]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc_mir/monomorphize/collector.rs
Remove ord lang item
[rust.git] / src / librustc_mir / monomorphize / collector.rs
1 //! Mono Item Collection
2 //! ====================
3 //!
4 //! This module is responsible for discovering all items that will contribute to
5 //! to code generation of the crate. The important part here is that it not only
6 //! needs to find syntax-level items (functions, structs, etc) but also all
7 //! their monomorphized instantiations. Every non-generic, non-const function
8 //! maps to one LLVM artifact. Every generic function can produce
9 //! from zero to N artifacts, depending on the sets of type arguments it
10 //! is instantiated with.
11 //! This also applies to generic items from other crates: A generic definition
12 //! in crate X might produce monomorphizations that are compiled into crate Y.
13 //! We also have to collect these here.
14 //!
15 //! The following kinds of "mono items" are handled here:
16 //!
17 //! - Functions
18 //! - Methods
19 //! - Closures
20 //! - Statics
21 //! - Drop glue
22 //!
23 //! The following things also result in LLVM artifacts, but are not collected
24 //! here, since we instantiate them locally on demand when needed in a given
25 //! codegen unit:
26 //!
27 //! - Constants
28 //! - Vtables
29 //! - Object Shims
30 //!
31 //!
32 //! General Algorithm
33 //! -----------------
34 //! Let's define some terms first:
35 //!
36 //! - A "mono item" is something that results in a function or global in
37 //!   the LLVM IR of a codegen unit. Mono items do not stand on their
38 //!   own, they can reference other mono items. For example, if function
39 //!   `foo()` calls function `bar()` then the mono item for `foo()`
40 //!   references the mono item for function `bar()`. In general, the
41 //!   definition for mono item A referencing a mono item B is that
42 //!   the LLVM artifact produced for A references the LLVM artifact produced
43 //!   for B.
44 //!
45 //! - Mono items and the references between them form a directed graph,
46 //!   where the mono items are the nodes and references form the edges.
47 //!   Let's call this graph the "mono item graph".
48 //!
49 //! - The mono item graph for a program contains all mono items
50 //!   that are needed in order to produce the complete LLVM IR of the program.
51 //!
52 //! The purpose of the algorithm implemented in this module is to build the
53 //! mono item graph for the current crate. It runs in two phases:
54 //!
55 //! 1. Discover the roots of the graph by traversing the HIR of the crate.
56 //! 2. Starting from the roots, find neighboring nodes by inspecting the MIR
57 //!    representation of the item corresponding to a given node, until no more
58 //!    new nodes are found.
59 //!
60 //! ### Discovering roots
61 //!
62 //! The roots of the mono item graph correspond to the non-generic
63 //! syntactic items in the source code. We find them by walking the HIR of the
64 //! crate, and whenever we hit upon a function, method, or static item, we
65 //! create a mono item consisting of the items DefId and, since we only
66 //! consider non-generic items, an empty type-substitution set.
67 //!
68 //! ### Finding neighbor nodes
69 //! Given a mono item node, we can discover neighbors by inspecting its
70 //! MIR. We walk the MIR and any time we hit upon something that signifies a
71 //! reference to another mono item, we have found a neighbor. Since the
72 //! mono item we are currently at is always monomorphic, we also know the
73 //! concrete type arguments of its neighbors, and so all neighbors again will be
74 //! monomorphic. The specific forms a reference to a neighboring node can take
75 //! in MIR are quite diverse. Here is an overview:
76 //!
77 //! #### Calling Functions/Methods
78 //! The most obvious form of one mono item referencing another is a
79 //! function or method call (represented by a CALL terminator in MIR). But
80 //! calls are not the only thing that might introduce a reference between two
81 //! function mono items, and as we will see below, they are just a
82 //! specialized of the form described next, and consequently will don't get any
83 //! special treatment in the algorithm.
84 //!
85 //! #### Taking a reference to a function or method
86 //! A function does not need to actually be called in order to be a neighbor of
87 //! another function. It suffices to just take a reference in order to introduce
88 //! an edge. Consider the following example:
89 //!
90 //! ```rust
91 //! fn print_val<T: Display>(x: T) {
92 //!     println!("{}", x);
93 //! }
94 //!
95 //! fn call_fn(f: &Fn(i32), x: i32) {
96 //!     f(x);
97 //! }
98 //!
99 //! fn main() {
100 //!     let print_i32 = print_val::<i32>;
101 //!     call_fn(&print_i32, 0);
102 //! }
103 //! ```
104 //! The MIR of none of these functions will contain an explicit call to
105 //! `print_val::<i32>`. Nonetheless, in order to mono this program, we need
106 //! an instance of this function. Thus, whenever we encounter a function or
107 //! method in operand position, we treat it as a neighbor of the current
108 //! mono item. Calls are just a special case of that.
109 //!
110 //! #### Closures
111 //! In a way, closures are a simple case. Since every closure object needs to be
112 //! constructed somewhere, we can reliably discover them by observing
113 //! `RValue::Aggregate` expressions with `AggregateKind::Closure`. This is also
114 //! true for closures inlined from other crates.
115 //!
116 //! #### Drop glue
117 //! Drop glue mono items are introduced by MIR drop-statements. The
118 //! generated mono item will again have drop-glue item neighbors if the
119 //! type to be dropped contains nested values that also need to be dropped. It
120 //! might also have a function item neighbor for the explicit `Drop::drop`
121 //! implementation of its type.
122 //!
123 //! #### Unsizing Casts
124 //! A subtle way of introducing neighbor edges is by casting to a trait object.
125 //! Since the resulting fat-pointer contains a reference to a vtable, we need to
126 //! instantiate all object-save methods of the trait, as we need to store
127 //! pointers to these functions even if they never get called anywhere. This can
128 //! be seen as a special case of taking a function reference.
129 //!
130 //! #### Boxes
131 //! Since `Box` expression have special compiler support, no explicit calls to
132 //! `exchange_malloc()` and `box_free()` may show up in MIR, even if the
133 //! compiler will generate them. We have to observe `Rvalue::Box` expressions
134 //! and Box-typed drop-statements for that purpose.
135 //!
136 //!
137 //! Interaction with Cross-Crate Inlining
138 //! -------------------------------------
139 //! The binary of a crate will not only contain machine code for the items
140 //! defined in the source code of that crate. It will also contain monomorphic
141 //! instantiations of any extern generic functions and of functions marked with
142 //! `#[inline]`.
143 //! The collection algorithm handles this more or less mono. If it is
144 //! about to create a mono item for something with an external `DefId`,
145 //! it will take a look if the MIR for that item is available, and if so just
146 //! proceed normally. If the MIR is not available, it assumes that the item is
147 //! just linked to and no node is created; which is exactly what we want, since
148 //! no machine code should be generated in the current crate for such an item.
149 //!
150 //! Eager and Lazy Collection Mode
151 //! ------------------------------
152 //! Mono item collection can be performed in one of two modes:
153 //!
154 //! - Lazy mode means that items will only be instantiated when actually
155 //!   referenced. The goal is to produce the least amount of machine code
156 //!   possible.
157 //!
158 //! - Eager mode is meant to be used in conjunction with incremental compilation
159 //!   where a stable set of mono items is more important than a minimal
160 //!   one. Thus, eager mode will instantiate drop-glue for every drop-able type
161 //!   in the crate, even of no drop call for that type exists (yet). It will
162 //!   also instantiate default implementations of trait methods, something that
163 //!   otherwise is only done on demand.
164 //!
165 //!
166 //! Open Issues
167 //! -----------
168 //! Some things are not yet fully implemented in the current version of this
169 //! module.
170 //!
171 //! ### Const Fns
172 //! Ideally, no mono item should be generated for const fns unless there
173 //! is a call to them that cannot be evaluated at compile time. At the moment
174 //! this is not implemented however: a mono item will be produced
175 //! regardless of whether it is actually needed or not.
176
177 use crate::monomorphize;
178
179 use rustc::hir::{self, CodegenFnAttrFlags};
180 use rustc::hir::itemlikevisit::ItemLikeVisitor;
181 use rustc::hir::def_id::{DefId, LOCAL_CRATE};
182 use rustc::mir::interpret::{AllocId, ConstValue};
183 use rustc::middle::lang_items::{ExchangeMallocFnLangItem, StartFnLangItem};
184 use rustc::ty::subst::{InternalSubsts, Subst, SubstsRef};
185 use rustc::ty::{self, TypeFoldable, Ty, TyCtxt, GenericParamDefKind, Instance};
186 use rustc::ty::print::obsolete::DefPathBasedNames;
187 use rustc::ty::adjustment::{CustomCoerceUnsized, PointerCast};
188 use rustc::session::config::EntryFnType;
189 use rustc::mir::{self, Location, PlaceBase, Static, StaticKind};
190 use rustc::mir::visit::Visitor as MirVisitor;
191 use rustc::mir::mono::{MonoItem, InstantiationMode};
192 use rustc::mir::interpret::{Scalar, GlobalId, GlobalAlloc, ErrorHandled};
193 use rustc::util::nodemap::{FxHashSet, FxHashMap, DefIdMap};
194 use rustc::util::common::time;
195
196 use rustc_index::bit_set::GrowableBitSet;
197 use rustc_data_structures::sync::{MTRef, MTLock, ParallelIterator, par_iter};
198
199 use std::iter;
200
201 #[derive(PartialEq)]
202 pub enum MonoItemCollectionMode {
203     Eager,
204     Lazy
205 }
206
207 /// Maps every mono item to all mono items it references in its
208 /// body.
209 pub struct InliningMap<'tcx> {
210     // Maps a source mono item to the range of mono items
211     // accessed by it.
212     // The two numbers in the tuple are the start (inclusive) and
213     // end index (exclusive) within the `targets` vecs.
214     index: FxHashMap<MonoItem<'tcx>, (usize, usize)>,
215     targets: Vec<MonoItem<'tcx>>,
216
217     // Contains one bit per mono item in the `targets` field. That bit
218     // is true if that mono item needs to be inlined into every CGU.
219     inlines: GrowableBitSet<usize>,
220 }
221
222 impl<'tcx> InliningMap<'tcx> {
223
224     fn new() -> InliningMap<'tcx> {
225         InliningMap {
226             index: FxHashMap::default(),
227             targets: Vec::new(),
228             inlines: GrowableBitSet::with_capacity(1024),
229         }
230     }
231
232     fn record_accesses<I>(&mut self,
233                           source: MonoItem<'tcx>,
234                           new_targets: I)
235         where I: Iterator<Item=(MonoItem<'tcx>, bool)> + ExactSizeIterator
236     {
237         assert!(!self.index.contains_key(&source));
238
239         let start_index = self.targets.len();
240         let new_items_count = new_targets.len();
241         let new_items_count_total = new_items_count + self.targets.len();
242
243         self.targets.reserve(new_items_count);
244         self.inlines.ensure(new_items_count_total);
245
246         for (i, (target, inline)) in new_targets.enumerate() {
247             self.targets.push(target);
248             if inline {
249                 self.inlines.insert(i + start_index);
250             }
251         }
252
253         let end_index = self.targets.len();
254         self.index.insert(source, (start_index, end_index));
255     }
256
257     // Internally iterate over all items referenced by `source` which will be
258     // made available for inlining.
259     pub fn with_inlining_candidates<F>(&self, source: MonoItem<'tcx>, mut f: F)
260         where F: FnMut(MonoItem<'tcx>)
261     {
262         if let Some(&(start_index, end_index)) = self.index.get(&source) {
263             for (i, candidate) in self.targets[start_index .. end_index]
264                                       .iter()
265                                       .enumerate() {
266                 if self.inlines.contains(start_index + i) {
267                     f(*candidate);
268                 }
269             }
270         }
271     }
272
273     // Internally iterate over all items and the things each accesses.
274     pub fn iter_accesses<F>(&self, mut f: F)
275         where F: FnMut(MonoItem<'tcx>, &[MonoItem<'tcx>])
276     {
277         for (&accessor, &(start_index, end_index)) in &self.index {
278             f(accessor, &self.targets[start_index .. end_index])
279         }
280     }
281 }
282
283 pub fn collect_crate_mono_items(
284     tcx: TyCtxt<'_>,
285     mode: MonoItemCollectionMode,
286 ) -> (FxHashSet<MonoItem<'_>>, InliningMap<'_>) {
287     let _prof_timer = tcx.prof.generic_activity("monomorphization_collector");
288
289     let roots = time(tcx.sess, "collecting roots", || {
290         let _prof_timer = tcx.prof
291             .generic_activity("monomorphization_collector_root_collections");
292         collect_roots(tcx, mode)
293     });
294
295     debug!("building mono item graph, beginning at roots");
296
297     let mut visited = MTLock::new(FxHashSet::default());
298     let mut inlining_map = MTLock::new(InliningMap::new());
299
300     {
301         let _prof_timer = tcx.prof
302             .generic_activity("monomorphization_collector_graph_walk");
303
304         let visited: MTRef<'_, _> = &mut visited;
305         let inlining_map: MTRef<'_, _> = &mut inlining_map;
306
307         time(tcx.sess, "collecting mono items", || {
308             par_iter(roots).for_each(|root| {
309                 let mut recursion_depths = DefIdMap::default();
310                 collect_items_rec(tcx,
311                                 root,
312                                 visited,
313                                 &mut recursion_depths,
314                                 inlining_map);
315             });
316         });
317     }
318
319     (visited.into_inner(), inlining_map.into_inner())
320 }
321
322 // Find all non-generic items by walking the HIR. These items serve as roots to
323 // start monomorphizing from.
324 fn collect_roots(tcx: TyCtxt<'_>, mode: MonoItemCollectionMode) -> Vec<MonoItem<'_>> {
325     debug!("collecting roots");
326     let mut roots = Vec::new();
327
328     {
329         let entry_fn = tcx.entry_fn(LOCAL_CRATE);
330
331         debug!("collect_roots: entry_fn = {:?}", entry_fn);
332
333         let mut visitor = RootCollector {
334             tcx,
335             mode,
336             entry_fn,
337             output: &mut roots,
338         };
339
340         tcx.hir().krate().visit_all_item_likes(&mut visitor);
341
342         visitor.push_extra_entry_roots();
343     }
344
345     // We can only codegen items that are instantiable - items all of
346     // whose predicates hold. Luckily, items that aren't instantiable
347     // can't actually be used, so we can just skip codegenning them.
348     roots.retain(|root| root.is_instantiable(tcx));
349
350     roots
351 }
352
353 // Collect all monomorphized items reachable from `starting_point`
354 fn collect_items_rec<'tcx>(
355     tcx: TyCtxt<'tcx>,
356     starting_point: MonoItem<'tcx>,
357     visited: MTRef<'_, MTLock<FxHashSet<MonoItem<'tcx>>>>,
358     recursion_depths: &mut DefIdMap<usize>,
359     inlining_map: MTRef<'_, MTLock<InliningMap<'tcx>>>,
360 ) {
361     if !visited.lock_mut().insert(starting_point.clone()) {
362         // We've been here already, no need to search again.
363         return;
364     }
365     debug!("BEGIN collect_items_rec({})", starting_point.to_string(tcx, true));
366
367     let mut neighbors = Vec::new();
368     let recursion_depth_reset;
369
370     match starting_point {
371         MonoItem::Static(def_id) => {
372             let instance = Instance::mono(tcx, def_id);
373
374             // Sanity check whether this ended up being collected accidentally
375             debug_assert!(should_monomorphize_locally(tcx, &instance));
376
377             let ty = instance.ty(tcx);
378             visit_drop_use(tcx, ty, true, &mut neighbors);
379
380             recursion_depth_reset = None;
381
382             let cid = GlobalId {
383                 instance,
384                 promoted: None,
385             };
386             let param_env = ty::ParamEnv::reveal_all();
387
388             if let Ok(val) = tcx.const_eval(param_env.and(cid)) {
389                 collect_const(tcx, val, InternalSubsts::empty(), &mut neighbors);
390             }
391         }
392         MonoItem::Fn(instance) => {
393             // Sanity check whether this ended up being collected accidentally
394             debug_assert!(should_monomorphize_locally(tcx, &instance));
395
396             // Keep track of the monomorphization recursion depth
397             recursion_depth_reset = Some(check_recursion_limit(tcx,
398                                                                instance,
399                                                                recursion_depths));
400             check_type_length_limit(tcx, instance);
401
402             collect_neighbours(tcx, instance, &mut neighbors);
403         }
404         MonoItem::GlobalAsm(..) => {
405             recursion_depth_reset = None;
406         }
407     }
408
409     record_accesses(tcx, starting_point, &neighbors[..], inlining_map);
410
411     for neighbour in neighbors {
412         collect_items_rec(tcx, neighbour, visited, recursion_depths, inlining_map);
413     }
414
415     if let Some((def_id, depth)) = recursion_depth_reset {
416         recursion_depths.insert(def_id, depth);
417     }
418
419     debug!("END collect_items_rec({})", starting_point.to_string(tcx, true));
420 }
421
422 fn record_accesses<'tcx>(
423     tcx: TyCtxt<'tcx>,
424     caller: MonoItem<'tcx>,
425     callees: &[MonoItem<'tcx>],
426     inlining_map: MTRef<'_, MTLock<InliningMap<'tcx>>>,
427 ) {
428     let is_inlining_candidate = |mono_item: &MonoItem<'tcx>| {
429         mono_item.instantiation_mode(tcx) == InstantiationMode::LocalCopy
430     };
431
432     let accesses = callees.into_iter()
433                           .map(|mono_item| {
434                              (*mono_item, is_inlining_candidate(mono_item))
435                           });
436
437     inlining_map.lock_mut().record_accesses(caller, accesses);
438 }
439
440 fn check_recursion_limit<'tcx>(
441     tcx: TyCtxt<'tcx>,
442     instance: Instance<'tcx>,
443     recursion_depths: &mut DefIdMap<usize>,
444 ) -> (DefId, usize) {
445     let def_id = instance.def_id();
446     let recursion_depth = recursion_depths.get(&def_id).cloned().unwrap_or(0);
447     debug!(" => recursion depth={}", recursion_depth);
448
449     let recursion_depth = if Some(def_id) == tcx.lang_items().drop_in_place_fn() {
450         // HACK: drop_in_place creates tight monomorphization loops. Give
451         // it more margin.
452         recursion_depth / 4
453     } else {
454         recursion_depth
455     };
456
457     // Code that needs to instantiate the same function recursively
458     // more than the recursion limit is assumed to be causing an
459     // infinite expansion.
460     if recursion_depth > *tcx.sess.recursion_limit.get() {
461         let error = format!("reached the recursion limit while instantiating `{}`",
462                             instance);
463         if let Some(hir_id) = tcx.hir().as_local_hir_id(def_id) {
464             tcx.sess.span_fatal(tcx.hir().span(hir_id), &error);
465         } else {
466             tcx.sess.fatal(&error);
467         }
468     }
469
470     recursion_depths.insert(def_id, recursion_depth + 1);
471
472     (def_id, recursion_depth)
473 }
474
475 fn check_type_length_limit<'tcx>(tcx: TyCtxt<'tcx>, instance: Instance<'tcx>) {
476     let type_length = instance.substs.types().flat_map(|ty| ty.walk()).count();
477     let const_length = instance.substs.consts().flat_map(|ct| ct.ty.walk()).count();
478     debug!(" => type length={}, const length={}", type_length, const_length);
479
480     // Rust code can easily create exponentially-long types using only a
481     // polynomial recursion depth. Even with the default recursion
482     // depth, you can easily get cases that take >2^60 steps to run,
483     // which means that rustc basically hangs.
484     //
485     // Bail out in these cases to avoid that bad user experience.
486     let type_length_limit = *tcx.sess.type_length_limit.get();
487     // We include the const length in the type length, as it's better
488     // to be overly conservative.
489     // FIXME(const_generics): we should instead uniformly walk through `substs`,
490     // ignoring lifetimes.
491     if type_length + const_length > type_length_limit {
492         // The instance name is already known to be too long for rustc.
493         // Show only the first and last 32 characters to avoid blasting
494         // the user's terminal with thousands of lines of type-name.
495         let shrink = |s: String, before: usize, after: usize| {
496             // An iterator of all byte positions including the end of the string.
497             let positions = || s.char_indices().map(|(i, _)| i).chain(iter::once(s.len()));
498
499             let shrunk = format!(
500                 "{before}...{after}",
501                 before = &s[..positions().nth(before).unwrap_or(s.len())],
502                 after = &s[positions().rev().nth(after).unwrap_or(0)..],
503             );
504
505             // Only use the shrunk version if it's really shorter.
506             // This also avoids the case where before and after slices overlap.
507             if shrunk.len() < s.len() {
508                 shrunk
509             } else {
510                 s
511             }
512         };
513         let msg = format!("reached the type-length limit while instantiating `{}`",
514                           shrink(instance.to_string(), 32, 32));
515         let mut diag = tcx.sess.struct_span_fatal(tcx.def_span(instance.def_id()), &msg);
516         diag.note(&format!(
517             "consider adding a `#![type_length_limit=\"{}\"]` attribute to your crate",
518             type_length));
519         diag.emit();
520         tcx.sess.abort_if_errors();
521     }
522 }
523
524 struct MirNeighborCollector<'a, 'tcx> {
525     tcx: TyCtxt<'tcx>,
526     body: &'a mir::Body<'tcx>,
527     output: &'a mut Vec<MonoItem<'tcx>>,
528     param_substs: SubstsRef<'tcx>,
529 }
530
531 impl<'a, 'tcx> MirVisitor<'tcx> for MirNeighborCollector<'a, 'tcx> {
532     fn visit_rvalue(&mut self, rvalue: &mir::Rvalue<'tcx>, location: Location) {
533         debug!("visiting rvalue {:?}", *rvalue);
534
535         match *rvalue {
536             // When doing an cast from a regular pointer to a fat pointer, we
537             // have to instantiate all methods of the trait being cast to, so we
538             // can build the appropriate vtable.
539             mir::Rvalue::Cast(
540                 mir::CastKind::Pointer(PointerCast::Unsize), ref operand, target_ty
541             ) => {
542                 let target_ty = self.tcx.subst_and_normalize_erasing_regions(
543                     self.param_substs,
544                     ty::ParamEnv::reveal_all(),
545                     &target_ty,
546                 );
547                 let source_ty = operand.ty(self.body, self.tcx);
548                 let source_ty = self.tcx.subst_and_normalize_erasing_regions(
549                     self.param_substs,
550                     ty::ParamEnv::reveal_all(),
551                     &source_ty,
552                 );
553                 let (source_ty, target_ty) = find_vtable_types_for_unsizing(self.tcx,
554                                                                             source_ty,
555                                                                             target_ty);
556                 // This could also be a different Unsize instruction, like
557                 // from a fixed sized array to a slice. But we are only
558                 // interested in things that produce a vtable.
559                 if target_ty.is_trait() && !source_ty.is_trait() {
560                     create_mono_items_for_vtable_methods(self.tcx,
561                                                          target_ty,
562                                                          source_ty,
563                                                          self.output);
564                 }
565             }
566             mir::Rvalue::Cast(
567                 mir::CastKind::Pointer(PointerCast::ReifyFnPointer), ref operand, _
568             ) => {
569                 let fn_ty = operand.ty(self.body, self.tcx);
570                 let fn_ty = self.tcx.subst_and_normalize_erasing_regions(
571                     self.param_substs,
572                     ty::ParamEnv::reveal_all(),
573                     &fn_ty,
574                 );
575                 visit_fn_use(self.tcx, fn_ty, false, &mut self.output);
576             }
577             mir::Rvalue::Cast(
578                 mir::CastKind::Pointer(PointerCast::ClosureFnPointer(_)), ref operand, _
579             ) => {
580                 let source_ty = operand.ty(self.body, self.tcx);
581                 let source_ty = self.tcx.subst_and_normalize_erasing_regions(
582                     self.param_substs,
583                     ty::ParamEnv::reveal_all(),
584                     &source_ty,
585                 );
586                 match source_ty.kind {
587                     ty::Closure(def_id, substs) => {
588                         let instance = Instance::resolve_closure(
589                             self.tcx, def_id,
590                             substs, ty::ClosureKind::FnOnce);
591                         if should_monomorphize_locally(self.tcx, &instance) {
592                             self.output.push(create_fn_mono_item(instance));
593                         }
594                     }
595                     _ => bug!(),
596                 }
597             }
598             mir::Rvalue::NullaryOp(mir::NullOp::Box, _) => {
599                 let tcx = self.tcx;
600                 let exchange_malloc_fn_def_id = tcx
601                     .lang_items()
602                     .require(ExchangeMallocFnLangItem)
603                     .unwrap_or_else(|e| tcx.sess.fatal(&e));
604                 let instance = Instance::mono(tcx, exchange_malloc_fn_def_id);
605                 if should_monomorphize_locally(tcx, &instance) {
606                     self.output.push(create_fn_mono_item(instance));
607                 }
608             }
609             _ => { /* not interesting */ }
610         }
611
612         self.super_rvalue(rvalue, location);
613     }
614
615     fn visit_const(&mut self, constant: &&'tcx ty::Const<'tcx>, location: Location) {
616         debug!("visiting const {:?} @ {:?}", *constant, location);
617
618         collect_const(self.tcx, *constant, self.param_substs, self.output);
619
620         self.super_const(constant);
621     }
622
623     fn visit_terminator_kind(&mut self,
624                              kind: &mir::TerminatorKind<'tcx>,
625                              location: Location) {
626         debug!("visiting terminator {:?} @ {:?}", kind, location);
627
628         let tcx = self.tcx;
629         match *kind {
630             mir::TerminatorKind::Call { ref func, .. } => {
631                 let callee_ty = func.ty(self.body, tcx);
632                 let callee_ty = tcx.subst_and_normalize_erasing_regions(
633                     self.param_substs,
634                     ty::ParamEnv::reveal_all(),
635                     &callee_ty,
636                 );
637                 visit_fn_use(self.tcx, callee_ty, true, &mut self.output);
638             }
639             mir::TerminatorKind::Drop { ref location, .. } |
640             mir::TerminatorKind::DropAndReplace { ref location, .. } => {
641                 let ty = location.ty(self.body, self.tcx).ty;
642                 let ty = tcx.subst_and_normalize_erasing_regions(
643                     self.param_substs,
644                     ty::ParamEnv::reveal_all(),
645                     &ty,
646                 );
647                 visit_drop_use(self.tcx, ty, true, self.output);
648             }
649             mir::TerminatorKind::Goto { .. } |
650             mir::TerminatorKind::SwitchInt { .. } |
651             mir::TerminatorKind::Resume |
652             mir::TerminatorKind::Abort |
653             mir::TerminatorKind::Return |
654             mir::TerminatorKind::Unreachable |
655             mir::TerminatorKind::Assert { .. } => {}
656             mir::TerminatorKind::GeneratorDrop |
657             mir::TerminatorKind::Yield { .. } |
658             mir::TerminatorKind::FalseEdges { .. } |
659             mir::TerminatorKind::FalseUnwind { .. } => bug!(),
660         }
661
662         self.super_terminator_kind(kind, location);
663     }
664
665     fn visit_place_base(&mut self,
666                         place_base: &mir::PlaceBase<'tcx>,
667                         _context: mir::visit::PlaceContext,
668                         location: Location) {
669         match place_base {
670             PlaceBase::Static(box Static { kind: StaticKind::Static, def_id, .. }) => {
671                 debug!("visiting static {:?} @ {:?}", def_id, location);
672
673                 let tcx = self.tcx;
674                 let instance = Instance::mono(tcx, *def_id);
675                 if should_monomorphize_locally(tcx, &instance) {
676                     self.output.push(MonoItem::Static(*def_id));
677                 }
678             }
679             PlaceBase::Static(box Static {
680                 kind: StaticKind::Promoted(promoted, substs),
681                 def_id,
682                 ..
683             }) => {
684                 let param_env = ty::ParamEnv::reveal_all();
685                 let cid = GlobalId {
686                     instance: Instance::new(*def_id, substs.subst(self.tcx, self.param_substs)),
687                     promoted: Some(*promoted),
688                 };
689                 match self.tcx.const_eval(param_env.and(cid)) {
690                     Ok(val) => collect_const(self.tcx, val, substs, self.output),
691                     Err(ErrorHandled::Reported) => {},
692                     Err(ErrorHandled::TooGeneric) => {
693                         let span = self.tcx.promoted_mir(*def_id)[*promoted].span;
694                         span_bug!(span, "collection encountered polymorphic constant")
695                     },
696                 }
697             }
698             PlaceBase::Local(_) => {
699                 // Locals have no relevance for collector.
700             }
701         }
702     }
703 }
704
705 fn visit_drop_use<'tcx>(
706     tcx: TyCtxt<'tcx>,
707     ty: Ty<'tcx>,
708     is_direct_call: bool,
709     output: &mut Vec<MonoItem<'tcx>>,
710 ) {
711     let instance = Instance::resolve_drop_in_place(tcx, ty);
712     visit_instance_use(tcx, instance, is_direct_call, output);
713 }
714
715 fn visit_fn_use<'tcx>(
716     tcx: TyCtxt<'tcx>,
717     ty: Ty<'tcx>,
718     is_direct_call: bool,
719     output: &mut Vec<MonoItem<'tcx>>,
720 ) {
721     if let ty::FnDef(def_id, substs) = ty.kind {
722         let resolver = if is_direct_call {
723             ty::Instance::resolve
724         } else {
725             ty::Instance::resolve_for_fn_ptr
726         };
727         let instance = resolver(tcx, ty::ParamEnv::reveal_all(), def_id, substs).unwrap();
728         visit_instance_use(tcx, instance, is_direct_call, output);
729     }
730 }
731
732 fn visit_instance_use<'tcx>(
733     tcx: TyCtxt<'tcx>,
734     instance: ty::Instance<'tcx>,
735     is_direct_call: bool,
736     output: &mut Vec<MonoItem<'tcx>>,
737 ) {
738     debug!("visit_item_use({:?}, is_direct_call={:?})", instance, is_direct_call);
739     if !should_monomorphize_locally(tcx, &instance) {
740         return
741     }
742
743     match instance.def {
744         ty::InstanceDef::Intrinsic(def_id) => {
745             if !is_direct_call {
746                 bug!("intrinsic {:?} being reified", def_id);
747             }
748         }
749         ty::InstanceDef::VtableShim(..) |
750         ty::InstanceDef::ReifyShim(..) |
751         ty::InstanceDef::Virtual(..) |
752         ty::InstanceDef::DropGlue(_, None) => {
753             // Don't need to emit shim if we are calling directly.
754             if !is_direct_call {
755                 output.push(create_fn_mono_item(instance));
756             }
757         }
758         ty::InstanceDef::DropGlue(_, Some(_)) => {
759             output.push(create_fn_mono_item(instance));
760         }
761         ty::InstanceDef::ClosureOnceShim { .. } |
762         ty::InstanceDef::Item(..) |
763         ty::InstanceDef::FnPtrShim(..) |
764         ty::InstanceDef::CloneShim(..) => {
765             output.push(create_fn_mono_item(instance));
766         }
767     }
768 }
769
770 // Returns `true` if we should codegen an instance in the local crate.
771 // Returns `false` if we can just link to the upstream crate and therefore don't
772 // need a mono item.
773 fn should_monomorphize_locally<'tcx>(tcx: TyCtxt<'tcx>, instance: &Instance<'tcx>) -> bool {
774     let def_id = match instance.def {
775         ty::InstanceDef::Item(def_id) => def_id,
776         ty::InstanceDef::VtableShim(..) |
777         ty::InstanceDef::ReifyShim(..) |
778         ty::InstanceDef::ClosureOnceShim { .. } |
779         ty::InstanceDef::Virtual(..) |
780         ty::InstanceDef::FnPtrShim(..) |
781         ty::InstanceDef::DropGlue(..) |
782         ty::InstanceDef::Intrinsic(_) |
783         ty::InstanceDef::CloneShim(..) => return true
784     };
785
786     if tcx.is_foreign_item(def_id) {
787         // We can always link to foreign items.
788         return false;
789     }
790
791     if def_id.is_local() {
792         // Local items cannot be referred to locally without monomorphizing them locally.
793         return true;
794     }
795
796     if tcx.is_reachable_non_generic(def_id) ||
797        is_available_upstream_generic(tcx, def_id, instance.substs) {
798         // We can link to the item in question, no instance needed
799         // in this crate.
800         return false;
801     }
802
803     if !tcx.is_mir_available(def_id) {
804         bug!("cannot create local mono-item for {:?}", def_id)
805     }
806     return true;
807
808     fn is_available_upstream_generic<'tcx>(
809         tcx: TyCtxt<'tcx>,
810         def_id: DefId,
811         substs: SubstsRef<'tcx>,
812     ) -> bool {
813         debug_assert!(!def_id.is_local());
814
815         // If we are not in share generics mode, we don't link to upstream
816         // monomorphizations but always instantiate our own internal versions
817         // instead.
818         if !tcx.sess.opts.share_generics() {
819             return false
820         }
821
822         // If this instance has non-erasable parameters, it cannot be a shared
823         // monomorphization. Non-generic instances are already handled above
824         // by `is_reachable_non_generic()`.
825         if substs.non_erasable_generics().next().is_none() {
826             return false
827         }
828
829         // Take a look at the available monomorphizations listed in the metadata
830         // of upstream crates.
831         tcx.upstream_monomorphizations_for(def_id)
832            .map(|set| set.contains_key(substs))
833            .unwrap_or(false)
834     }
835 }
836
837 /// For a given pair of source and target type that occur in an unsizing coercion,
838 /// this function finds the pair of types that determines the vtable linking
839 /// them.
840 ///
841 /// For example, the source type might be `&SomeStruct` and the target type\
842 /// might be `&SomeTrait` in a cast like:
843 ///
844 /// let src: &SomeStruct = ...;
845 /// let target = src as &SomeTrait;
846 ///
847 /// Then the output of this function would be (SomeStruct, SomeTrait) since for
848 /// constructing the `target` fat-pointer we need the vtable for that pair.
849 ///
850 /// Things can get more complicated though because there's also the case where
851 /// the unsized type occurs as a field:
852 ///
853 /// ```rust
854 /// struct ComplexStruct<T: ?Sized> {
855 ///    a: u32,
856 ///    b: f64,
857 ///    c: T
858 /// }
859 /// ```
860 ///
861 /// In this case, if `T` is sized, `&ComplexStruct<T>` is a thin pointer. If `T`
862 /// is unsized, `&SomeStruct` is a fat pointer, and the vtable it points to is
863 /// for the pair of `T` (which is a trait) and the concrete type that `T` was
864 /// originally coerced from:
865 ///
866 /// let src: &ComplexStruct<SomeStruct> = ...;
867 /// let target = src as &ComplexStruct<SomeTrait>;
868 ///
869 /// Again, we want this `find_vtable_types_for_unsizing()` to provide the pair
870 /// `(SomeStruct, SomeTrait)`.
871 ///
872 /// Finally, there is also the case of custom unsizing coercions, e.g., for
873 /// smart pointers such as `Rc` and `Arc`.
874 fn find_vtable_types_for_unsizing<'tcx>(
875     tcx: TyCtxt<'tcx>,
876     source_ty: Ty<'tcx>,
877     target_ty: Ty<'tcx>,
878 ) -> (Ty<'tcx>, Ty<'tcx>) {
879     let ptr_vtable = |inner_source: Ty<'tcx>, inner_target: Ty<'tcx>| {
880         let param_env = ty::ParamEnv::reveal_all();
881         let type_has_metadata = |ty: Ty<'tcx>| -> bool {
882             use syntax_pos::DUMMY_SP;
883             if ty.is_sized(tcx.at(DUMMY_SP), param_env) {
884                 return false;
885             }
886             let tail = tcx.struct_tail_erasing_lifetimes(ty, param_env);
887             match tail.kind {
888                 ty::Foreign(..) => false,
889                 ty::Str | ty::Slice(..) | ty::Dynamic(..) => true,
890                 _ => bug!("unexpected unsized tail: {:?}", tail),
891             }
892         };
893         if type_has_metadata(inner_source) {
894             (inner_source, inner_target)
895         } else {
896             tcx.struct_lockstep_tails_erasing_lifetimes(inner_source, inner_target, param_env)
897         }
898     };
899
900     match (&source_ty.kind, &target_ty.kind) {
901         (&ty::Ref(_, a, _),
902          &ty::Ref(_, b, _)) |
903         (&ty::Ref(_, a, _),
904          &ty::RawPtr(ty::TypeAndMut { ty: b, .. })) |
905         (&ty::RawPtr(ty::TypeAndMut { ty: a, .. }),
906          &ty::RawPtr(ty::TypeAndMut { ty: b, .. })) => {
907             ptr_vtable(a, b)
908         }
909         (&ty::Adt(def_a, _), &ty::Adt(def_b, _)) if def_a.is_box() && def_b.is_box() => {
910             ptr_vtable(source_ty.boxed_ty(), target_ty.boxed_ty())
911         }
912
913         (&ty::Adt(source_adt_def, source_substs),
914          &ty::Adt(target_adt_def, target_substs)) => {
915             assert_eq!(source_adt_def, target_adt_def);
916
917             let kind =
918                 monomorphize::custom_coerce_unsize_info(tcx, source_ty, target_ty);
919
920             let coerce_index = match kind {
921                 CustomCoerceUnsized::Struct(i) => i
922             };
923
924             let source_fields = &source_adt_def.non_enum_variant().fields;
925             let target_fields = &target_adt_def.non_enum_variant().fields;
926
927             assert!(coerce_index < source_fields.len() &&
928                     source_fields.len() == target_fields.len());
929
930             find_vtable_types_for_unsizing(tcx,
931                 source_fields[coerce_index].ty(tcx, source_substs),
932                 target_fields[coerce_index].ty(tcx, target_substs)
933             )
934         }
935         _ => bug!("find_vtable_types_for_unsizing: invalid coercion {:?} -> {:?}",
936                   source_ty,
937                   target_ty)
938     }
939 }
940
941 fn create_fn_mono_item(instance: Instance<'_>) -> MonoItem<'_> {
942     debug!("create_fn_mono_item(instance={})", instance);
943     MonoItem::Fn(instance)
944 }
945
946 /// Creates a `MonoItem` for each method that is referenced by the vtable for
947 /// the given trait/impl pair.
948 fn create_mono_items_for_vtable_methods<'tcx>(
949     tcx: TyCtxt<'tcx>,
950     trait_ty: Ty<'tcx>,
951     impl_ty: Ty<'tcx>,
952     output: &mut Vec<MonoItem<'tcx>>,
953 ) {
954     assert!(!trait_ty.needs_subst() && !trait_ty.has_escaping_bound_vars() &&
955             !impl_ty.needs_subst() && !impl_ty.has_escaping_bound_vars());
956
957     if let ty::Dynamic(ref trait_ty, ..) = trait_ty.kind {
958         if let Some(principal) = trait_ty.principal() {
959             let poly_trait_ref = principal.with_self_ty(tcx, impl_ty);
960             assert!(!poly_trait_ref.has_escaping_bound_vars());
961
962             // Walk all methods of the trait, including those of its supertraits
963             let methods = tcx.vtable_methods(poly_trait_ref);
964             let methods = methods.iter().cloned().filter_map(|method| method)
965                 .map(|(def_id, substs)| ty::Instance::resolve_for_vtable(
966                     tcx,
967                     ty::ParamEnv::reveal_all(),
968                     def_id,
969                     substs).unwrap())
970                 .filter(|&instance| should_monomorphize_locally(tcx, &instance))
971                 .map(|instance| create_fn_mono_item(instance));
972             output.extend(methods);
973         }
974
975         // Also add the destructor.
976         visit_drop_use(tcx, impl_ty, false, output);
977     }
978 }
979
980 //=-----------------------------------------------------------------------------
981 // Root Collection
982 //=-----------------------------------------------------------------------------
983
984 struct RootCollector<'a, 'tcx> {
985     tcx: TyCtxt<'tcx>,
986     mode: MonoItemCollectionMode,
987     output: &'a mut Vec<MonoItem<'tcx>>,
988     entry_fn: Option<(DefId, EntryFnType)>,
989 }
990
991 impl ItemLikeVisitor<'v> for RootCollector<'_, 'v> {
992     fn visit_item(&mut self, item: &'v hir::Item) {
993         match item.kind {
994             hir::ItemKind::ExternCrate(..) |
995             hir::ItemKind::Use(..) |
996             hir::ItemKind::ForeignMod(..) |
997             hir::ItemKind::TyAlias(..) |
998             hir::ItemKind::Trait(..) |
999             hir::ItemKind::TraitAlias(..) |
1000             hir::ItemKind::OpaqueTy(..) |
1001             hir::ItemKind::Mod(..) => {
1002                 // Nothing to do, just keep recursing.
1003             }
1004
1005             hir::ItemKind::Impl(..) => {
1006                 if self.mode == MonoItemCollectionMode::Eager {
1007                     create_mono_items_for_default_impls(self.tcx,
1008                                                         item,
1009                                                         self.output);
1010                 }
1011             }
1012
1013             hir::ItemKind::Enum(_, ref generics) |
1014             hir::ItemKind::Struct(_, ref generics) |
1015             hir::ItemKind::Union(_, ref generics) => {
1016                 if generics.params.is_empty() {
1017                     if self.mode == MonoItemCollectionMode::Eager {
1018                         let def_id = self.tcx.hir().local_def_id(item.hir_id);
1019                         debug!("RootCollector: ADT drop-glue for {}",
1020                                def_id_to_string(self.tcx, def_id));
1021
1022                         let ty = Instance::new(def_id, InternalSubsts::empty()).ty(self.tcx);
1023                         visit_drop_use(self.tcx, ty, true, self.output);
1024                     }
1025                 }
1026             }
1027             hir::ItemKind::GlobalAsm(..) => {
1028                 debug!("RootCollector: ItemKind::GlobalAsm({})",
1029                        def_id_to_string(self.tcx,
1030                                         self.tcx.hir().local_def_id(item.hir_id)));
1031                 self.output.push(MonoItem::GlobalAsm(item.hir_id));
1032             }
1033             hir::ItemKind::Static(..) => {
1034                 let def_id = self.tcx.hir().local_def_id(item.hir_id);
1035                 debug!("RootCollector: ItemKind::Static({})",
1036                        def_id_to_string(self.tcx, def_id));
1037                 self.output.push(MonoItem::Static(def_id));
1038             }
1039             hir::ItemKind::Const(..) => {
1040                 // const items only generate mono items if they are
1041                 // actually used somewhere. Just declaring them is insufficient.
1042
1043                 // but even just declaring them must collect the items they refer to
1044                 let def_id = self.tcx.hir().local_def_id(item.hir_id);
1045
1046                 let instance = Instance::mono(self.tcx, def_id);
1047                 let cid = GlobalId {
1048                     instance,
1049                     promoted: None,
1050                 };
1051                 let param_env = ty::ParamEnv::reveal_all();
1052
1053                 if let Ok(val) = self.tcx.const_eval(param_env.and(cid)) {
1054                     collect_const(self.tcx, val, InternalSubsts::empty(), &mut self.output);
1055                 }
1056             }
1057             hir::ItemKind::Fn(..) => {
1058                 let def_id = self.tcx.hir().local_def_id(item.hir_id);
1059                 self.push_if_root(def_id);
1060             }
1061         }
1062     }
1063
1064     fn visit_trait_item(&mut self, _: &'v hir::TraitItem) {
1065         // Even if there's a default body with no explicit generics,
1066         // it's still generic over some `Self: Trait`, so not a root.
1067     }
1068
1069     fn visit_impl_item(&mut self, ii: &'v hir::ImplItem) {
1070         match ii.kind {
1071             hir::ImplItemKind::Method(hir::FnSig { .. }, _) => {
1072                 let def_id = self.tcx.hir().local_def_id(ii.hir_id);
1073                 self.push_if_root(def_id);
1074             }
1075             _ => { /* nothing to do here */ }
1076         }
1077     }
1078 }
1079
1080 impl RootCollector<'_, 'v> {
1081     fn is_root(&self, def_id: DefId) -> bool {
1082         !item_requires_monomorphization(self.tcx, def_id) && match self.mode {
1083             MonoItemCollectionMode::Eager => {
1084                 true
1085             }
1086             MonoItemCollectionMode::Lazy => {
1087                 self.entry_fn.map(|(id, _)| id) == Some(def_id) ||
1088                 self.tcx.is_reachable_non_generic(def_id) ||
1089                 self.tcx.codegen_fn_attrs(def_id).flags.contains(
1090                     CodegenFnAttrFlags::RUSTC_STD_INTERNAL_SYMBOL)
1091             }
1092         }
1093     }
1094
1095     /// If `def_id` represents a root, pushes it onto the list of
1096     /// outputs. (Note that all roots must be monomorphic.)
1097     fn push_if_root(&mut self, def_id: DefId) {
1098         if self.is_root(def_id) {
1099             debug!("RootCollector::push_if_root: found root def_id={:?}", def_id);
1100
1101             let instance = Instance::mono(self.tcx, def_id);
1102             self.output.push(create_fn_mono_item(instance));
1103         }
1104     }
1105
1106     /// As a special case, when/if we encounter the
1107     /// `main()` function, we also have to generate a
1108     /// monomorphized copy of the start lang item based on
1109     /// the return type of `main`. This is not needed when
1110     /// the user writes their own `start` manually.
1111     fn push_extra_entry_roots(&mut self) {
1112         let main_def_id = match self.entry_fn {
1113             Some((def_id, EntryFnType::Main)) => def_id,
1114             _ => return,
1115         };
1116
1117         let start_def_id = match self.tcx.lang_items().require(StartFnLangItem) {
1118             Ok(s) => s,
1119             Err(err) => self.tcx.sess.fatal(&err),
1120         };
1121         let main_ret_ty = self.tcx.fn_sig(main_def_id).output();
1122
1123         // Given that `main()` has no arguments,
1124         // then its return type cannot have
1125         // late-bound regions, since late-bound
1126         // regions must appear in the argument
1127         // listing.
1128         let main_ret_ty = self.tcx.erase_regions(
1129             &main_ret_ty.no_bound_vars().unwrap(),
1130         );
1131
1132         let start_instance = Instance::resolve(
1133             self.tcx,
1134             ty::ParamEnv::reveal_all(),
1135             start_def_id,
1136             self.tcx.intern_substs(&[main_ret_ty.into()])
1137         ).unwrap();
1138
1139         self.output.push(create_fn_mono_item(start_instance));
1140     }
1141 }
1142
1143 fn item_requires_monomorphization(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> bool {
1144     let generics = tcx.generics_of(def_id);
1145     generics.requires_monomorphization(tcx)
1146 }
1147
1148 fn create_mono_items_for_default_impls<'tcx>(
1149     tcx: TyCtxt<'tcx>,
1150     item: &'tcx hir::Item,
1151     output: &mut Vec<MonoItem<'tcx>>,
1152 ) {
1153     match item.kind {
1154         hir::ItemKind::Impl(_, _, _, ref generics, .., ref impl_item_refs) => {
1155             for param in &generics.params {
1156                 match param.kind {
1157                     hir::GenericParamKind::Lifetime { .. } => {}
1158                     hir::GenericParamKind::Type { .. } |
1159                     hir::GenericParamKind::Const { .. } => {
1160                         return
1161                     }
1162                 }
1163             }
1164
1165             let impl_def_id = tcx.hir().local_def_id(item.hir_id);
1166
1167             debug!("create_mono_items_for_default_impls(item={})",
1168                    def_id_to_string(tcx, impl_def_id));
1169
1170             if let Some(trait_ref) = tcx.impl_trait_ref(impl_def_id) {
1171                 let param_env = ty::ParamEnv::reveal_all();
1172                 let trait_ref = tcx.normalize_erasing_regions(
1173                     param_env,
1174                     trait_ref,
1175                 );
1176                 let overridden_methods: FxHashSet<_> =
1177                     impl_item_refs.iter()
1178                                   .map(|iiref| iiref.ident.modern())
1179                                   .collect();
1180                 for method in tcx.provided_trait_methods(trait_ref.def_id) {
1181                     if overridden_methods.contains(&method.ident.modern()) {
1182                         continue;
1183                     }
1184
1185                     if tcx.generics_of(method.def_id).own_requires_monomorphization() {
1186                         continue;
1187                     }
1188
1189                     let substs = InternalSubsts::for_item(tcx, method.def_id, |param, _| {
1190                         match param.kind {
1191                             GenericParamDefKind::Lifetime => tcx.lifetimes.re_erased.into(),
1192                             GenericParamDefKind::Type { .. } |
1193                             GenericParamDefKind::Const => {
1194                                 trait_ref.substs[param.index as usize]
1195                             }
1196                         }
1197                     });
1198                     let instance = ty::Instance::resolve(tcx,
1199                                                          param_env,
1200                                                          method.def_id,
1201                                                          substs).unwrap();
1202
1203                     let mono_item = create_fn_mono_item(instance);
1204                     if mono_item.is_instantiable(tcx)
1205                         && should_monomorphize_locally(tcx, &instance) {
1206                         output.push(mono_item);
1207                     }
1208                 }
1209             }
1210         }
1211         _ => {
1212             bug!()
1213         }
1214     }
1215 }
1216
1217 /// Scans the miri alloc in order to find function calls, closures, and drop-glue.
1218 fn collect_miri<'tcx>(tcx: TyCtxt<'tcx>, alloc_id: AllocId, output: &mut Vec<MonoItem<'tcx>>) {
1219     let alloc_kind = tcx.alloc_map.lock().get(alloc_id);
1220     match alloc_kind {
1221         Some(GlobalAlloc::Static(def_id)) => {
1222             let instance = Instance::mono(tcx, def_id);
1223             if should_monomorphize_locally(tcx, &instance) {
1224                 trace!("collecting static {:?}", def_id);
1225                 output.push(MonoItem::Static(def_id));
1226             }
1227         }
1228         Some(GlobalAlloc::Memory(alloc)) => {
1229             trace!("collecting {:?} with {:#?}", alloc_id, alloc);
1230             for &((), inner) in alloc.relocations().values() {
1231                 collect_miri(tcx, inner, output);
1232             }
1233         },
1234         Some(GlobalAlloc::Function(fn_instance)) => {
1235             if should_monomorphize_locally(tcx, &fn_instance) {
1236                 trace!("collecting {:?} with {:#?}", alloc_id, fn_instance);
1237                 output.push(create_fn_mono_item(fn_instance));
1238             }
1239         }
1240         None => bug!("alloc id without corresponding allocation: {}", alloc_id),
1241     }
1242 }
1243
1244 /// Scans the MIR in order to find function calls, closures, and drop-glue.
1245 fn collect_neighbours<'tcx>(
1246     tcx: TyCtxt<'tcx>,
1247     instance: Instance<'tcx>,
1248     output: &mut Vec<MonoItem<'tcx>>,
1249 ) {
1250     debug!("collect_neighbours: {:?}", instance.def_id());
1251     let body = tcx.instance_mir(instance.def);
1252
1253     MirNeighborCollector {
1254         tcx,
1255         body: &body,
1256         output,
1257         param_substs: instance.substs,
1258     }.visit_body(&body);
1259 }
1260
1261 fn def_id_to_string(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> String {
1262     let mut output = String::new();
1263     let printer = DefPathBasedNames::new(tcx, false, false);
1264     printer.push_def_path(def_id, &mut output);
1265     output
1266 }
1267
1268 fn collect_const<'tcx>(
1269     tcx: TyCtxt<'tcx>,
1270     constant: &'tcx ty::Const<'tcx>,
1271     param_substs: SubstsRef<'tcx>,
1272     output: &mut Vec<MonoItem<'tcx>>,
1273 ) {
1274     debug!("visiting const {:?}", constant);
1275
1276     let param_env = ty::ParamEnv::reveal_all();
1277     let substituted_constant = tcx.subst_and_normalize_erasing_regions(
1278         param_substs,
1279         param_env,
1280         &constant,
1281     );
1282
1283     match substituted_constant.val {
1284         ty::ConstKind::Value(ConstValue::Scalar(Scalar::Ptr(ptr))) =>
1285             collect_miri(tcx, ptr.alloc_id, output),
1286         ty::ConstKind::Value(ConstValue::Slice { data: alloc, start: _, end: _ }) |
1287         ty::ConstKind::Value(ConstValue::ByRef { alloc, .. }) => {
1288             for &((), id) in alloc.relocations().values() {
1289                 collect_miri(tcx, id, output);
1290             }
1291         }
1292         ty::ConstKind::Unevaluated(def_id, substs) => {
1293             let instance = ty::Instance::resolve(tcx,
1294                                                 param_env,
1295                                                 def_id,
1296                                                 substs).unwrap();
1297
1298             let cid = GlobalId {
1299                 instance,
1300                 promoted: None,
1301             };
1302             match tcx.const_eval(param_env.and(cid)) {
1303                 Ok(val) => collect_const(tcx, val, param_substs, output),
1304                 Err(ErrorHandled::Reported) => {},
1305                 Err(ErrorHandled::TooGeneric) => span_bug!(
1306                     tcx.def_span(def_id), "collection encountered polymorphic constant",
1307                 ),
1308             }
1309         },
1310         _ => {},
1311     }
1312 }