]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc_trans/trans/adt.rs
Expose enum discriminant signedness
[rust.git] / src / librustc_trans / trans / adt.rs
1 // Copyright 2013 The Rust Project Developers. See the COPYRIGHT
2 // file at the top-level directory of this distribution and at
3 // http://rust-lang.org/COPYRIGHT.
4 //
5 // Licensed under the Apache License, Version 2.0 <LICENSE-APACHE or
6 // http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0> or the MIT license
7 // <LICENSE-MIT or http://opensource.org/licenses/MIT>, at your
8 // option. This file may not be copied, modified, or distributed
9 // except according to those terms.
10
11 //! # Representation of Algebraic Data Types
12 //!
13 //! This module determines how to represent enums, structs, and tuples
14 //! based on their monomorphized types; it is responsible both for
15 //! choosing a representation and translating basic operations on
16 //! values of those types.  (Note: exporting the representations for
17 //! debuggers is handled in debuginfo.rs, not here.)
18 //!
19 //! Note that the interface treats everything as a general case of an
20 //! enum, so structs/tuples/etc. have one pseudo-variant with
21 //! discriminant 0; i.e., as if they were a univariant enum.
22 //!
23 //! Having everything in one place will enable improvements to data
24 //! structure representation; possibilities include:
25 //!
26 //! - User-specified alignment (e.g., cacheline-aligning parts of
27 //!   concurrently accessed data structures); LLVM can't represent this
28 //!   directly, so we'd have to insert padding fields in any structure
29 //!   that might contain one and adjust GEP indices accordingly.  See
30 //!   issue #4578.
31 //!
32 //! - Store nested enums' discriminants in the same word.  Rather, if
33 //!   some variants start with enums, and those enums representations
34 //!   have unused alignment padding between discriminant and body, the
35 //!   outer enum's discriminant can be stored there and those variants
36 //!   can start at offset 0.  Kind of fancy, and might need work to
37 //!   make copies of the inner enum type cooperate, but it could help
38 //!   with `Option` or `Result` wrapped around another enum.
39 //!
40 //! - Tagged pointers would be neat, but given that any type can be
41 //!   used unboxed and any field can have pointers (including mutable)
42 //!   taken to it, implementing them for Rust seems difficult.
43
44 #![allow(unsigned_negation)]
45
46 pub use self::Repr::*;
47
48 use std::rc::Rc;
49
50 use llvm::{ValueRef, True, IntEQ, IntNE};
51 use back::abi::FAT_PTR_ADDR;
52 use middle::subst;
53 use middle::ty::{self, Ty, ClosureTyper};
54 use middle::ty::Disr;
55 use syntax::ast;
56 use syntax::attr;
57 use syntax::attr::IntType;
58 use trans::_match;
59 use trans::build::*;
60 use trans::cleanup;
61 use trans::cleanup::CleanupMethods;
62 use trans::common::*;
63 use trans::datum;
64 use trans::debuginfo::DebugLoc;
65 use trans::machine;
66 use trans::monomorphize;
67 use trans::type_::Type;
68 use trans::type_of;
69 use util::ppaux::ty_to_string;
70
71 type Hint = attr::ReprAttr;
72
73 /// Representations.
74 #[derive(Eq, PartialEq, Debug)]
75 pub enum Repr<'tcx> {
76     /// C-like enums; basically an int.
77     CEnum(IntType, Disr, Disr), // discriminant range (signedness based on the IntType)
78     /// Single-case variants, and structs/tuples/records.
79     ///
80     /// Structs with destructors need a dynamic destroyedness flag to
81     /// avoid running the destructor too many times; this is included
82     /// in the `Struct` if present.
83     /// (The flag if nonzero, represents the initialization value to use;
84     ///  if zero, then use no flag at all.)
85     Univariant(Struct<'tcx>, u8),
86     /// General-case enums: for each case there is a struct, and they
87     /// all start with a field for the discriminant.
88     ///
89     /// Types with destructors need a dynamic destroyedness flag to
90     /// avoid running the destructor too many times; the last argument
91     /// indicates whether such a flag is present.
92     /// (The flag, if nonzero, represents the initialization value to use;
93     ///  if zero, then use no flag at all.)
94     General(IntType, Vec<Struct<'tcx>>, u8),
95     /// Two cases distinguished by a nullable pointer: the case with discriminant
96     /// `nndiscr` must have single field which is known to be nonnull due to its type.
97     /// The other case is known to be zero sized. Hence we represent the enum
98     /// as simply a nullable pointer: if not null it indicates the `nndiscr` variant,
99     /// otherwise it indicates the other case.
100     RawNullablePointer {
101         nndiscr: Disr,
102         nnty: Ty<'tcx>,
103         nullfields: Vec<Ty<'tcx>>
104     },
105     /// Two cases distinguished by a nullable pointer: the case with discriminant
106     /// `nndiscr` is represented by the struct `nonnull`, where the `discrfield`th
107     /// field is known to be nonnull due to its type; if that field is null, then
108     /// it represents the other case, which is inhabited by at most one value
109     /// (and all other fields are undefined/unused).
110     ///
111     /// For example, `std::option::Option` instantiated at a safe pointer type
112     /// is represented such that `None` is a null pointer and `Some` is the
113     /// identity function.
114     StructWrappedNullablePointer {
115         nonnull: Struct<'tcx>,
116         nndiscr: Disr,
117         discrfield: DiscrField,
118         nullfields: Vec<Ty<'tcx>>,
119     }
120 }
121
122 /// For structs, and struct-like parts of anything fancier.
123 #[derive(Eq, PartialEq, Debug)]
124 pub struct Struct<'tcx> {
125     // If the struct is DST, then the size and alignment do not take into
126     // account the unsized fields of the struct.
127     pub size: u64,
128     pub align: u32,
129     pub sized: bool,
130     pub packed: bool,
131     pub fields: Vec<Ty<'tcx>>
132 }
133
134 /// Convenience for `represent_type`.  There should probably be more or
135 /// these, for places in trans where the `Ty` isn't directly
136 /// available.
137 pub fn represent_node<'blk, 'tcx>(bcx: Block<'blk, 'tcx>,
138                                   node: ast::NodeId) -> Rc<Repr<'tcx>> {
139     represent_type(bcx.ccx(), node_id_type(bcx, node))
140 }
141
142 /// Decides how to represent a given type.
143 pub fn represent_type<'a, 'tcx>(cx: &CrateContext<'a, 'tcx>,
144                                 t: Ty<'tcx>)
145                                 -> Rc<Repr<'tcx>> {
146     debug!("Representing: {}", ty_to_string(cx.tcx(), t));
147     match cx.adt_reprs().borrow().get(&t) {
148         Some(repr) => return repr.clone(),
149         None => {}
150     }
151
152     let repr = Rc::new(represent_type_uncached(cx, t));
153     debug!("Represented as: {:?}", repr);
154     cx.adt_reprs().borrow_mut().insert(t, repr.clone());
155     repr
156 }
157
158 macro_rules! repeat_u8_as_u32 {
159     ($name:expr) => { (($name as u32) << 24 |
160                        ($name as u32) << 16 |
161                        ($name as u32) <<  8 |
162                        ($name as u32)) }
163 }
164 macro_rules! repeat_u8_as_u64 {
165     ($name:expr) => { ((repeat_u8_as_u32!($name) as u64) << 32 |
166                        (repeat_u8_as_u32!($name) as u64)) }
167 }
168
169 pub const DTOR_NEEDED: u8 = 0xd4;
170 pub const DTOR_NEEDED_U32: u32 = repeat_u8_as_u32!(DTOR_NEEDED);
171 pub const DTOR_NEEDED_U64: u64 = repeat_u8_as_u64!(DTOR_NEEDED);
172 #[allow(dead_code)]
173 pub fn dtor_needed_usize(ccx: &CrateContext) -> usize {
174     match &ccx.tcx().sess.target.target.target_pointer_width[..] {
175         "32" => DTOR_NEEDED_U32 as usize,
176         "64" => DTOR_NEEDED_U64 as usize,
177         tws => panic!("Unsupported target word size for int: {}", tws),
178     }
179 }
180
181 pub const DTOR_DONE: u8 = 0x1d;
182 pub const DTOR_DONE_U32: u32 = repeat_u8_as_u32!(DTOR_DONE);
183 pub const DTOR_DONE_U64: u64 = repeat_u8_as_u64!(DTOR_DONE);
184 #[allow(dead_code)]
185 pub fn dtor_done_usize(ccx: &CrateContext) -> usize {
186     match &ccx.tcx().sess.target.target.target_pointer_width[..] {
187         "32" => DTOR_DONE_U32 as usize,
188         "64" => DTOR_DONE_U64 as usize,
189         tws => panic!("Unsupported target word size for int: {}", tws),
190     }
191 }
192
193 fn dtor_to_init_u8(dtor: bool) -> u8 {
194     if dtor { DTOR_NEEDED } else { 0 }
195 }
196
197 pub trait GetDtorType<'tcx> { fn dtor_type(&self) -> Ty<'tcx>; }
198 impl<'tcx> GetDtorType<'tcx> for ty::ctxt<'tcx> {
199     fn dtor_type(&self) -> Ty<'tcx> { self.types.u8 }
200 }
201
202 fn dtor_active(flag: u8) -> bool {
203     flag != 0
204 }
205
206 fn represent_type_uncached<'a, 'tcx>(cx: &CrateContext<'a, 'tcx>,
207                                      t: Ty<'tcx>) -> Repr<'tcx> {
208     match t.sty {
209         ty::ty_tup(ref elems) => {
210             Univariant(mk_struct(cx, &elems[..], false, t), 0)
211         }
212         ty::ty_struct(def_id, substs) => {
213             let fields = ty::lookup_struct_fields(cx.tcx(), def_id);
214             let mut ftys = fields.iter().map(|field| {
215                 let fty = ty::lookup_field_type(cx.tcx(), def_id, field.id, substs);
216                 monomorphize::normalize_associated_type(cx.tcx(), &fty)
217             }).collect::<Vec<_>>();
218             let packed = ty::lookup_packed(cx.tcx(), def_id);
219             let dtor = ty::ty_dtor(cx.tcx(), def_id).has_drop_flag();
220             if dtor {
221                 ftys.push(cx.tcx().dtor_type());
222             }
223
224             Univariant(mk_struct(cx, &ftys[..], packed, t), dtor_to_init_u8(dtor))
225         }
226         ty::ty_closure(def_id, substs) => {
227             let typer = NormalizingClosureTyper::new(cx.tcx());
228             let upvars = typer.closure_upvars(def_id, substs).unwrap();
229             let upvar_types = upvars.iter().map(|u| u.ty).collect::<Vec<_>>();
230             Univariant(mk_struct(cx, &upvar_types[..], false, t), 0)
231         }
232         ty::ty_enum(def_id, substs) => {
233             let cases = get_cases(cx.tcx(), def_id, substs);
234             let hint = *ty::lookup_repr_hints(cx.tcx(), def_id).get(0)
235                 .unwrap_or(&attr::ReprAny);
236
237             let dtor = ty::ty_dtor(cx.tcx(), def_id).has_drop_flag();
238
239             if cases.is_empty() {
240                 // Uninhabitable; represent as unit
241                 // (Typechecking will reject discriminant-sizing attrs.)
242                 assert_eq!(hint, attr::ReprAny);
243                 let ftys = if dtor { vec!(cx.tcx().dtor_type()) } else { vec!() };
244                 return Univariant(mk_struct(cx, &ftys[..], false, t),
245                                   dtor_to_init_u8(dtor));
246             }
247
248             if !dtor && cases.iter().all(|c| c.tys.is_empty()) {
249                 // All bodies empty -> intlike
250                 let discrs: Vec<u64> = cases.iter().map(|c| c.discr).collect();
251                 let bounds = IntBounds {
252                     ulo: *discrs.iter().min().unwrap(),
253                     uhi: *discrs.iter().max().unwrap(),
254                     slo: discrs.iter().map(|n| *n as i64).min().unwrap(),
255                     shi: discrs.iter().map(|n| *n as i64).max().unwrap()
256                 };
257                 return mk_cenum(cx, hint, &bounds);
258             }
259
260             // Since there's at least one
261             // non-empty body, explicit discriminants should have
262             // been rejected by a checker before this point.
263             if !cases.iter().enumerate().all(|(i,c)| c.discr == (i as Disr)) {
264                 cx.sess().bug(&format!("non-C-like enum {} with specified \
265                                       discriminants",
266                                       ty::item_path_str(cx.tcx(),
267                                                         def_id)));
268             }
269
270             if cases.len() == 1 {
271                 // Equivalent to a struct/tuple/newtype.
272                 // (Typechecking will reject discriminant-sizing attrs.)
273                 assert_eq!(hint, attr::ReprAny);
274                 let mut ftys = cases[0].tys.clone();
275                 if dtor { ftys.push(cx.tcx().dtor_type()); }
276                 return Univariant(mk_struct(cx, &ftys[..], false, t),
277                                   dtor_to_init_u8(dtor));
278             }
279
280             if !dtor && cases.len() == 2 && hint == attr::ReprAny {
281                 // Nullable pointer optimization
282                 let mut discr = 0;
283                 while discr < 2 {
284                     if cases[1 - discr].is_zerolen(cx, t) {
285                         let st = mk_struct(cx, &cases[discr].tys,
286                                            false, t);
287                         match cases[discr].find_ptr(cx) {
288                             Some(ref df) if df.len() == 1 && st.fields.len() == 1 => {
289                                 return RawNullablePointer {
290                                     nndiscr: discr as Disr,
291                                     nnty: st.fields[0],
292                                     nullfields: cases[1 - discr].tys.clone()
293                                 };
294                             }
295                             Some(mut discrfield) => {
296                                 discrfield.push(0);
297                                 discrfield.reverse();
298                                 return StructWrappedNullablePointer {
299                                     nndiscr: discr as Disr,
300                                     nonnull: st,
301                                     discrfield: discrfield,
302                                     nullfields: cases[1 - discr].tys.clone()
303                                 };
304                             }
305                             None => {}
306                         }
307                     }
308                     discr += 1;
309                 }
310             }
311
312             // The general case.
313             assert!((cases.len() - 1) as i64 >= 0);
314             let bounds = IntBounds { ulo: 0, uhi: (cases.len() - 1) as u64,
315                                      slo: 0, shi: (cases.len() - 1) as i64 };
316             let min_ity = range_to_inttype(cx, hint, &bounds);
317
318             // Create the set of structs that represent each variant
319             // Use the minimum integer type we figured out above
320             let fields : Vec<_> = cases.iter().map(|c| {
321                 let mut ftys = vec!(ty_of_inttype(cx.tcx(), min_ity));
322                 ftys.push_all(&c.tys);
323                 if dtor { ftys.push(cx.tcx().dtor_type()); }
324                 mk_struct(cx, &ftys, false, t)
325             }).collect();
326
327
328             // Check to see if we should use a different type for the
329             // discriminant. If the overall alignment of the type is
330             // the same as the first field in each variant, we can safely use
331             // an alignment-sized type.
332             // We increase the size of the discriminant to avoid LLVM copying
333             // padding when it doesn't need to. This normally causes unaligned
334             // load/stores and excessive memcpy/memset operations. By using a
335             // bigger integer size, LLVM can be sure about it's contents and
336             // won't be so conservative.
337             // This check is needed to avoid increasing the size of types when
338             // the alignment of the first field is smaller than the overall
339             // alignment of the type.
340             let (_, align) = union_size_and_align(&fields);
341             let mut use_align = true;
342             for st in &fields {
343                 // Get the first non-zero-sized field
344                 let field = st.fields.iter().skip(1).filter(|ty| {
345                     let t = type_of::sizing_type_of(cx, **ty);
346                     machine::llsize_of_real(cx, t) != 0 ||
347                     // This case is only relevant for zero-sized types with large alignment
348                     machine::llalign_of_min(cx, t) != 1
349                 }).next();
350
351                 if let Some(field) = field {
352                     let field_align = type_of::align_of(cx, *field);
353                     if field_align != align {
354                         use_align = false;
355                         break;
356                     }
357                 }
358             }
359             let ity = if use_align {
360                 // Use the overall alignment
361                 match align {
362                     1 => attr::UnsignedInt(ast::TyU8),
363                     2 => attr::UnsignedInt(ast::TyU16),
364                     4 => attr::UnsignedInt(ast::TyU32),
365                     8 if machine::llalign_of_min(cx, Type::i64(cx)) == 8 =>
366                         attr::UnsignedInt(ast::TyU64),
367                     _ => min_ity // use min_ity as a fallback
368                 }
369             } else {
370                 min_ity
371             };
372
373             let fields : Vec<_> = cases.iter().map(|c| {
374                 let mut ftys = vec!(ty_of_inttype(cx.tcx(), ity));
375                 ftys.push_all(&c.tys);
376                 if dtor { ftys.push(cx.tcx().dtor_type()); }
377                 mk_struct(cx, &ftys[..], false, t)
378             }).collect();
379
380             ensure_enum_fits_in_address_space(cx, &fields[..], t);
381
382             General(ity, fields, dtor_to_init_u8(dtor))
383         }
384         _ => cx.sess().bug(&format!("adt::represent_type called on non-ADT type: {}",
385                            ty_to_string(cx.tcx(), t)))
386     }
387 }
388
389 // this should probably all be in ty
390 struct Case<'tcx> {
391     discr: Disr,
392     tys: Vec<Ty<'tcx>>
393 }
394
395 /// This represents the (GEP) indices to follow to get to the discriminant field
396 pub type DiscrField = Vec<usize>;
397
398 fn find_discr_field_candidate<'tcx>(tcx: &ty::ctxt<'tcx>,
399                                     ty: Ty<'tcx>,
400                                     mut path: DiscrField) -> Option<DiscrField> {
401     match ty.sty {
402         // Fat &T/&mut T/Box<T> i.e. T is [T], str, or Trait
403         ty::ty_rptr(_, ty::mt { ty, .. }) | ty::ty_uniq(ty) if !type_is_sized(tcx, ty) => {
404             path.push(FAT_PTR_ADDR);
405             Some(path)
406         },
407
408         // Regular thin pointer: &T/&mut T/Box<T>
409         ty::ty_rptr(..) | ty::ty_uniq(..) => Some(path),
410
411         // Functions are just pointers
412         ty::ty_bare_fn(..) => Some(path),
413
414         // Is this the NonZero lang item wrapping a pointer or integer type?
415         ty::ty_struct(did, substs) if Some(did) == tcx.lang_items.non_zero() => {
416             let nonzero_fields = ty::lookup_struct_fields(tcx, did);
417             assert_eq!(nonzero_fields.len(), 1);
418             let nonzero_field = ty::lookup_field_type(tcx, did, nonzero_fields[0].id, substs);
419             match nonzero_field.sty {
420                 ty::ty_ptr(ty::mt { ty, .. }) if !type_is_sized(tcx, ty) => {
421                     path.push_all(&[0, FAT_PTR_ADDR]);
422                     Some(path)
423                 },
424                 ty::ty_ptr(..) | ty::ty_int(..) | ty::ty_uint(..) => {
425                     path.push(0);
426                     Some(path)
427                 },
428                 _ => None
429             }
430         },
431
432         // Perhaps one of the fields of this struct is non-zero
433         // let's recurse and find out
434         ty::ty_struct(def_id, substs) => {
435             let fields = ty::lookup_struct_fields(tcx, def_id);
436             for (j, field) in fields.iter().enumerate() {
437                 let field_ty = ty::lookup_field_type(tcx, def_id, field.id, substs);
438                 if let Some(mut fpath) = find_discr_field_candidate(tcx, field_ty, path.clone()) {
439                     fpath.push(j);
440                     return Some(fpath);
441                 }
442             }
443             None
444         },
445
446         // Perhaps one of the upvars of this struct is non-zero
447         // Let's recurse and find out!
448         ty::ty_closure(def_id, substs) => {
449             let typer = NormalizingClosureTyper::new(tcx);
450             let upvars = typer.closure_upvars(def_id, substs).unwrap();
451             let upvar_types = upvars.iter().map(|u| u.ty).collect::<Vec<_>>();
452
453             for (j, &ty) in upvar_types.iter().enumerate() {
454                 if let Some(mut fpath) = find_discr_field_candidate(tcx, ty, path.clone()) {
455                     fpath.push(j);
456                     return Some(fpath);
457                 }
458             }
459             None
460         },
461
462         // Can we use one of the fields in this tuple?
463         ty::ty_tup(ref tys) => {
464             for (j, &ty) in tys.iter().enumerate() {
465                 if let Some(mut fpath) = find_discr_field_candidate(tcx, ty, path.clone()) {
466                     fpath.push(j);
467                     return Some(fpath);
468                 }
469             }
470             None
471         },
472
473         // Is this a fixed-size array of something non-zero
474         // with at least one element?
475         ty::ty_vec(ety, Some(d)) if d > 0 => {
476             if let Some(mut vpath) = find_discr_field_candidate(tcx, ety, path) {
477                 vpath.push(0);
478                 Some(vpath)
479             } else {
480                 None
481             }
482         },
483
484         // Anything else is not a pointer
485         _ => None
486     }
487 }
488
489 impl<'tcx> Case<'tcx> {
490     fn is_zerolen<'a>(&self, cx: &CrateContext<'a, 'tcx>, scapegoat: Ty<'tcx>) -> bool {
491         mk_struct(cx, &self.tys, false, scapegoat).size == 0
492     }
493
494     fn find_ptr<'a>(&self, cx: &CrateContext<'a, 'tcx>) -> Option<DiscrField> {
495         for (i, &ty) in self.tys.iter().enumerate() {
496             if let Some(mut path) = find_discr_field_candidate(cx.tcx(), ty, vec![]) {
497                 path.push(i);
498                 return Some(path);
499             }
500         }
501         None
502     }
503 }
504
505 fn get_cases<'tcx>(tcx: &ty::ctxt<'tcx>,
506                    def_id: ast::DefId,
507                    substs: &subst::Substs<'tcx>)
508                    -> Vec<Case<'tcx>> {
509     ty::enum_variants(tcx, def_id).iter().map(|vi| {
510         let arg_tys = vi.args.iter().map(|&raw_ty| {
511             monomorphize::apply_param_substs(tcx, substs, &raw_ty)
512         }).collect();
513         Case { discr: vi.disr_val, tys: arg_tys }
514     }).collect()
515 }
516
517 fn mk_struct<'a, 'tcx>(cx: &CrateContext<'a, 'tcx>,
518                        tys: &[Ty<'tcx>], packed: bool,
519                        scapegoat: Ty<'tcx>)
520                        -> Struct<'tcx> {
521     let sized = tys.iter().all(|&ty| type_is_sized(cx.tcx(), ty));
522     let lltys : Vec<Type> = if sized {
523         tys.iter().map(|&ty| type_of::sizing_type_of(cx, ty)).collect()
524     } else {
525         tys.iter().filter(|&ty| type_is_sized(cx.tcx(), *ty))
526            .map(|&ty| type_of::sizing_type_of(cx, ty)).collect()
527     };
528
529     ensure_struct_fits_in_address_space(cx, &lltys[..], packed, scapegoat);
530
531     let llty_rec = Type::struct_(cx, &lltys[..], packed);
532     Struct {
533         size: machine::llsize_of_alloc(cx, llty_rec),
534         align: machine::llalign_of_min(cx, llty_rec),
535         sized: sized,
536         packed: packed,
537         fields: tys.to_vec(),
538     }
539 }
540
541 #[derive(Debug)]
542 struct IntBounds {
543     slo: i64,
544     shi: i64,
545     ulo: u64,
546     uhi: u64
547 }
548
549 fn mk_cenum<'a, 'tcx>(cx: &CrateContext<'a, 'tcx>,
550                       hint: Hint, bounds: &IntBounds)
551                       -> Repr<'tcx> {
552     let it = range_to_inttype(cx, hint, bounds);
553     match it {
554         attr::SignedInt(_) => CEnum(it, bounds.slo as Disr, bounds.shi as Disr),
555         attr::UnsignedInt(_) => CEnum(it, bounds.ulo, bounds.uhi)
556     }
557 }
558
559 fn range_to_inttype(cx: &CrateContext, hint: Hint, bounds: &IntBounds) -> IntType {
560     debug!("range_to_inttype: {:?} {:?}", hint, bounds);
561     // Lists of sizes to try.  u64 is always allowed as a fallback.
562     #[allow(non_upper_case_globals)]
563     const choose_shortest: &'static [IntType] = &[
564         attr::UnsignedInt(ast::TyU8), attr::SignedInt(ast::TyI8),
565         attr::UnsignedInt(ast::TyU16), attr::SignedInt(ast::TyI16),
566         attr::UnsignedInt(ast::TyU32), attr::SignedInt(ast::TyI32)];
567     #[allow(non_upper_case_globals)]
568     const at_least_32: &'static [IntType] = &[
569         attr::UnsignedInt(ast::TyU32), attr::SignedInt(ast::TyI32)];
570
571     let attempts;
572     match hint {
573         attr::ReprInt(span, ity) => {
574             if !bounds_usable(cx, ity, bounds) {
575                 cx.sess().span_bug(span, "representation hint insufficient for discriminant range")
576             }
577             return ity;
578         }
579         attr::ReprExtern => {
580             attempts = match &cx.sess().target.target.arch[..] {
581                 // WARNING: the ARM EABI has two variants; the one corresponding to `at_least_32`
582                 // appears to be used on Linux and NetBSD, but some systems may use the variant
583                 // corresponding to `choose_shortest`.  However, we don't run on those yet...?
584                 "arm" => at_least_32,
585                 _ => at_least_32,
586             }
587         }
588         attr::ReprAny => {
589             attempts = choose_shortest;
590         },
591         attr::ReprPacked => {
592             cx.tcx().sess.bug("range_to_inttype: found ReprPacked on an enum");
593         }
594     }
595     for &ity in attempts {
596         if bounds_usable(cx, ity, bounds) {
597             return ity;
598         }
599     }
600     return attr::UnsignedInt(ast::TyU64);
601 }
602
603 pub fn ll_inttype(cx: &CrateContext, ity: IntType) -> Type {
604     match ity {
605         attr::SignedInt(t) => Type::int_from_ty(cx, t),
606         attr::UnsignedInt(t) => Type::uint_from_ty(cx, t)
607     }
608 }
609
610 fn bounds_usable(cx: &CrateContext, ity: IntType, bounds: &IntBounds) -> bool {
611     debug!("bounds_usable: {:?} {:?}", ity, bounds);
612     match ity {
613         attr::SignedInt(_) => {
614             let lllo = C_integral(ll_inttype(cx, ity), bounds.slo as u64, true);
615             let llhi = C_integral(ll_inttype(cx, ity), bounds.shi as u64, true);
616             bounds.slo == const_to_int(lllo) as i64 && bounds.shi == const_to_int(llhi) as i64
617         }
618         attr::UnsignedInt(_) => {
619             let lllo = C_integral(ll_inttype(cx, ity), bounds.ulo, false);
620             let llhi = C_integral(ll_inttype(cx, ity), bounds.uhi, false);
621             bounds.ulo == const_to_uint(lllo) as u64 && bounds.uhi == const_to_uint(llhi) as u64
622         }
623     }
624 }
625
626 pub fn ty_of_inttype<'tcx>(tcx: &ty::ctxt<'tcx>, ity: IntType) -> Ty<'tcx> {
627     match ity {
628         attr::SignedInt(t) => ty::mk_mach_int(tcx, t),
629         attr::UnsignedInt(t) => ty::mk_mach_uint(tcx, t)
630     }
631 }
632
633 // LLVM doesn't like types that don't fit in the address space
634 fn ensure_struct_fits_in_address_space<'a, 'tcx>(ccx: &CrateContext<'a, 'tcx>,
635                                                  fields: &[Type],
636                                                  packed: bool,
637                                                  scapegoat: Ty<'tcx>) {
638     let mut offset = 0;
639     for &llty in fields {
640         // Invariant: offset < ccx.obj_size_bound() <= 1<<61
641         if !packed {
642             let type_align = machine::llalign_of_min(ccx, llty);
643             offset = roundup(offset, type_align);
644         }
645         // type_align is a power-of-2, so still offset < ccx.obj_size_bound()
646         // llsize_of_alloc(ccx, llty) is also less than ccx.obj_size_bound()
647         // so the sum is less than 1<<62 (and therefore can't overflow).
648         offset += machine::llsize_of_alloc(ccx, llty);
649
650         if offset >= ccx.obj_size_bound() {
651             ccx.report_overbig_object(scapegoat);
652         }
653     }
654 }
655
656 fn union_size_and_align(sts: &[Struct]) -> (machine::llsize, machine::llalign) {
657     let size = sts.iter().map(|st| st.size).max().unwrap();
658     let align = sts.iter().map(|st| st.align).max().unwrap();
659     (roundup(size, align), align)
660 }
661
662 fn ensure_enum_fits_in_address_space<'a, 'tcx>(ccx: &CrateContext<'a, 'tcx>,
663                                                fields: &[Struct],
664                                                scapegoat: Ty<'tcx>) {
665     let (total_size, _) = union_size_and_align(fields);
666
667     if total_size >= ccx.obj_size_bound() {
668         ccx.report_overbig_object(scapegoat);
669     }
670 }
671
672
673 /// LLVM-level types are a little complicated.
674 ///
675 /// C-like enums need to be actual ints, not wrapped in a struct,
676 /// because that changes the ABI on some platforms (see issue #10308).
677 ///
678 /// For nominal types, in some cases, we need to use LLVM named structs
679 /// and fill in the actual contents in a second pass to prevent
680 /// unbounded recursion; see also the comments in `trans::type_of`.
681 pub fn type_of<'a, 'tcx>(cx: &CrateContext<'a, 'tcx>, r: &Repr<'tcx>) -> Type {
682     generic_type_of(cx, r, None, false, false)
683 }
684 // Pass dst=true if the type you are passing is a DST. Yes, we could figure
685 // this out, but if you call this on an unsized type without realising it, you
686 // are going to get the wrong type (it will not include the unsized parts of it).
687 pub fn sizing_type_of<'a, 'tcx>(cx: &CrateContext<'a, 'tcx>,
688                                 r: &Repr<'tcx>, dst: bool) -> Type {
689     generic_type_of(cx, r, None, true, dst)
690 }
691 pub fn incomplete_type_of<'a, 'tcx>(cx: &CrateContext<'a, 'tcx>,
692                                     r: &Repr<'tcx>, name: &str) -> Type {
693     generic_type_of(cx, r, Some(name), false, false)
694 }
695 pub fn finish_type_of<'a, 'tcx>(cx: &CrateContext<'a, 'tcx>,
696                                 r: &Repr<'tcx>, llty: &mut Type) {
697     match *r {
698         CEnum(..) | General(..) | RawNullablePointer { .. } => { }
699         Univariant(ref st, _) | StructWrappedNullablePointer { nonnull: ref st, .. } =>
700             llty.set_struct_body(&struct_llfields(cx, st, false, false),
701                                  st.packed)
702     }
703 }
704
705 fn generic_type_of<'a, 'tcx>(cx: &CrateContext<'a, 'tcx>,
706                              r: &Repr<'tcx>,
707                              name: Option<&str>,
708                              sizing: bool,
709                              dst: bool) -> Type {
710     match *r {
711         CEnum(ity, _, _) => ll_inttype(cx, ity),
712         RawNullablePointer { nnty, .. } => type_of::sizing_type_of(cx, nnty),
713         Univariant(ref st, _) | StructWrappedNullablePointer { nonnull: ref st, .. } => {
714             match name {
715                 None => {
716                     Type::struct_(cx, &struct_llfields(cx, st, sizing, dst),
717                                   st.packed)
718                 }
719                 Some(name) => { assert_eq!(sizing, false); Type::named_struct(cx, name) }
720             }
721         }
722         General(ity, ref sts, _) => {
723             // We need a representation that has:
724             // * The alignment of the most-aligned field
725             // * The size of the largest variant (rounded up to that alignment)
726             // * No alignment padding anywhere any variant has actual data
727             //   (currently matters only for enums small enough to be immediate)
728             // * The discriminant in an obvious place.
729             //
730             // So we start with the discriminant, pad it up to the alignment with
731             // more of its own type, then use alignment-sized ints to get the rest
732             // of the size.
733             //
734             // FIXME #10604: this breaks when vector types are present.
735             let (size, align) = union_size_and_align(&sts[..]);
736             let align_s = align as u64;
737             assert_eq!(size % align_s, 0);
738             let align_units = size / align_s - 1;
739
740             let discr_ty = ll_inttype(cx, ity);
741             let discr_size = machine::llsize_of_alloc(cx, discr_ty);
742             let fill_ty = match align_s {
743                 1 => Type::array(&Type::i8(cx), align_units),
744                 2 => Type::array(&Type::i16(cx), align_units),
745                 4 => Type::array(&Type::i32(cx), align_units),
746                 8 if machine::llalign_of_min(cx, Type::i64(cx)) == 8 =>
747                                  Type::array(&Type::i64(cx), align_units),
748                 a if a.count_ones() == 1 => Type::array(&Type::vector(&Type::i32(cx), a / 4),
749                                                               align_units),
750                 _ => panic!("unsupported enum alignment: {}", align)
751             };
752             assert_eq!(machine::llalign_of_min(cx, fill_ty), align);
753             assert_eq!(align_s % discr_size, 0);
754             let fields = [discr_ty,
755                           Type::array(&discr_ty, align_s / discr_size - 1),
756                           fill_ty];
757             match name {
758                 None => Type::struct_(cx, &fields[..], false),
759                 Some(name) => {
760                     let mut llty = Type::named_struct(cx, name);
761                     llty.set_struct_body(&fields[..], false);
762                     llty
763                 }
764             }
765         }
766     }
767 }
768
769 fn struct_llfields<'a, 'tcx>(cx: &CrateContext<'a, 'tcx>, st: &Struct<'tcx>,
770                              sizing: bool, dst: bool) -> Vec<Type> {
771     if sizing {
772         st.fields.iter().filter(|&ty| !dst || type_is_sized(cx.tcx(), *ty))
773             .map(|&ty| type_of::sizing_type_of(cx, ty)).collect()
774     } else {
775         st.fields.iter().map(|&ty| type_of::in_memory_type_of(cx, ty)).collect()
776     }
777 }
778
779 /// Obtain a representation of the discriminant sufficient to translate
780 /// destructuring; this may or may not involve the actual discriminant.
781 ///
782 /// This should ideally be less tightly tied to `_match`.
783 pub fn trans_switch<'blk, 'tcx>(bcx: Block<'blk, 'tcx>,
784                                 r: &Repr<'tcx>, scrutinee: ValueRef)
785                                 -> (_match::BranchKind, Option<ValueRef>) {
786     match *r {
787         CEnum(..) | General(..) |
788         RawNullablePointer { .. } | StructWrappedNullablePointer { .. } => {
789             (_match::Switch, Some(trans_get_discr(bcx, r, scrutinee, None)))
790         }
791         Univariant(..) => {
792             // N.B.: Univariant means <= 1 enum variants (*not* == 1 variants).
793             (_match::Single, None)
794         }
795     }
796 }
797
798 pub fn is_discr_signed<'tcx>(r: &Repr<'tcx>) -> bool {
799     match *r {
800         CEnum(ity, _, _) => ity.is_signed(),
801         General(ity, _, _) => ity.is_signed(),
802         Univariant(..) => false,
803         RawNullablePointer { .. } => false,
804         StructWrappedNullablePointer { .. } => false,
805     }
806 }
807
808 /// Obtain the actual discriminant of a value.
809 pub fn trans_get_discr<'blk, 'tcx>(bcx: Block<'blk, 'tcx>, r: &Repr<'tcx>,
810                                    scrutinee: ValueRef, cast_to: Option<Type>)
811     -> ValueRef {
812     debug!("trans_get_discr r: {:?}", r);
813     let val = match *r {
814         CEnum(ity, min, max) => load_discr(bcx, ity, scrutinee, min, max),
815         General(ity, ref cases, _) => {
816             let ptr = GEPi(bcx, scrutinee, &[0, 0]);
817             load_discr(bcx, ity, ptr, 0, (cases.len() - 1) as Disr)
818         }
819         Univariant(..) => C_u8(bcx.ccx(), 0),
820         RawNullablePointer { nndiscr, nnty, .. } =>  {
821             let cmp = if nndiscr == 0 { IntEQ } else { IntNE };
822             let llptrty = type_of::sizing_type_of(bcx.ccx(), nnty);
823             ICmp(bcx, cmp, Load(bcx, scrutinee), C_null(llptrty), DebugLoc::None)
824         }
825         StructWrappedNullablePointer { nndiscr, ref discrfield, .. } => {
826             struct_wrapped_nullable_bitdiscr(bcx, nndiscr, discrfield, scrutinee)
827         }
828     };
829     match cast_to {
830         None => val,
831         Some(llty) => if is_discr_signed(r) { SExt(bcx, val, llty) } else { ZExt(bcx, val, llty) }
832     }
833 }
834
835 fn struct_wrapped_nullable_bitdiscr(bcx: Block, nndiscr: Disr, discrfield: &DiscrField,
836                                     scrutinee: ValueRef) -> ValueRef {
837     let llptrptr = GEPi(bcx, scrutinee, &discrfield[..]);
838     let llptr = Load(bcx, llptrptr);
839     let cmp = if nndiscr == 0 { IntEQ } else { IntNE };
840     ICmp(bcx, cmp, llptr, C_null(val_ty(llptr)), DebugLoc::None)
841 }
842
843 /// Helper for cases where the discriminant is simply loaded.
844 fn load_discr(bcx: Block, ity: IntType, ptr: ValueRef, min: Disr, max: Disr)
845     -> ValueRef {
846     let llty = ll_inttype(bcx.ccx(), ity);
847     assert_eq!(val_ty(ptr), llty.ptr_to());
848     let bits = machine::llbitsize_of_real(bcx.ccx(), llty);
849     assert!(bits <= 64);
850     let  bits = bits as usize;
851     let mask = (!0u64 >> (64 - bits)) as Disr;
852     // For a (max) discr of -1, max will be `-1 as usize`, which overflows.
853     // However, that is fine here (it would still represent the full range),
854     if (max.wrapping_add(1)) & mask == min & mask {
855         // i.e., if the range is everything.  The lo==hi case would be
856         // rejected by the LLVM verifier (it would mean either an
857         // empty set, which is impossible, or the entire range of the
858         // type, which is pointless).
859         Load(bcx, ptr)
860     } else {
861         // llvm::ConstantRange can deal with ranges that wrap around,
862         // so an overflow on (max + 1) is fine.
863         LoadRangeAssert(bcx, ptr, min, (max.wrapping_add(1)), /* signed: */ True)
864     }
865 }
866
867 /// Yield information about how to dispatch a case of the
868 /// discriminant-like value returned by `trans_switch`.
869 ///
870 /// This should ideally be less tightly tied to `_match`.
871 pub fn trans_case<'blk, 'tcx>(bcx: Block<'blk, 'tcx>, r: &Repr, discr: Disr)
872                               -> _match::OptResult<'blk, 'tcx> {
873     match *r {
874         CEnum(ity, _, _) => {
875             _match::SingleResult(Result::new(bcx, C_integral(ll_inttype(bcx.ccx(), ity),
876                                                               discr as u64, true)))
877         }
878         General(ity, _, _) => {
879             _match::SingleResult(Result::new(bcx, C_integral(ll_inttype(bcx.ccx(), ity),
880                                                               discr as u64, true)))
881         }
882         Univariant(..) => {
883             bcx.ccx().sess().bug("no cases for univariants or structs")
884         }
885         RawNullablePointer { .. } |
886         StructWrappedNullablePointer { .. } => {
887             assert!(discr == 0 || discr == 1);
888             _match::SingleResult(Result::new(bcx, C_bool(bcx.ccx(), discr != 0)))
889         }
890     }
891 }
892
893 /// Set the discriminant for a new value of the given case of the given
894 /// representation.
895 pub fn trans_set_discr<'blk, 'tcx>(bcx: Block<'blk, 'tcx>, r: &Repr<'tcx>,
896                                    val: ValueRef, discr: Disr) {
897     match *r {
898         CEnum(ity, min, max) => {
899             assert_discr_in_range(ity, min, max, discr);
900             Store(bcx, C_integral(ll_inttype(bcx.ccx(), ity), discr as u64, true),
901                   val);
902         }
903         General(ity, ref cases, dtor) => {
904             if dtor_active(dtor) {
905                 let ptr = trans_field_ptr(bcx, r, val, discr,
906                                           cases[discr as usize].fields.len() - 2);
907                 Store(bcx, C_u8(bcx.ccx(), DTOR_NEEDED as usize), ptr);
908             }
909             Store(bcx, C_integral(ll_inttype(bcx.ccx(), ity), discr as u64, true),
910                   GEPi(bcx, val, &[0, 0]));
911         }
912         Univariant(ref st, dtor) => {
913             assert_eq!(discr, 0);
914             if dtor_active(dtor) {
915                 Store(bcx, C_u8(bcx.ccx(), DTOR_NEEDED as usize),
916                     GEPi(bcx, val, &[0, st.fields.len() - 1]));
917             }
918         }
919         RawNullablePointer { nndiscr, nnty, ..} => {
920             if discr != nndiscr {
921                 let llptrty = type_of::sizing_type_of(bcx.ccx(), nnty);
922                 Store(bcx, C_null(llptrty), val);
923             }
924         }
925         StructWrappedNullablePointer { nndiscr, ref discrfield, .. } => {
926             if discr != nndiscr {
927                 let llptrptr = GEPi(bcx, val, &discrfield[..]);
928                 let llptrty = val_ty(llptrptr).element_type();
929                 Store(bcx, C_null(llptrty), llptrptr);
930             }
931         }
932     }
933 }
934
935 fn assert_discr_in_range(ity: IntType, min: Disr, max: Disr, discr: Disr) {
936     match ity {
937         attr::UnsignedInt(_) => assert!(min <= discr && discr <= max),
938         attr::SignedInt(_) => assert!(min as i64 <= discr as i64 && discr as i64 <= max as i64)
939     }
940 }
941
942 /// The number of fields in a given case; for use when obtaining this
943 /// information from the type or definition is less convenient.
944 pub fn num_args(r: &Repr, discr: Disr) -> usize {
945     match *r {
946         CEnum(..) => 0,
947         Univariant(ref st, dtor) => {
948             assert_eq!(discr, 0);
949             st.fields.len() - (if dtor_active(dtor) { 1 } else { 0 })
950         }
951         General(_, ref cases, dtor) => {
952             cases[discr as usize].fields.len() - 1 - (if dtor_active(dtor) { 1 } else { 0 })
953         }
954         RawNullablePointer { nndiscr, ref nullfields, .. } => {
955             if discr == nndiscr { 1 } else { nullfields.len() }
956         }
957         StructWrappedNullablePointer { ref nonnull, nndiscr,
958                                        ref nullfields, .. } => {
959             if discr == nndiscr { nonnull.fields.len() } else { nullfields.len() }
960         }
961     }
962 }
963
964 /// Access a field, at a point when the value's case is known.
965 pub fn trans_field_ptr<'blk, 'tcx>(bcx: Block<'blk, 'tcx>, r: &Repr<'tcx>,
966                                    val: ValueRef, discr: Disr, ix: usize) -> ValueRef {
967     // Note: if this ever needs to generate conditionals (e.g., if we
968     // decide to do some kind of cdr-coding-like non-unique repr
969     // someday), it will need to return a possibly-new bcx as well.
970     match *r {
971         CEnum(..) => {
972             bcx.ccx().sess().bug("element access in C-like enum")
973         }
974         Univariant(ref st, _dtor) => {
975             assert_eq!(discr, 0);
976             struct_field_ptr(bcx, st, val, ix, false)
977         }
978         General(_, ref cases, _) => {
979             struct_field_ptr(bcx, &cases[discr as usize], val, ix + 1, true)
980         }
981         RawNullablePointer { nndiscr, ref nullfields, .. } |
982         StructWrappedNullablePointer { nndiscr, ref nullfields, .. } if discr != nndiscr => {
983             // The unit-like case might have a nonzero number of unit-like fields.
984             // (e.d., Result of Either with (), as one side.)
985             let ty = type_of::type_of(bcx.ccx(), nullfields[ix]);
986             assert_eq!(machine::llsize_of_alloc(bcx.ccx(), ty), 0);
987             // The contents of memory at this pointer can't matter, but use
988             // the value that's "reasonable" in case of pointer comparison.
989             PointerCast(bcx, val, ty.ptr_to())
990         }
991         RawNullablePointer { nndiscr, nnty, .. } => {
992             assert_eq!(ix, 0);
993             assert_eq!(discr, nndiscr);
994             let ty = type_of::type_of(bcx.ccx(), nnty);
995             PointerCast(bcx, val, ty.ptr_to())
996         }
997         StructWrappedNullablePointer { ref nonnull, nndiscr, .. } => {
998             assert_eq!(discr, nndiscr);
999             struct_field_ptr(bcx, nonnull, val, ix, false)
1000         }
1001     }
1002 }
1003
1004 pub fn struct_field_ptr<'blk, 'tcx>(bcx: Block<'blk, 'tcx>, st: &Struct<'tcx>, val: ValueRef,
1005                                     ix: usize, needs_cast: bool) -> ValueRef {
1006     let val = if needs_cast {
1007         let ccx = bcx.ccx();
1008         let fields = st.fields.iter().map(|&ty| type_of::type_of(ccx, ty)).collect::<Vec<_>>();
1009         let real_ty = Type::struct_(ccx, &fields[..], st.packed);
1010         PointerCast(bcx, val, real_ty.ptr_to())
1011     } else {
1012         val
1013     };
1014
1015     GEPi(bcx, val, &[0, ix])
1016 }
1017
1018 pub fn fold_variants<'blk, 'tcx, F>(bcx: Block<'blk, 'tcx>,
1019                                     r: &Repr<'tcx>,
1020                                     value: ValueRef,
1021                                     mut f: F)
1022                                     -> Block<'blk, 'tcx> where
1023     F: FnMut(Block<'blk, 'tcx>, &Struct<'tcx>, ValueRef) -> Block<'blk, 'tcx>,
1024 {
1025     let fcx = bcx.fcx;
1026     match *r {
1027         Univariant(ref st, _) => {
1028             f(bcx, st, value)
1029         }
1030         General(ity, ref cases, _) => {
1031             let ccx = bcx.ccx();
1032             let unr_cx = fcx.new_temp_block("enum-variant-iter-unr");
1033             Unreachable(unr_cx);
1034
1035             let discr_val = trans_get_discr(bcx, r, value, None);
1036             let llswitch = Switch(bcx, discr_val, unr_cx.llbb, cases.len());
1037             let bcx_next = fcx.new_temp_block("enum-variant-iter-next");
1038
1039             for (discr, case) in cases.iter().enumerate() {
1040                 let mut variant_cx = fcx.new_temp_block(
1041                     &format!("enum-variant-iter-{}", &discr.to_string())
1042                 );
1043                 let rhs_val = C_integral(ll_inttype(ccx, ity), discr as u64, true);
1044                 AddCase(llswitch, rhs_val, variant_cx.llbb);
1045
1046                 let fields = case.fields.iter().map(|&ty|
1047                     type_of::type_of(bcx.ccx(), ty)).collect::<Vec<_>>();
1048                 let real_ty = Type::struct_(ccx, &fields[..], case.packed);
1049                 let variant_value = PointerCast(variant_cx, value, real_ty.ptr_to());
1050
1051                 variant_cx = f(variant_cx, case, variant_value);
1052                 Br(variant_cx, bcx_next.llbb, DebugLoc::None);
1053             }
1054
1055             bcx_next
1056         }
1057         _ => unreachable!()
1058     }
1059 }
1060
1061 /// Access the struct drop flag, if present.
1062 pub fn trans_drop_flag_ptr<'blk, 'tcx>(mut bcx: Block<'blk, 'tcx>,
1063                                        r: &Repr<'tcx>,
1064                                        val: ValueRef)
1065                                        -> datum::DatumBlock<'blk, 'tcx, datum::Expr>
1066 {
1067     let tcx = bcx.tcx();
1068     let ptr_ty = ty::mk_imm_ptr(bcx.tcx(), tcx.dtor_type());
1069     match *r {
1070         Univariant(ref st, dtor) if dtor_active(dtor) => {
1071             let flag_ptr = GEPi(bcx, val, &[0, st.fields.len() - 1]);
1072             datum::immediate_rvalue_bcx(bcx, flag_ptr, ptr_ty).to_expr_datumblock()
1073         }
1074         General(_, _, dtor) if dtor_active(dtor) => {
1075             let fcx = bcx.fcx;
1076             let custom_cleanup_scope = fcx.push_custom_cleanup_scope();
1077             let scratch = unpack_datum!(bcx, datum::lvalue_scratch_datum(
1078                 bcx, tcx.dtor_type(), "drop_flag",
1079                 cleanup::CustomScope(custom_cleanup_scope), (), |_, bcx, _| bcx
1080             ));
1081             bcx = fold_variants(bcx, r, val, |variant_cx, st, value| {
1082                 let ptr = struct_field_ptr(variant_cx, st, value, (st.fields.len() - 1), false);
1083                 datum::Datum::new(ptr, ptr_ty, datum::Lvalue)
1084                     .store_to(variant_cx, scratch.val)
1085             });
1086             let expr_datum = scratch.to_expr_datum();
1087             fcx.pop_custom_cleanup_scope(custom_cleanup_scope);
1088             datum::DatumBlock::new(bcx, expr_datum)
1089         }
1090         _ => bcx.ccx().sess().bug("tried to get drop flag of non-droppable type")
1091     }
1092 }
1093
1094 /// Construct a constant value, suitable for initializing a
1095 /// GlobalVariable, given a case and constant values for its fields.
1096 /// Note that this may have a different LLVM type (and different
1097 /// alignment!) from the representation's `type_of`, so it needs a
1098 /// pointer cast before use.
1099 ///
1100 /// The LLVM type system does not directly support unions, and only
1101 /// pointers can be bitcast, so a constant (and, by extension, the
1102 /// GlobalVariable initialized by it) will have a type that can vary
1103 /// depending on which case of an enum it is.
1104 ///
1105 /// To understand the alignment situation, consider `enum E { V64(u64),
1106 /// V32(u32, u32) }` on Windows.  The type has 8-byte alignment to
1107 /// accommodate the u64, but `V32(x, y)` would have LLVM type `{i32,
1108 /// i32, i32}`, which is 4-byte aligned.
1109 ///
1110 /// Currently the returned value has the same size as the type, but
1111 /// this could be changed in the future to avoid allocating unnecessary
1112 /// space after values of shorter-than-maximum cases.
1113 pub fn trans_const<'a, 'tcx>(ccx: &CrateContext<'a, 'tcx>, r: &Repr<'tcx>, discr: Disr,
1114                              vals: &[ValueRef]) -> ValueRef {
1115     match *r {
1116         CEnum(ity, min, max) => {
1117             assert_eq!(vals.len(), 0);
1118             assert_discr_in_range(ity, min, max, discr);
1119             C_integral(ll_inttype(ccx, ity), discr as u64, true)
1120         }
1121         General(ity, ref cases, _) => {
1122             let case = &cases[discr as usize];
1123             let (max_sz, _) = union_size_and_align(&cases[..]);
1124             let lldiscr = C_integral(ll_inttype(ccx, ity), discr as u64, true);
1125             let mut f = vec![lldiscr];
1126             f.push_all(vals);
1127             let mut contents = build_const_struct(ccx, case, &f[..]);
1128             contents.push_all(&[padding(ccx, max_sz - case.size)]);
1129             C_struct(ccx, &contents[..], false)
1130         }
1131         Univariant(ref st, _dro) => {
1132             assert!(discr == 0);
1133             let contents = build_const_struct(ccx, st, vals);
1134             C_struct(ccx, &contents[..], st.packed)
1135         }
1136         RawNullablePointer { nndiscr, nnty, .. } => {
1137             if discr == nndiscr {
1138                 assert_eq!(vals.len(), 1);
1139                 vals[0]
1140             } else {
1141                 C_null(type_of::sizing_type_of(ccx, nnty))
1142             }
1143         }
1144         StructWrappedNullablePointer { ref nonnull, nndiscr, .. } => {
1145             if discr == nndiscr {
1146                 C_struct(ccx, &build_const_struct(ccx,
1147                                                  nonnull,
1148                                                  vals),
1149                          false)
1150             } else {
1151                 let vals = nonnull.fields.iter().map(|&ty| {
1152                     // Always use null even if it's not the `discrfield`th
1153                     // field; see #8506.
1154                     C_null(type_of::sizing_type_of(ccx, ty))
1155                 }).collect::<Vec<ValueRef>>();
1156                 C_struct(ccx, &build_const_struct(ccx,
1157                                                  nonnull,
1158                                                  &vals[..]),
1159                          false)
1160             }
1161         }
1162     }
1163 }
1164
1165 /// Compute struct field offsets relative to struct begin.
1166 fn compute_struct_field_offsets<'a, 'tcx>(ccx: &CrateContext<'a, 'tcx>,
1167                                           st: &Struct<'tcx>) -> Vec<u64> {
1168     let mut offsets = vec!();
1169
1170     let mut offset = 0;
1171     for &ty in &st.fields {
1172         let llty = type_of::sizing_type_of(ccx, ty);
1173         if !st.packed {
1174             let type_align = type_of::align_of(ccx, ty);
1175             offset = roundup(offset, type_align);
1176         }
1177         offsets.push(offset);
1178         offset += machine::llsize_of_alloc(ccx, llty);
1179     }
1180     assert_eq!(st.fields.len(), offsets.len());
1181     offsets
1182 }
1183
1184 /// Building structs is a little complicated, because we might need to
1185 /// insert padding if a field's value is less aligned than its type.
1186 ///
1187 /// Continuing the example from `trans_const`, a value of type `(u32,
1188 /// E)` should have the `E` at offset 8, but if that field's
1189 /// initializer is 4-byte aligned then simply translating the tuple as
1190 /// a two-element struct will locate it at offset 4, and accesses to it
1191 /// will read the wrong memory.
1192 fn build_const_struct<'a, 'tcx>(ccx: &CrateContext<'a, 'tcx>,
1193                                 st: &Struct<'tcx>, vals: &[ValueRef])
1194                                 -> Vec<ValueRef> {
1195     assert_eq!(vals.len(), st.fields.len());
1196
1197     let target_offsets = compute_struct_field_offsets(ccx, st);
1198
1199     // offset of current value
1200     let mut offset = 0;
1201     let mut cfields = Vec::new();
1202     for (&val, &target_offset) in vals.iter().zip(target_offsets.iter()) {
1203         if !st.packed {
1204             let val_align = machine::llalign_of_min(ccx, val_ty(val));
1205             offset = roundup(offset, val_align);
1206         }
1207         if offset != target_offset {
1208             cfields.push(padding(ccx, target_offset - offset));
1209             offset = target_offset;
1210         }
1211         assert!(!is_undef(val));
1212         cfields.push(val);
1213         offset += machine::llsize_of_alloc(ccx, val_ty(val));
1214     }
1215
1216     assert!(st.sized && offset <= st.size);
1217     if offset != st.size {
1218         cfields.push(padding(ccx, st.size - offset));
1219     }
1220
1221     cfields
1222 }
1223
1224 fn padding(ccx: &CrateContext, size: u64) -> ValueRef {
1225     C_undef(Type::array(&Type::i8(ccx), size))
1226 }
1227
1228 // FIXME this utility routine should be somewhere more general
1229 #[inline]
1230 fn roundup(x: u64, a: u32) -> u64 { let a = a as u64; ((x + (a - 1)) / a) * a }
1231
1232 /// Get the discriminant of a constant value.
1233 pub fn const_get_discrim(ccx: &CrateContext, r: &Repr, val: ValueRef) -> Disr {
1234     match *r {
1235         CEnum(ity, _, _) => {
1236             match ity {
1237                 attr::SignedInt(..) => const_to_int(val) as Disr,
1238                 attr::UnsignedInt(..) => const_to_uint(val) as Disr
1239             }
1240         }
1241         General(ity, _, _) => {
1242             match ity {
1243                 attr::SignedInt(..) => const_to_int(const_get_elt(ccx, val, &[0])) as Disr,
1244                 attr::UnsignedInt(..) => const_to_uint(const_get_elt(ccx, val, &[0])) as Disr
1245             }
1246         }
1247         Univariant(..) => 0,
1248         RawNullablePointer { .. } | StructWrappedNullablePointer { .. } => {
1249             ccx.sess().bug("const discrim access of non c-like enum")
1250         }
1251     }
1252 }
1253
1254 /// Extract a field of a constant value, as appropriate for its
1255 /// representation.
1256 ///
1257 /// (Not to be confused with `common::const_get_elt`, which operates on
1258 /// raw LLVM-level structs and arrays.)
1259 pub fn const_get_field(ccx: &CrateContext, r: &Repr, val: ValueRef,
1260                        _discr: Disr, ix: usize) -> ValueRef {
1261     match *r {
1262         CEnum(..) => ccx.sess().bug("element access in C-like enum const"),
1263         Univariant(..) => const_struct_field(ccx, val, ix),
1264         General(..) => const_struct_field(ccx, val, ix + 1),
1265         RawNullablePointer { .. } => {
1266             assert_eq!(ix, 0);
1267             val
1268         },
1269         StructWrappedNullablePointer{ .. } => const_struct_field(ccx, val, ix)
1270     }
1271 }
1272
1273 /// Extract field of struct-like const, skipping our alignment padding.
1274 fn const_struct_field(ccx: &CrateContext, val: ValueRef, ix: usize) -> ValueRef {
1275     // Get the ix-th non-undef element of the struct.
1276     let mut real_ix = 0; // actual position in the struct
1277     let mut ix = ix; // logical index relative to real_ix
1278     let mut field;
1279     loop {
1280         loop {
1281             field = const_get_elt(ccx, val, &[real_ix]);
1282             if !is_undef(field) {
1283                 break;
1284             }
1285             real_ix = real_ix + 1;
1286         }
1287         if ix == 0 {
1288             return field;
1289         }
1290         ix = ix - 1;
1291         real_ix = real_ix + 1;
1292     }
1293 }