]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc_mir/monomorphize/collector.rs
Convert fields within `DefPathData` from `InternedString` to `Symbol`.
[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 rustc::hir::{self, CodegenFnAttrFlags};
178 use rustc::hir::itemlikevisit::ItemLikeVisitor;
179
180 use rustc::hir::def_id::{DefId, LOCAL_CRATE};
181 use rustc::mir::interpret::{AllocId, ConstValue};
182 use rustc::middle::lang_items::{ExchangeMallocFnLangItem, StartFnLangItem};
183 use rustc::ty::subst::{InternalSubsts, Subst, SubstsRef};
184 use rustc::ty::{self, TypeFoldable, Ty, TyCtxt, GenericParamDefKind, Instance};
185 use rustc::ty::print::obsolete::DefPathBasedNames;
186 use rustc::ty::adjustment::{CustomCoerceUnsized, PointerCast};
187 use rustc::session::config::EntryFnType;
188 use rustc::mir::{self, Location, PlaceBase, Static, StaticKind};
189 use rustc::mir::visit::Visitor as MirVisitor;
190 use rustc::mir::mono::{MonoItem, InstantiationMode};
191 use rustc::mir::interpret::{Scalar, GlobalId, GlobalAlloc, ErrorHandled};
192
193 use crate::monomorphize;
194 use rustc::util::nodemap::{FxHashSet, FxHashMap, DefIdMap};
195 use rustc::util::common::time;
196
197 use rustc_index::bit_set::GrowableBitSet;
198 use rustc_data_structures::sync::{MTRef, MTLock, ParallelIterator, par_iter};
199
200 use std::iter;
201
202 #[derive(PartialEq, Eq, Hash, Clone, Copy, Debug)]
203 pub enum MonoItemCollectionMode {
204     Eager,
205     Lazy
206 }
207
208 /// Maps every mono item to all mono items it references in its
209 /// body.
210 pub struct InliningMap<'tcx> {
211     // Maps a source mono item to the range of mono items
212     // accessed by it.
213     // The two numbers in the tuple are the start (inclusive) and
214     // end index (exclusive) within the `targets` vecs.
215     index: FxHashMap<MonoItem<'tcx>, (usize, usize)>,
216     targets: Vec<MonoItem<'tcx>>,
217
218     // Contains one bit per mono item in the `targets` field. That bit
219     // is true if that mono item needs to be inlined into every CGU.
220     inlines: GrowableBitSet<usize>,
221 }
222
223 impl<'tcx> InliningMap<'tcx> {
224
225     fn new() -> InliningMap<'tcx> {
226         InliningMap {
227             index: FxHashMap::default(),
228             targets: Vec::new(),
229             inlines: GrowableBitSet::with_capacity(1024),
230         }
231     }
232
233     fn record_accesses<I>(&mut self,
234                           source: MonoItem<'tcx>,
235                           new_targets: I)
236         where I: Iterator<Item=(MonoItem<'tcx>, bool)> + ExactSizeIterator
237     {
238         assert!(!self.index.contains_key(&source));
239
240         let start_index = self.targets.len();
241         let new_items_count = new_targets.len();
242         let new_items_count_total = new_items_count + self.targets.len();
243
244         self.targets.reserve(new_items_count);
245         self.inlines.ensure(new_items_count_total);
246
247         for (i, (target, inline)) in new_targets.enumerate() {
248             self.targets.push(target);
249             if inline {
250                 self.inlines.insert(i + start_index);
251             }
252         }
253
254         let end_index = self.targets.len();
255         self.index.insert(source, (start_index, end_index));
256     }
257
258     // Internally iterate over all items referenced by `source` which will be
259     // made available for inlining.
260     pub fn with_inlining_candidates<F>(&self, source: MonoItem<'tcx>, mut f: F)
261         where F: FnMut(MonoItem<'tcx>)
262     {
263         if let Some(&(start_index, end_index)) = self.index.get(&source) {
264             for (i, candidate) in self.targets[start_index .. end_index]
265                                       .iter()
266                                       .enumerate() {
267                 if self.inlines.contains(start_index + i) {
268                     f(*candidate);
269                 }
270             }
271         }
272     }
273
274     // Internally iterate over all items and the things each accesses.
275     pub fn iter_accesses<F>(&self, mut f: F)
276         where F: FnMut(MonoItem<'tcx>, &[MonoItem<'tcx>])
277     {
278         for (&accessor, &(start_index, end_index)) in &self.index {
279             f(accessor, &self.targets[start_index .. end_index])
280         }
281     }
282 }
283
284 pub fn collect_crate_mono_items(
285     tcx: TyCtxt<'_>,
286     mode: MonoItemCollectionMode,
287 ) -> (FxHashSet<MonoItem<'_>>, InliningMap<'_>) {
288     let _prof_timer = tcx.prof.generic_activity("monomorphization_collector");
289
290     let roots = time(tcx.sess, "collecting roots", || {
291         let _prof_timer = tcx.prof
292             .generic_activity("monomorphization_collector_root_collections");
293         collect_roots(tcx, mode)
294     });
295
296     debug!("building mono item graph, beginning at roots");
297
298     let mut visited = MTLock::new(FxHashSet::default());
299     let mut inlining_map = MTLock::new(InliningMap::new());
300
301     {
302         let _prof_timer = tcx.prof
303             .generic_activity("monomorphization_collector_graph_walk");
304
305         let visited: MTRef<'_, _> = &mut visited;
306         let inlining_map: MTRef<'_, _> = &mut inlining_map;
307
308         time(tcx.sess, "collecting mono items", || {
309             par_iter(roots).for_each(|root| {
310                 let mut recursion_depths = DefIdMap::default();
311                 collect_items_rec(tcx,
312                                 root,
313                                 visited,
314                                 &mut recursion_depths,
315                                 inlining_map);
316             });
317         });
318     }
319
320     (visited.into_inner(), inlining_map.into_inner())
321 }
322
323 // Find all non-generic items by walking the HIR. These items serve as roots to
324 // start monomorphizing from.
325 fn collect_roots(tcx: TyCtxt<'_>, mode: MonoItemCollectionMode) -> Vec<MonoItem<'_>> {
326     debug!("collecting roots");
327     let mut roots = Vec::new();
328
329     {
330         let entry_fn = tcx.entry_fn(LOCAL_CRATE);
331
332         debug!("collect_roots: entry_fn = {:?}", entry_fn);
333
334         let mut visitor = RootCollector {
335             tcx,
336             mode,
337             entry_fn,
338             output: &mut roots,
339         };
340
341         tcx.hir().krate().visit_all_item_likes(&mut visitor);
342
343         visitor.push_extra_entry_roots();
344     }
345
346     // We can only codegen items that are instantiable - items all of
347     // whose predicates hold. Luckily, items that aren't instantiable
348     // can't actually be used, so we can just skip codegenning them.
349     roots.retain(|root| root.is_instantiable(tcx));
350
351     roots
352 }
353
354 // Collect all monomorphized items reachable from `starting_point`
355 fn collect_items_rec<'tcx>(
356     tcx: TyCtxt<'tcx>,
357     starting_point: MonoItem<'tcx>,
358     visited: MTRef<'_, MTLock<FxHashSet<MonoItem<'tcx>>>>,
359     recursion_depths: &mut DefIdMap<usize>,
360     inlining_map: MTRef<'_, MTLock<InliningMap<'tcx>>>,
361 ) {
362     if !visited.lock_mut().insert(starting_point.clone()) {
363         // We've been here already, no need to search again.
364         return;
365     }
366     debug!("BEGIN collect_items_rec({})", starting_point.to_string(tcx, true));
367
368     let mut neighbors = Vec::new();
369     let recursion_depth_reset;
370
371     match starting_point {
372         MonoItem::Static(def_id) => {
373             let instance = Instance::mono(tcx, def_id);
374
375             // Sanity check whether this ended up being collected accidentally
376             debug_assert!(should_monomorphize_locally(tcx, &instance));
377
378             let ty = instance.ty(tcx);
379             visit_drop_use(tcx, ty, true, &mut neighbors);
380
381             recursion_depth_reset = None;
382
383             let cid = GlobalId {
384                 instance,
385                 promoted: None,
386             };
387             let param_env = ty::ParamEnv::reveal_all();
388
389             if let Ok(val) = tcx.const_eval(param_env.and(cid)) {
390                 collect_const(tcx, val, InternalSubsts::empty(), &mut neighbors);
391             }
392         }
393         MonoItem::Fn(instance) => {
394             // Sanity check whether this ended up being collected accidentally
395             debug_assert!(should_monomorphize_locally(tcx, &instance));
396
397             // Keep track of the monomorphization recursion depth
398             recursion_depth_reset = Some(check_recursion_limit(tcx,
399                                                                instance,
400                                                                recursion_depths));
401             check_type_length_limit(tcx, instance);
402
403             collect_neighbours(tcx, instance, &mut neighbors);
404         }
405         MonoItem::GlobalAsm(..) => {
406             recursion_depth_reset = None;
407         }
408     }
409
410     record_accesses(tcx, starting_point, &neighbors[..], inlining_map);
411
412     for neighbour in neighbors {
413         collect_items_rec(tcx, neighbour, visited, recursion_depths, inlining_map);
414     }
415
416     if let Some((def_id, depth)) = recursion_depth_reset {
417         recursion_depths.insert(def_id, depth);
418     }
419
420     debug!("END collect_items_rec({})", starting_point.to_string(tcx, true));
421 }
422
423 fn record_accesses<'tcx>(
424     tcx: TyCtxt<'tcx>,
425     caller: MonoItem<'tcx>,
426     callees: &[MonoItem<'tcx>],
427     inlining_map: MTRef<'_, MTLock<InliningMap<'tcx>>>,
428 ) {
429     let is_inlining_candidate = |mono_item: &MonoItem<'tcx>| {
430         mono_item.instantiation_mode(tcx) == InstantiationMode::LocalCopy
431     };
432
433     let accesses = callees.into_iter()
434                           .map(|mono_item| {
435                              (*mono_item, is_inlining_candidate(mono_item))
436                           });
437
438     inlining_map.lock_mut().record_accesses(caller, accesses);
439 }
440
441 fn check_recursion_limit<'tcx>(
442     tcx: TyCtxt<'tcx>,
443     instance: Instance<'tcx>,
444     recursion_depths: &mut DefIdMap<usize>,
445 ) -> (DefId, usize) {
446     let def_id = instance.def_id();
447     let recursion_depth = recursion_depths.get(&def_id).cloned().unwrap_or(0);
448     debug!(" => recursion depth={}", recursion_depth);
449
450     let recursion_depth = if Some(def_id) == tcx.lang_items().drop_in_place_fn() {
451         // HACK: drop_in_place creates tight monomorphization loops. Give
452         // it more margin.
453         recursion_depth / 4
454     } else {
455         recursion_depth
456     };
457
458     // Code that needs to instantiate the same function recursively
459     // more than the recursion limit is assumed to be causing an
460     // infinite expansion.
461     if recursion_depth > *tcx.sess.recursion_limit.get() {
462         let error = format!("reached the recursion limit while instantiating `{}`",
463                             instance);
464         if let Some(hir_id) = tcx.hir().as_local_hir_id(def_id) {
465             tcx.sess.span_fatal(tcx.hir().span(hir_id), &error);
466         } else {
467             tcx.sess.fatal(&error);
468         }
469     }
470
471     recursion_depths.insert(def_id, recursion_depth + 1);
472
473     (def_id, recursion_depth)
474 }
475
476 fn check_type_length_limit<'tcx>(tcx: TyCtxt<'tcx>, instance: Instance<'tcx>) {
477     let type_length = instance.substs.types().flat_map(|ty| ty.walk()).count();
478     let const_length = instance.substs.consts().flat_map(|ct| ct.ty.walk()).count();
479     debug!(" => type length={}, const length={}", type_length, const_length);
480
481     // Rust code can easily create exponentially-long types using only a
482     // polynomial recursion depth. Even with the default recursion
483     // depth, you can easily get cases that take >2^60 steps to run,
484     // which means that rustc basically hangs.
485     //
486     // Bail out in these cases to avoid that bad user experience.
487     let type_length_limit = *tcx.sess.type_length_limit.get();
488     // We include the const length in the type length, as it's better
489     // to be overly conservative.
490     // FIXME(const_generics): we should instead uniformly walk through `substs`,
491     // ignoring lifetimes.
492     if type_length + const_length > type_length_limit {
493         // The instance name is already known to be too long for rustc.
494         // Show only the first and last 32 characters to avoid blasting
495         // the user's terminal with thousands of lines of type-name.
496         let shrink = |s: String, before: usize, after: usize| {
497             // An iterator of all byte positions including the end of the string.
498             let positions = || s.char_indices().map(|(i, _)| i).chain(iter::once(s.len()));
499
500             let shrunk = format!(
501                 "{before}...{after}",
502                 before = &s[..positions().nth(before).unwrap_or(s.len())],
503                 after = &s[positions().rev().nth(after).unwrap_or(0)..],
504             );
505
506             // Only use the shrunk version if it's really shorter.
507             // This also avoids the case where before and after slices overlap.
508             if shrunk.len() < s.len() {
509                 shrunk
510             } else {
511                 s
512             }
513         };
514         let msg = format!("reached the type-length limit while instantiating `{}`",
515                           shrink(instance.to_string(), 32, 32));
516         let mut diag = tcx.sess.struct_span_fatal(tcx.def_span(instance.def_id()), &msg);
517         diag.note(&format!(
518             "consider adding a `#![type_length_limit=\"{}\"]` attribute to your crate",
519             type_length));
520         diag.emit();
521         tcx.sess.abort_if_errors();
522     }
523 }
524
525 struct MirNeighborCollector<'a, 'tcx> {
526     tcx: TyCtxt<'tcx>,
527     body: &'a mir::Body<'tcx>,
528     output: &'a mut Vec<MonoItem<'tcx>>,
529     param_substs: SubstsRef<'tcx>,
530 }
531
532 impl<'a, 'tcx> MirVisitor<'tcx> for MirNeighborCollector<'a, 'tcx> {
533
534     fn visit_rvalue(&mut self, rvalue: &mir::Rvalue<'tcx>, location: Location) {
535         debug!("visiting rvalue {:?}", *rvalue);
536
537         match *rvalue {
538             // When doing an cast from a regular pointer to a fat pointer, we
539             // have to instantiate all methods of the trait being cast to, so we
540             // can build the appropriate vtable.
541             mir::Rvalue::Cast(
542                 mir::CastKind::Pointer(PointerCast::Unsize), ref operand, target_ty
543             ) => {
544                 let target_ty = self.tcx.subst_and_normalize_erasing_regions(
545                     self.param_substs,
546                     ty::ParamEnv::reveal_all(),
547                     &target_ty,
548                 );
549                 let source_ty = operand.ty(self.body, self.tcx);
550                 let source_ty = self.tcx.subst_and_normalize_erasing_regions(
551                     self.param_substs,
552                     ty::ParamEnv::reveal_all(),
553                     &source_ty,
554                 );
555                 let (source_ty, target_ty) = find_vtable_types_for_unsizing(self.tcx,
556                                                                             source_ty,
557                                                                             target_ty);
558                 // This could also be a different Unsize instruction, like
559                 // from a fixed sized array to a slice. But we are only
560                 // interested in things that produce a vtable.
561                 if target_ty.is_trait() && !source_ty.is_trait() {
562                     create_mono_items_for_vtable_methods(self.tcx,
563                                                          target_ty,
564                                                          source_ty,
565                                                          self.output);
566                 }
567             }
568             mir::Rvalue::Cast(
569                 mir::CastKind::Pointer(PointerCast::ReifyFnPointer), ref operand, _
570             ) => {
571                 let fn_ty = operand.ty(self.body, self.tcx);
572                 let fn_ty = self.tcx.subst_and_normalize_erasing_regions(
573                     self.param_substs,
574                     ty::ParamEnv::reveal_all(),
575                     &fn_ty,
576                 );
577                 visit_fn_use(self.tcx, fn_ty, false, &mut self.output);
578             }
579             mir::Rvalue::Cast(
580                 mir::CastKind::Pointer(PointerCast::ClosureFnPointer(_)), ref operand, _
581             ) => {
582                 let source_ty = operand.ty(self.body, self.tcx);
583                 let source_ty = self.tcx.subst_and_normalize_erasing_regions(
584                     self.param_substs,
585                     ty::ParamEnv::reveal_all(),
586                     &source_ty,
587                 );
588                 match source_ty.kind {
589                     ty::Closure(def_id, substs) => {
590                         let instance = Instance::resolve_closure(
591                             self.tcx, def_id,
592                             substs, ty::ClosureKind::FnOnce);
593                         if should_monomorphize_locally(self.tcx, &instance) {
594                             self.output.push(create_fn_mono_item(instance));
595                         }
596                     }
597                     _ => bug!(),
598                 }
599             }
600             mir::Rvalue::NullaryOp(mir::NullOp::Box, _) => {
601                 let tcx = self.tcx;
602                 let exchange_malloc_fn_def_id = tcx
603                     .lang_items()
604                     .require(ExchangeMallocFnLangItem)
605                     .unwrap_or_else(|e| tcx.sess.fatal(&e));
606                 let instance = Instance::mono(tcx, exchange_malloc_fn_def_id);
607                 if should_monomorphize_locally(tcx, &instance) {
608                     self.output.push(create_fn_mono_item(instance));
609                 }
610             }
611             _ => { /* not interesting */ }
612         }
613
614         self.super_rvalue(rvalue, location);
615     }
616
617     fn visit_const(&mut self, constant: &&'tcx ty::Const<'tcx>, location: Location) {
618         debug!("visiting const {:?} @ {:?}", *constant, location);
619
620         collect_const(self.tcx, *constant, self.param_substs, self.output);
621
622         self.super_const(constant);
623     }
624
625     fn visit_terminator_kind(&mut self,
626                              kind: &mir::TerminatorKind<'tcx>,
627                              location: Location) {
628         debug!("visiting terminator {:?} @ {:?}", kind, location);
629
630         let tcx = self.tcx;
631         match *kind {
632             mir::TerminatorKind::Call { ref func, .. } => {
633                 let callee_ty = func.ty(self.body, tcx);
634                 let callee_ty = tcx.subst_and_normalize_erasing_regions(
635                     self.param_substs,
636                     ty::ParamEnv::reveal_all(),
637                     &callee_ty,
638                 );
639                 visit_fn_use(self.tcx, callee_ty, true, &mut self.output);
640             }
641             mir::TerminatorKind::Drop { ref location, .. } |
642             mir::TerminatorKind::DropAndReplace { ref location, .. } => {
643                 let ty = location.ty(self.body, self.tcx).ty;
644                 let ty = tcx.subst_and_normalize_erasing_regions(
645                     self.param_substs,
646                     ty::ParamEnv::reveal_all(),
647                     &ty,
648                 );
649                 visit_drop_use(self.tcx, ty, true, self.output);
650             }
651             mir::TerminatorKind::Goto { .. } |
652             mir::TerminatorKind::SwitchInt { .. } |
653             mir::TerminatorKind::Resume |
654             mir::TerminatorKind::Abort |
655             mir::TerminatorKind::Return |
656             mir::TerminatorKind::Unreachable |
657             mir::TerminatorKind::Assert { .. } => {}
658             mir::TerminatorKind::GeneratorDrop |
659             mir::TerminatorKind::Yield { .. } |
660             mir::TerminatorKind::FalseEdges { .. } |
661             mir::TerminatorKind::FalseUnwind { .. } => bug!(),
662         }
663
664         self.super_terminator_kind(kind, location);
665     }
666
667     fn visit_place_base(&mut self,
668                         place_base: &mir::PlaceBase<'tcx>,
669                         _context: mir::visit::PlaceContext,
670                         location: Location) {
671         match place_base {
672             PlaceBase::Static(box Static { kind: StaticKind::Static, def_id, .. }) => {
673                 debug!("visiting static {:?} @ {:?}", def_id, location);
674
675                 let tcx = self.tcx;
676                 let instance = Instance::mono(tcx, *def_id);
677                 if should_monomorphize_locally(tcx, &instance) {
678                     self.output.push(MonoItem::Static(*def_id));
679                 }
680             }
681             PlaceBase::Static(box Static {
682                 kind: StaticKind::Promoted(promoted, substs),
683                 def_id,
684                 ..
685             }) => {
686                 let param_env = ty::ParamEnv::reveal_all();
687                 let cid = GlobalId {
688                     instance: Instance::new(*def_id, substs.subst(self.tcx, self.param_substs)),
689                     promoted: Some(*promoted),
690                 };
691                 match self.tcx.const_eval(param_env.and(cid)) {
692                     Ok(val) => collect_const(self.tcx, val, substs, self.output),
693                     Err(ErrorHandled::Reported) => {},
694                     Err(ErrorHandled::TooGeneric) => {
695                         let span = self.tcx.promoted_mir(*def_id)[*promoted].span;
696                         span_bug!(span, "collection encountered polymorphic constant")
697                     },
698                 }
699             }
700             PlaceBase::Local(_) => {
701                 // Locals have no relevance for collector
702             }
703         }
704     }
705 }
706
707 fn visit_drop_use<'tcx>(
708     tcx: TyCtxt<'tcx>,
709     ty: Ty<'tcx>,
710     is_direct_call: bool,
711     output: &mut Vec<MonoItem<'tcx>>,
712 ) {
713     let instance = Instance::resolve_drop_in_place(tcx, ty);
714     visit_instance_use(tcx, instance, is_direct_call, output);
715 }
716
717 fn visit_fn_use<'tcx>(
718     tcx: TyCtxt<'tcx>,
719     ty: Ty<'tcx>,
720     is_direct_call: bool,
721     output: &mut Vec<MonoItem<'tcx>>,
722 ) {
723     if let ty::FnDef(def_id, substs) = ty.kind {
724         let resolver = if is_direct_call {
725             ty::Instance::resolve
726         } else {
727             ty::Instance::resolve_for_fn_ptr
728         };
729         let instance = resolver(tcx, ty::ParamEnv::reveal_all(), def_id, substs).unwrap();
730         visit_instance_use(tcx, instance, is_direct_call, output);
731     }
732 }
733
734 fn visit_instance_use<'tcx>(
735     tcx: TyCtxt<'tcx>,
736     instance: ty::Instance<'tcx>,
737     is_direct_call: bool,
738     output: &mut Vec<MonoItem<'tcx>>,
739 ) {
740     debug!("visit_item_use({:?}, is_direct_call={:?})", instance, is_direct_call);
741     if !should_monomorphize_locally(tcx, &instance) {
742         return
743     }
744
745     match instance.def {
746         ty::InstanceDef::Intrinsic(def_id) => {
747             if !is_direct_call {
748                 bug!("intrinsic {:?} being reified", def_id);
749             }
750         }
751         ty::InstanceDef::VtableShim(..) |
752         ty::InstanceDef::ReifyShim(..) |
753         ty::InstanceDef::Virtual(..) |
754         ty::InstanceDef::DropGlue(_, None) => {
755             // don't need to emit shim if we are calling directly.
756             if !is_direct_call {
757                 output.push(create_fn_mono_item(instance));
758             }
759         }
760         ty::InstanceDef::DropGlue(_, Some(_)) => {
761             output.push(create_fn_mono_item(instance));
762         }
763         ty::InstanceDef::ClosureOnceShim { .. } |
764         ty::InstanceDef::Item(..) |
765         ty::InstanceDef::FnPtrShim(..) |
766         ty::InstanceDef::CloneShim(..) => {
767             output.push(create_fn_mono_item(instance));
768         }
769     }
770 }
771
772 // Returns true if we should codegen an instance in the local crate.
773 // Returns false if we can just link to the upstream crate and therefore don't
774 // need a mono item.
775 fn should_monomorphize_locally<'tcx>(tcx: TyCtxt<'tcx>, instance: &Instance<'tcx>) -> bool {
776     let def_id = match instance.def {
777         ty::InstanceDef::Item(def_id) => def_id,
778         ty::InstanceDef::VtableShim(..) |
779         ty::InstanceDef::ReifyShim(..) |
780         ty::InstanceDef::ClosureOnceShim { .. } |
781         ty::InstanceDef::Virtual(..) |
782         ty::InstanceDef::FnPtrShim(..) |
783         ty::InstanceDef::DropGlue(..) |
784         ty::InstanceDef::Intrinsic(_) |
785         ty::InstanceDef::CloneShim(..) => return true
786     };
787
788     if tcx.is_foreign_item(def_id) {
789         // We can always link to foreign items
790         return false;
791     }
792
793     if def_id.is_local() {
794         // local items cannot be referred to locally without monomorphizing them locally
795         return true;
796     }
797
798     if tcx.is_reachable_non_generic(def_id) ||
799        is_available_upstream_generic(tcx, def_id, instance.substs) {
800         // We can link to the item in question, no instance needed
801         // in this crate
802         return false;
803     }
804
805     if !tcx.is_mir_available(def_id) {
806         bug!("Cannot create local mono-item for {:?}", def_id)
807     }
808     return true;
809
810     fn is_available_upstream_generic<'tcx>(
811         tcx: TyCtxt<'tcx>,
812         def_id: DefId,
813         substs: SubstsRef<'tcx>,
814     ) -> bool {
815         debug_assert!(!def_id.is_local());
816
817         // If we are not in share generics mode, we don't link to upstream
818         // monomorphizations but always instantiate our own internal versions
819         // instead.
820         if !tcx.sess.opts.share_generics() {
821             return false
822         }
823
824         // If this instance has non-erasable parameters, it cannot be a shared
825         // monomorphization. Non-generic instances are already handled above
826         // by `is_reachable_non_generic()`
827         if substs.non_erasable_generics().next().is_none() {
828             return false
829         }
830
831         // Take a look at the available monomorphizations listed in the metadata
832         // of upstream crates.
833         tcx.upstream_monomorphizations_for(def_id)
834            .map(|set| set.contains_key(substs))
835            .unwrap_or(false)
836     }
837 }
838
839 /// For given pair of source and target type that occur in an unsizing coercion,
840 /// this function finds the pair of types that determines the vtable linking
841 /// them.
842 ///
843 /// For example, the source type might be `&SomeStruct` and the target type\
844 /// might be `&SomeTrait` in a cast like:
845 ///
846 /// let src: &SomeStruct = ...;
847 /// let target = src as &SomeTrait;
848 ///
849 /// Then the output of this function would be (SomeStruct, SomeTrait) since for
850 /// constructing the `target` fat-pointer we need the vtable for that pair.
851 ///
852 /// Things can get more complicated though because there's also the case where
853 /// the unsized type occurs as a field:
854 ///
855 /// ```rust
856 /// struct ComplexStruct<T: ?Sized> {
857 ///    a: u32,
858 ///    b: f64,
859 ///    c: T
860 /// }
861 /// ```
862 ///
863 /// In this case, if `T` is sized, `&ComplexStruct<T>` is a thin pointer. If `T`
864 /// is unsized, `&SomeStruct` is a fat pointer, and the vtable it points to is
865 /// for the pair of `T` (which is a trait) and the concrete type that `T` was
866 /// originally coerced from:
867 ///
868 /// let src: &ComplexStruct<SomeStruct> = ...;
869 /// let target = src as &ComplexStruct<SomeTrait>;
870 ///
871 /// Again, we want this `find_vtable_types_for_unsizing()` to provide the pair
872 /// `(SomeStruct, SomeTrait)`.
873 ///
874 /// Finally, there is also the case of custom unsizing coercions, e.g., for
875 /// smart pointers such as `Rc` and `Arc`.
876 fn find_vtable_types_for_unsizing<'tcx>(
877     tcx: TyCtxt<'tcx>,
878     source_ty: Ty<'tcx>,
879     target_ty: Ty<'tcx>,
880 ) -> (Ty<'tcx>, Ty<'tcx>) {
881     let ptr_vtable = |inner_source: Ty<'tcx>, inner_target: Ty<'tcx>| {
882         let param_env = ty::ParamEnv::reveal_all();
883         let type_has_metadata = |ty: Ty<'tcx>| -> bool {
884             use syntax_pos::DUMMY_SP;
885             if ty.is_sized(tcx.at(DUMMY_SP), param_env) {
886                 return false;
887             }
888             let tail = tcx.struct_tail_erasing_lifetimes(ty, param_env);
889             match tail.kind {
890                 ty::Foreign(..) => false,
891                 ty::Str | ty::Slice(..) | ty::Dynamic(..) => true,
892                 _ => bug!("unexpected unsized tail: {:?}", tail),
893             }
894         };
895         if type_has_metadata(inner_source) {
896             (inner_source, inner_target)
897         } else {
898             tcx.struct_lockstep_tails_erasing_lifetimes(inner_source, inner_target, param_env)
899         }
900     };
901
902     match (&source_ty.kind, &target_ty.kind) {
903         (&ty::Ref(_, a, _),
904          &ty::Ref(_, b, _)) |
905         (&ty::Ref(_, a, _),
906          &ty::RawPtr(ty::TypeAndMut { ty: b, .. })) |
907         (&ty::RawPtr(ty::TypeAndMut { ty: a, .. }),
908          &ty::RawPtr(ty::TypeAndMut { ty: b, .. })) => {
909             ptr_vtable(a, b)
910         }
911         (&ty::Adt(def_a, _), &ty::Adt(def_b, _)) if def_a.is_box() && def_b.is_box() => {
912             ptr_vtable(source_ty.boxed_ty(), target_ty.boxed_ty())
913         }
914
915         (&ty::Adt(source_adt_def, source_substs),
916          &ty::Adt(target_adt_def, target_substs)) => {
917             assert_eq!(source_adt_def, target_adt_def);
918
919             let kind =
920                 monomorphize::custom_coerce_unsize_info(tcx, source_ty, target_ty);
921
922             let coerce_index = match kind {
923                 CustomCoerceUnsized::Struct(i) => i
924             };
925
926             let source_fields = &source_adt_def.non_enum_variant().fields;
927             let target_fields = &target_adt_def.non_enum_variant().fields;
928
929             assert!(coerce_index < source_fields.len() &&
930                     source_fields.len() == target_fields.len());
931
932             find_vtable_types_for_unsizing(tcx,
933                                            source_fields[coerce_index].ty(tcx,
934                                                                           source_substs),
935                                            target_fields[coerce_index].ty(tcx,
936                                                                           target_substs))
937         }
938         _ => bug!("find_vtable_types_for_unsizing: invalid coercion {:?} -> {:?}",
939                   source_ty,
940                   target_ty)
941     }
942 }
943
944 fn create_fn_mono_item(instance: Instance<'_>) -> MonoItem<'_> {
945     debug!("create_fn_mono_item(instance={})", instance);
946     MonoItem::Fn(instance)
947 }
948
949 /// Creates a `MonoItem` for each method that is referenced by the vtable for
950 /// the given trait/impl pair.
951 fn create_mono_items_for_vtable_methods<'tcx>(
952     tcx: TyCtxt<'tcx>,
953     trait_ty: Ty<'tcx>,
954     impl_ty: Ty<'tcx>,
955     output: &mut Vec<MonoItem<'tcx>>,
956 ) {
957     assert!(!trait_ty.needs_subst() && !trait_ty.has_escaping_bound_vars() &&
958             !impl_ty.needs_subst() && !impl_ty.has_escaping_bound_vars());
959
960     if let ty::Dynamic(ref trait_ty, ..) = trait_ty.kind {
961         if let Some(principal) = trait_ty.principal() {
962             let poly_trait_ref = principal.with_self_ty(tcx, impl_ty);
963             assert!(!poly_trait_ref.has_escaping_bound_vars());
964
965             // Walk all methods of the trait, including those of its supertraits
966             let methods = tcx.vtable_methods(poly_trait_ref);
967             let methods = methods.iter().cloned().filter_map(|method| method)
968                 .map(|(def_id, substs)| ty::Instance::resolve_for_vtable(
969                     tcx,
970                     ty::ParamEnv::reveal_all(),
971                     def_id,
972                     substs).unwrap())
973                 .filter(|&instance| should_monomorphize_locally(tcx, &instance))
974                 .map(|instance| create_fn_mono_item(instance));
975             output.extend(methods);
976         }
977
978         // Also add the destructor
979         visit_drop_use(tcx, impl_ty, false, output);
980     }
981 }
982
983 //=-----------------------------------------------------------------------------
984 // Root Collection
985 //=-----------------------------------------------------------------------------
986
987 struct RootCollector<'a, 'tcx> {
988     tcx: TyCtxt<'tcx>,
989     mode: MonoItemCollectionMode,
990     output: &'a mut Vec<MonoItem<'tcx>>,
991     entry_fn: Option<(DefId, EntryFnType)>,
992 }
993
994 impl ItemLikeVisitor<'v> for RootCollector<'_, 'v> {
995     fn visit_item(&mut self, item: &'v hir::Item) {
996         match item.kind {
997             hir::ItemKind::ExternCrate(..) |
998             hir::ItemKind::Use(..)         |
999             hir::ItemKind::ForeignMod(..)  |
1000             hir::ItemKind::TyAlias(..)          |
1001             hir::ItemKind::Trait(..)       |
1002             hir::ItemKind::TraitAlias(..)  |
1003             hir::ItemKind::OpaqueTy(..) |
1004             hir::ItemKind::Mod(..)         => {
1005                 // Nothing to do, just keep recursing...
1006             }
1007
1008             hir::ItemKind::Impl(..) => {
1009                 if self.mode == MonoItemCollectionMode::Eager {
1010                     create_mono_items_for_default_impls(self.tcx,
1011                                                         item,
1012                                                         self.output);
1013                 }
1014             }
1015
1016             hir::ItemKind::Enum(_, ref generics) |
1017             hir::ItemKind::Struct(_, ref generics) |
1018             hir::ItemKind::Union(_, ref generics) => {
1019                 if generics.params.is_empty() {
1020                     if self.mode == MonoItemCollectionMode::Eager {
1021                         let def_id = self.tcx.hir().local_def_id(item.hir_id);
1022                         debug!("RootCollector: ADT drop-glue for {}",
1023                                def_id_to_string(self.tcx, def_id));
1024
1025                         let ty = Instance::new(def_id, InternalSubsts::empty()).ty(self.tcx);
1026                         visit_drop_use(self.tcx, ty, true, self.output);
1027                     }
1028                 }
1029             }
1030             hir::ItemKind::GlobalAsm(..) => {
1031                 debug!("RootCollector: ItemKind::GlobalAsm({})",
1032                        def_id_to_string(self.tcx,
1033                                         self.tcx.hir().local_def_id(item.hir_id)));
1034                 self.output.push(MonoItem::GlobalAsm(item.hir_id));
1035             }
1036             hir::ItemKind::Static(..) => {
1037                 let def_id = self.tcx.hir().local_def_id(item.hir_id);
1038                 debug!("RootCollector: ItemKind::Static({})",
1039                        def_id_to_string(self.tcx, def_id));
1040                 self.output.push(MonoItem::Static(def_id));
1041             }
1042             hir::ItemKind::Const(..) => {
1043                 // const items only generate mono items if they are
1044                 // actually used somewhere. Just declaring them is insufficient.
1045
1046                 // but even just declaring them must collect the items they refer to
1047                 let def_id = self.tcx.hir().local_def_id(item.hir_id);
1048
1049                 let instance = Instance::mono(self.tcx, def_id);
1050                 let cid = GlobalId {
1051                     instance,
1052                     promoted: None,
1053                 };
1054                 let param_env = ty::ParamEnv::reveal_all();
1055
1056                 if let Ok(val) = self.tcx.const_eval(param_env.and(cid)) {
1057                     collect_const(self.tcx, val, InternalSubsts::empty(), &mut self.output);
1058                 }
1059             }
1060             hir::ItemKind::Fn(..) => {
1061                 let def_id = self.tcx.hir().local_def_id(item.hir_id);
1062                 self.push_if_root(def_id);
1063             }
1064         }
1065     }
1066
1067     fn visit_trait_item(&mut self, _: &'v hir::TraitItem) {
1068         // Even if there's a default body with no explicit generics,
1069         // it's still generic over some `Self: Trait`, so not a root.
1070     }
1071
1072     fn visit_impl_item(&mut self, ii: &'v hir::ImplItem) {
1073         match ii.kind {
1074             hir::ImplItemKind::Method(hir::MethodSig { .. }, _) => {
1075                 let def_id = self.tcx.hir().local_def_id(ii.hir_id);
1076                 self.push_if_root(def_id);
1077             }
1078             _ => { /* Nothing to do here */ }
1079         }
1080     }
1081 }
1082
1083 impl RootCollector<'_, 'v> {
1084     fn is_root(&self, def_id: DefId) -> bool {
1085         !item_requires_monomorphization(self.tcx, def_id) && match self.mode {
1086             MonoItemCollectionMode::Eager => {
1087                 true
1088             }
1089             MonoItemCollectionMode::Lazy => {
1090                 self.entry_fn.map(|(id, _)| id) == Some(def_id) ||
1091                 self.tcx.is_reachable_non_generic(def_id) ||
1092                 self.tcx.codegen_fn_attrs(def_id).flags.contains(
1093                     CodegenFnAttrFlags::RUSTC_STD_INTERNAL_SYMBOL)
1094             }
1095         }
1096     }
1097
1098     /// If `def_id` represents a root, then push it onto the list of
1099     /// outputs. (Note that all roots must be monomorphic.)
1100     fn push_if_root(&mut self, def_id: DefId) {
1101         if self.is_root(def_id) {
1102             debug!("RootCollector::push_if_root: found root def_id={:?}", def_id);
1103
1104             let instance = Instance::mono(self.tcx, def_id);
1105             self.output.push(create_fn_mono_item(instance));
1106         }
1107     }
1108
1109     /// As a special case, when/if we encounter the
1110     /// `main()` function, we also have to generate a
1111     /// monomorphized copy of the start lang item based on
1112     /// the return type of `main`. This is not needed when
1113     /// the user writes their own `start` manually.
1114     fn push_extra_entry_roots(&mut self) {
1115         let main_def_id = match self.entry_fn {
1116             Some((def_id, EntryFnType::Main)) => def_id,
1117             _ => return,
1118         };
1119
1120         let start_def_id = match self.tcx.lang_items().require(StartFnLangItem) {
1121             Ok(s) => s,
1122             Err(err) => self.tcx.sess.fatal(&err),
1123         };
1124         let main_ret_ty = self.tcx.fn_sig(main_def_id).output();
1125
1126         // Given that `main()` has no arguments,
1127         // then its return type cannot have
1128         // late-bound regions, since late-bound
1129         // regions must appear in the argument
1130         // listing.
1131         let main_ret_ty = self.tcx.erase_regions(
1132             &main_ret_ty.no_bound_vars().unwrap(),
1133         );
1134
1135         let start_instance = Instance::resolve(
1136             self.tcx,
1137             ty::ParamEnv::reveal_all(),
1138             start_def_id,
1139             self.tcx.intern_substs(&[main_ret_ty.into()])
1140         ).unwrap();
1141
1142         self.output.push(create_fn_mono_item(start_instance));
1143     }
1144 }
1145
1146 fn item_requires_monomorphization(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> bool {
1147     let generics = tcx.generics_of(def_id);
1148     generics.requires_monomorphization(tcx)
1149 }
1150
1151 fn create_mono_items_for_default_impls<'tcx>(
1152     tcx: TyCtxt<'tcx>,
1153     item: &'tcx hir::Item,
1154     output: &mut Vec<MonoItem<'tcx>>,
1155 ) {
1156     match item.kind {
1157         hir::ItemKind::Impl(_, _, _, ref generics, .., ref impl_item_refs) => {
1158             for param in &generics.params {
1159                 match param.kind {
1160                     hir::GenericParamKind::Lifetime { .. } => {}
1161                     hir::GenericParamKind::Type { .. } |
1162                     hir::GenericParamKind::Const { .. } => {
1163                         return
1164                     }
1165                 }
1166             }
1167
1168             let impl_def_id = tcx.hir().local_def_id(item.hir_id);
1169
1170             debug!("create_mono_items_for_default_impls(item={})",
1171                    def_id_to_string(tcx, impl_def_id));
1172
1173             if let Some(trait_ref) = tcx.impl_trait_ref(impl_def_id) {
1174                 let param_env = ty::ParamEnv::reveal_all();
1175                 let trait_ref = tcx.normalize_erasing_regions(
1176                     param_env,
1177                     trait_ref,
1178                 );
1179                 let overridden_methods: FxHashSet<_> =
1180                     impl_item_refs.iter()
1181                                   .map(|iiref| iiref.ident.modern())
1182                                   .collect();
1183                 for method in tcx.provided_trait_methods(trait_ref.def_id) {
1184                     if overridden_methods.contains(&method.ident.modern()) {
1185                         continue;
1186                     }
1187
1188                     if tcx.generics_of(method.def_id).own_requires_monomorphization() {
1189                         continue;
1190                     }
1191
1192                     let substs = InternalSubsts::for_item(tcx, method.def_id, |param, _| {
1193                         match param.kind {
1194                             GenericParamDefKind::Lifetime => tcx.lifetimes.re_erased.into(),
1195                             GenericParamDefKind::Type { .. } |
1196                             GenericParamDefKind::Const => {
1197                                 trait_ref.substs[param.index as usize]
1198                             }
1199                         }
1200                     });
1201                     let instance = ty::Instance::resolve(tcx,
1202                                                          param_env,
1203                                                          method.def_id,
1204                                                          substs).unwrap();
1205
1206                     let mono_item = create_fn_mono_item(instance);
1207                     if mono_item.is_instantiable(tcx)
1208                         && should_monomorphize_locally(tcx, &instance) {
1209                         output.push(mono_item);
1210                     }
1211                 }
1212             }
1213         }
1214         _ => {
1215             bug!()
1216         }
1217     }
1218 }
1219
1220 /// Scan the miri alloc in order to find function calls, closures, and drop-glue
1221 fn collect_miri<'tcx>(tcx: TyCtxt<'tcx>, alloc_id: AllocId, output: &mut Vec<MonoItem<'tcx>>) {
1222     let alloc_kind = tcx.alloc_map.lock().get(alloc_id);
1223     match alloc_kind {
1224         Some(GlobalAlloc::Static(def_id)) => {
1225             let instance = Instance::mono(tcx, def_id);
1226             if should_monomorphize_locally(tcx, &instance) {
1227                 trace!("collecting static {:?}", def_id);
1228                 output.push(MonoItem::Static(def_id));
1229             }
1230         }
1231         Some(GlobalAlloc::Memory(alloc)) => {
1232             trace!("collecting {:?} with {:#?}", alloc_id, alloc);
1233             for &((), inner) in alloc.relocations().values() {
1234                 collect_miri(tcx, inner, output);
1235             }
1236         },
1237         Some(GlobalAlloc::Function(fn_instance)) => {
1238             if should_monomorphize_locally(tcx, &fn_instance) {
1239                 trace!("collecting {:?} with {:#?}", alloc_id, fn_instance);
1240                 output.push(create_fn_mono_item(fn_instance));
1241             }
1242         }
1243         None => bug!("alloc id without corresponding allocation: {}", alloc_id),
1244     }
1245 }
1246
1247 /// Scan the MIR in order to find function calls, closures, and drop-glue
1248 fn collect_neighbours<'tcx>(
1249     tcx: TyCtxt<'tcx>,
1250     instance: Instance<'tcx>,
1251     output: &mut Vec<MonoItem<'tcx>>,
1252 ) {
1253     debug!("collect_neighbours: {:?}", instance.def_id());
1254     let body = tcx.instance_mir(instance.def);
1255
1256     MirNeighborCollector {
1257         tcx,
1258         body: &body,
1259         output,
1260         param_substs: instance.substs,
1261     }.visit_body(&body);
1262 }
1263
1264 fn def_id_to_string(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> String {
1265     let mut output = String::new();
1266     let printer = DefPathBasedNames::new(tcx, false, false);
1267     printer.push_def_path(def_id, &mut output);
1268     output
1269 }
1270
1271 fn collect_const<'tcx>(
1272     tcx: TyCtxt<'tcx>,
1273     constant: &'tcx ty::Const<'tcx>,
1274     param_substs: SubstsRef<'tcx>,
1275     output: &mut Vec<MonoItem<'tcx>>,
1276 ) {
1277     debug!("visiting const {:?}", constant);
1278
1279     let param_env = ty::ParamEnv::reveal_all();
1280     let substituted_constant = tcx.subst_and_normalize_erasing_regions(
1281         param_substs,
1282         param_env,
1283         &constant,
1284     );
1285
1286     match substituted_constant.val {
1287         ConstValue::Scalar(Scalar::Ptr(ptr)) =>
1288             collect_miri(tcx, ptr.alloc_id, output),
1289         ConstValue::Slice { data: alloc, start: _, end: _ } |
1290         ConstValue::ByRef { alloc, .. } => {
1291             for &((), id) in alloc.relocations().values() {
1292                 collect_miri(tcx, id, output);
1293             }
1294         }
1295         ConstValue::Unevaluated(def_id, substs) => {
1296             let instance = ty::Instance::resolve(tcx,
1297                                                 param_env,
1298                                                 def_id,
1299                                                 substs).unwrap();
1300
1301             let cid = GlobalId {
1302                 instance,
1303                 promoted: None,
1304             };
1305             match tcx.const_eval(param_env.and(cid)) {
1306                 Ok(val) => collect_const(tcx, val, param_substs, output),
1307                 Err(ErrorHandled::Reported) => {},
1308                 Err(ErrorHandled::TooGeneric) => span_bug!(
1309                     tcx.def_span(def_id), "collection encountered polymorphic constant",
1310                 ),
1311             }
1312         },
1313         _ => {},
1314     }
1315 }