty::Instance::resolve_for_vtable(
  81                     *tcx,
  82                     self.param_env,
  83                     def_id,
  84                     substs,
  85                 ).ok_or_else(|| err_inval!(TooGeneric))?;
  86                 let fn_ptr = self.memory.create_fn_alloc(FnVal::Instance(instance));
  87                 // We cannot use `vtable_allic` as we are creating fn ptrs in this loop.
  88                 let method_ptr = vtable.offset(ptr_size * (3 + i as u64), tcx)?;
  89                 self.memory.get_raw_mut(vtable.alloc_id)?
  90                     .write_ptr_sized(tcx, method_ptr, Scalar::Ptr(fn_ptr).into())?;
  91             }
  92         }
  93
  94         self.memory.mark_immutable(vtable.alloc_id)?;
  95         assert!(self.vtables.insert((ty, poly_trait_ref), vtable).is_none());
  96
  97         Ok(vtable)
  98     }
  99
 100     /// Resolve the function at the specified slot in the provided
 101     /// vtable. An index of '0' corresponds to the first method
 102     /// declared in the trait of the provided vtable
 103     pub fn get_vtable_slot(
 104         &self,
 105         vtable: Scalar<M::PointerTag>,
 106         idx: usize
 107     ) -> InterpResult<'tcx, FnVal<'tcx, M::ExtraFnVal>> {
 108         let ptr_size = self.pointer_size();
 109         // Skip over the 'drop_ptr', 'size', and 'align' fields
 110         let vtable_slot = vtable.ptr_offset(ptr_size * (idx as u64 + 3), self)?;
 111         let vtable_slot = self.memory.check_ptr_access(
 112             vtable_slot,
 113             ptr_size,
 114             self.tcx.data_layout.pointer_align.abi,
 115         )?.expect("cannot be a ZST");
 116         let fn_ptr = self.memory.get(vtable_slot.alloc_id)?
 117             .read_ptr_sized(self, vtable_slot)?.not_undef()?;
 118         Ok(self.memory.get_fn(fn_ptr)?)
 119     }
 120
 121     /// Returns the drop fn instance as well as the actual dynamic type
 122     pub fn read_drop_type_from_vtable(
 123         &self,
 124         vtable: Scalar<M::PointerTag>,
 125     ) -> InterpResult<'tcx, (ty::Instance<'tcx>, Ty<'tcx>)> {
 126         // we don't care about the pointee type, we just want a pointer
 127         let vtable = self.memory.check_ptr_access(
 128             vtable,
 129             self.tcx.data_layout.pointer_size,
 130             self.tcx.data_layout.pointer_align.abi,
 131         )?.expect("cannot be a ZST");
 132         let drop_fn = self.memory
 133             .get_raw(vtable.alloc_id)?
 134             .read_ptr_sized(self, vtable)?
 135             .not_undef()?;
 136         // We *need* an instance here, no other kind of function value, to be able
 137         // to determine the type.
 138         let drop_instance = self.memory.get_fn(drop_fn)?.as_instance()?;
 139         trace!("Found drop fn: {:?}", drop_instance);
 140         let fn_sig = drop_instance.ty(*self.tcx).fn_sig(*self.tcx);
 141         let fn_sig = self.tcx.normalize_erasing_late_bound_regions(self.param_env, &fn_sig);
 142         // The drop function takes `*mut T` where `T` is the type being dropped, so get that.
 143         let ty = fn_sig.inputs()[0].builtin_deref(true).unwrap().ty;
 144         Ok((drop_instance, ty))
 145     }
 146
 147     pub fn read_size_and_align_from_vtable(
 148         &self,
 149         vtable: Scalar<M::PointerTag>,
 150     ) -> InterpResult<'tcx, (Size, Align)> {
 151         let pointer_size = self.pointer_size();
 152         // We check for size = 3*ptr_size, that covers the drop fn (unused here),
 153         // the size, and the align (which we read below).
 154         let vtable = self.memory.check_ptr_access(
 155             vtable,
 156             3*pointer_size,
 157             self.tcx.data_layout.pointer_align.abi,
 158         )?.expect("cannot be a ZST");
 159         let alloc = self.memory.get_raw(vtable.alloc_id)?;
 160         let size = alloc.read_ptr_sized(
 161             self,
 162             vtable.offset(pointer_size, self)?
 163         )?.not_undef()?;
 164         let size = self.force_bits(size, pointer_size)? as u64;
 165         let align = alloc.read_ptr_sized(
 166             self,
 167             vtable.offset(pointer_size * 2, self)?,
 168         )?.not_undef()?;
 169         let align = self.force_bits(align, pointer_size)? as u64;
 170
 171         if size >= self.tcx.data_layout().obj_size_bound() {
 172             throw_ub_format!("invalid vtable: \
 173                 size is bigger than largest supported object");
 174         }
 175         Ok((Size::from_bytes(size), Align::from_bytes(align).unwrap()))
 176     }
 177 }