]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc_trans/trans/consts.rs
Auto merge of #30457 - Manishearth:rollup, r=Manishearth
[rust.git] / src / librustc_trans / trans / consts.rs
1 // Copyright 2012 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
12 use back::abi;
13 use llvm;
14 use llvm::{ConstFCmp, ConstICmp, SetLinkage, SetUnnamedAddr};
15 use llvm::{InternalLinkage, ValueRef, Bool, True};
16 use middle::{check_const, def};
17 use middle::cstore::LOCAL_CRATE;
18 use middle::const_eval::{self, ConstVal, ConstEvalErr};
19 use middle::const_eval::{const_int_checked_neg, const_uint_checked_neg};
20 use middle::const_eval::{const_int_checked_add, const_uint_checked_add};
21 use middle::const_eval::{const_int_checked_sub, const_uint_checked_sub};
22 use middle::const_eval::{const_int_checked_mul, const_uint_checked_mul};
23 use middle::const_eval::{const_int_checked_div, const_uint_checked_div};
24 use middle::const_eval::{const_int_checked_rem, const_uint_checked_rem};
25 use middle::const_eval::{const_int_checked_shl, const_uint_checked_shl};
26 use middle::const_eval::{const_int_checked_shr, const_uint_checked_shr};
27 use middle::const_eval::EvalHint::ExprTypeChecked;
28 use middle::const_eval::eval_const_expr_partial;
29 use middle::def_id::DefId;
30 use trans::{adt, closure, debuginfo, expr, inline, machine};
31 use trans::base::{self, push_ctxt};
32 use trans::common::{self, type_is_sized, ExprOrMethodCall, node_id_substs, C_nil, const_get_elt};
33 use trans::common::{CrateContext, C_integral, C_floating, C_bool, C_str_slice, C_bytes, val_ty};
34 use trans::common::C_floating_f64;
35 use trans::common::{C_struct, C_undef, const_to_opt_int, const_to_opt_uint, VariantInfo, C_uint};
36 use trans::common::{type_is_fat_ptr, Field, C_vector, C_array, C_null, ExprId, MethodCallKey};
37 use trans::declare;
38 use trans::monomorphize;
39 use trans::type_::Type;
40 use trans::type_of;
41 use middle::subst::Substs;
42 use middle::ty::adjustment::{AdjustDerefRef, AdjustReifyFnPointer};
43 use middle::ty::adjustment::AdjustUnsafeFnPointer;
44 use middle::ty::{self, Ty};
45 use middle::ty::cast::{CastTy,IntTy};
46 use util::nodemap::NodeMap;
47
48 use rustc_front::hir;
49
50 use std::ffi::{CStr, CString};
51 use std::borrow::Cow;
52 use libc::c_uint;
53 use syntax::ast;
54 use syntax::attr;
55 use syntax::parse::token;
56 use syntax::ptr::P;
57
58 pub type FnArgMap<'a> = Option<&'a NodeMap<ValueRef>>;
59
60 pub fn const_lit(cx: &CrateContext, e: &hir::Expr, lit: &ast::Lit)
61     -> ValueRef {
62     let _icx = push_ctxt("trans_lit");
63     debug!("const_lit: {:?}", lit);
64     match lit.node {
65         ast::LitByte(b) => C_integral(Type::uint_from_ty(cx, ast::TyU8), b as u64, false),
66         ast::LitChar(i) => C_integral(Type::char(cx), i as u64, false),
67         ast::LitInt(i, ast::SignedIntLit(t, _)) => {
68             C_integral(Type::int_from_ty(cx, t), i, true)
69         }
70         ast::LitInt(u, ast::UnsignedIntLit(t)) => {
71             C_integral(Type::uint_from_ty(cx, t), u, false)
72         }
73         ast::LitInt(i, ast::UnsuffixedIntLit(_)) => {
74             let lit_int_ty = cx.tcx().node_id_to_type(e.id);
75             match lit_int_ty.sty {
76                 ty::TyInt(t) => {
77                     C_integral(Type::int_from_ty(cx, t), i as u64, true)
78                 }
79                 ty::TyUint(t) => {
80                     C_integral(Type::uint_from_ty(cx, t), i as u64, false)
81                 }
82                 _ => cx.sess().span_bug(lit.span,
83                         &format!("integer literal has type {:?} (expected int \
84                                  or usize)",
85                                 lit_int_ty))
86             }
87         }
88         ast::LitFloat(ref fs, t) => {
89             C_floating(&fs, Type::float_from_ty(cx, t))
90         }
91         ast::LitFloatUnsuffixed(ref fs) => {
92             let lit_float_ty = cx.tcx().node_id_to_type(e.id);
93             match lit_float_ty.sty {
94                 ty::TyFloat(t) => {
95                     C_floating(&fs, Type::float_from_ty(cx, t))
96                 }
97                 _ => {
98                     cx.sess().span_bug(lit.span,
99                         "floating point literal doesn't have the right type");
100                 }
101             }
102         }
103         ast::LitBool(b) => C_bool(cx, b),
104         ast::LitStr(ref s, _) => C_str_slice(cx, (*s).clone()),
105         ast::LitByteStr(ref data) => {
106             addr_of(cx, C_bytes(cx, &data[..]), 1, "byte_str")
107         }
108     }
109 }
110
111 pub fn trans_constval<'blk, 'tcx>(bcx: common::Block<'blk, 'tcx>,
112                                 cv: &ConstVal,
113                                 ty: Ty<'tcx>,
114                                 param_substs: &'tcx Substs<'tcx>)
115                                 -> ValueRef
116 {
117     let ccx = bcx.ccx();
118     let llty = type_of::type_of(ccx, ty);
119     match *cv {
120         ConstVal::Float(v) => C_floating_f64(v, llty),
121         ConstVal::Bool(v) => C_bool(ccx, v),
122         ConstVal::Int(v) => C_integral(llty, v as u64, true),
123         ConstVal::Uint(v) => C_integral(llty, v, false),
124         ConstVal::Str(ref v) => C_str_slice(ccx, v.clone()),
125         ConstVal::ByteStr(ref v) => addr_of(ccx, C_bytes(ccx, v), 1, "byte_str"),
126         ConstVal::Struct(id) | ConstVal::Tuple(id) => {
127             let expr = bcx.tcx().map.expect_expr(id);
128             match const_expr(ccx, expr, param_substs, None, TrueConst::Yes) {
129                 Ok((val, _)) => val,
130                 Err(e) => panic!("const eval failure: {}", e.description()),
131             }
132         },
133         ConstVal::Array(id, _) | ConstVal::Repeat(id, _) => {
134             let expr = bcx.tcx().map.expect_expr(id);
135             expr::trans(bcx, expr).datum.val
136         },
137         ConstVal::Function(_) => {
138             unimplemented!()
139         },
140     }
141 }
142
143 pub fn ptrcast(val: ValueRef, ty: Type) -> ValueRef {
144     unsafe {
145         llvm::LLVMConstPointerCast(val, ty.to_ref())
146     }
147 }
148
149 fn addr_of_mut(ccx: &CrateContext,
150                cv: ValueRef,
151                align: machine::llalign,
152                kind: &str)
153                -> ValueRef {
154     unsafe {
155         // FIXME: this totally needs a better name generation scheme, perhaps a simple global
156         // counter? Also most other uses of gensym in trans.
157         let gsym = token::gensym("_");
158         let name = format!("{}{}", kind, gsym.0);
159         let gv = declare::define_global(ccx, &name[..], val_ty(cv)).unwrap_or_else(||{
160             ccx.sess().bug(&format!("symbol `{}` is already defined", name));
161         });
162         llvm::LLVMSetInitializer(gv, cv);
163         llvm::LLVMSetAlignment(gv, align);
164         SetLinkage(gv, InternalLinkage);
165         SetUnnamedAddr(gv, true);
166         gv
167     }
168 }
169
170 pub fn addr_of(ccx: &CrateContext,
171                cv: ValueRef,
172                align: machine::llalign,
173                kind: &str)
174                -> ValueRef {
175     match ccx.const_globals().borrow().get(&cv) {
176         Some(&gv) => {
177             unsafe {
178                 // Upgrade the alignment in cases where the same constant is used with different
179                 // alignment requirements
180                 if align > llvm::LLVMGetAlignment(gv) {
181                     llvm::LLVMSetAlignment(gv, align);
182                 }
183             }
184             return gv;
185         }
186         None => {}
187     }
188     let gv = addr_of_mut(ccx, cv, align, kind);
189     unsafe {
190         llvm::LLVMSetGlobalConstant(gv, True);
191     }
192     ccx.const_globals().borrow_mut().insert(cv, gv);
193     gv
194 }
195
196 fn const_deref_ptr(cx: &CrateContext, v: ValueRef) -> ValueRef {
197     let v = match cx.const_unsized().borrow().get(&v) {
198         Some(&v) => v,
199         None => v
200     };
201     unsafe {
202         llvm::LLVMGetInitializer(v)
203     }
204 }
205
206 fn const_deref<'a, 'tcx>(cx: &CrateContext<'a, 'tcx>,
207                          v: ValueRef,
208                          ty: Ty<'tcx>)
209                          -> (ValueRef, Ty<'tcx>) {
210     match ty.builtin_deref(true, ty::NoPreference) {
211         Some(mt) => {
212             if type_is_sized(cx.tcx(), mt.ty) {
213                 (const_deref_ptr(cx, v), mt.ty)
214             } else {
215                 // Derefing a fat pointer does not change the representation,
216                 // just the type to the unsized contents.
217                 (v, mt.ty)
218             }
219         }
220         None => {
221             cx.sess().bug(&format!("unexpected dereferenceable type {:?}",
222                                    ty))
223         }
224     }
225 }
226
227 fn const_fn_call<'a, 'tcx>(ccx: &CrateContext<'a, 'tcx>,
228                            node: ExprOrMethodCall,
229                            def_id: DefId,
230                            arg_vals: &[ValueRef],
231                            param_substs: &'tcx Substs<'tcx>,
232                            trueconst: TrueConst) -> Result<ValueRef, ConstEvalFailure> {
233     let fn_like = const_eval::lookup_const_fn_by_id(ccx.tcx(), def_id);
234     let fn_like = fn_like.expect("lookup_const_fn_by_id failed in const_fn_call");
235
236     let args = &fn_like.decl().inputs;
237     assert_eq!(args.len(), arg_vals.len());
238
239     let arg_ids = args.iter().map(|arg| arg.pat.id);
240     let fn_args = arg_ids.zip(arg_vals.iter().cloned()).collect();
241
242     let substs = ccx.tcx().mk_substs(node_id_substs(ccx, node, param_substs));
243     match fn_like.body().expr {
244         Some(ref expr) => {
245             const_expr(ccx, &**expr, substs, Some(&fn_args), trueconst).map(|(res, _)| res)
246         },
247         None => Ok(C_nil(ccx)),
248     }
249 }
250
251 pub fn get_const_expr<'a, 'tcx>(ccx: &CrateContext<'a, 'tcx>,
252                                 def_id: DefId,
253                                 ref_expr: &hir::Expr)
254                                 -> &'tcx hir::Expr {
255     let def_id = inline::maybe_instantiate_inline(ccx, def_id);
256
257     if def_id.krate != LOCAL_CRATE {
258         ccx.sess().span_bug(ref_expr.span,
259                             "cross crate constant could not be inlined");
260     }
261
262     match const_eval::lookup_const_by_id(ccx.tcx(), def_id, Some(ref_expr.id)) {
263         Some(ref expr) => expr,
264         None => {
265             ccx.sess().span_bug(ref_expr.span, "constant item not found")
266         }
267     }
268 }
269
270 pub enum ConstEvalFailure {
271     /// in case the const evaluator failed on something that panic at runtime
272     /// as defined in RFC 1229
273     Runtime(ConstEvalErr),
274     // in case we found a true constant
275     Compiletime(ConstEvalErr),
276 }
277
278 impl ConstEvalFailure {
279     fn into_inner(self) -> ConstEvalErr {
280         match self {
281             Runtime(e) => e,
282             Compiletime(e) => e,
283         }
284     }
285     pub fn description(&self) -> Cow<str> {
286         match self {
287             &Runtime(ref e) => e.description(),
288             &Compiletime(ref e) => e.description(),
289         }
290     }
291 }
292
293 #[derive(Copy, Clone)]
294 pub enum TrueConst {
295     Yes, No
296 }
297
298 use self::ConstEvalFailure::*;
299
300 fn get_const_val(ccx: &CrateContext,
301                  def_id: DefId,
302                  ref_expr: &hir::Expr) -> Result<ValueRef, ConstEvalFailure> {
303     let expr = get_const_expr(ccx, def_id, ref_expr);
304     let empty_substs = ccx.tcx().mk_substs(Substs::trans_empty());
305     match get_const_expr_as_global(ccx, expr, check_const::ConstQualif::empty(),
306                                    empty_substs, TrueConst::Yes) {
307         Err(Runtime(err)) => {
308             ccx.tcx().sess.span_err(expr.span, &err.description());
309             Err(Compiletime(err))
310         },
311         other => other,
312     }
313 }
314
315 pub fn get_const_expr_as_global<'a, 'tcx>(ccx: &CrateContext<'a, 'tcx>,
316                                           expr: &hir::Expr,
317                                           qualif: check_const::ConstQualif,
318                                           param_substs: &'tcx Substs<'tcx>,
319                                           trueconst: TrueConst)
320                                           -> Result<ValueRef, ConstEvalFailure> {
321     debug!("get_const_expr_as_global: {:?}", expr.id);
322     // Special-case constants to cache a common global for all uses.
323     if let hir::ExprPath(..) = expr.node {
324         // `def` must be its own statement and cannot be in the `match`
325         // otherwise the `def_map` will be borrowed for the entire match instead
326         // of just to get the `def` value
327         let def = ccx.tcx().def_map.borrow().get(&expr.id).unwrap().full_def();
328         match def {
329             def::DefConst(def_id) | def::DefAssociatedConst(def_id) => {
330                 if !ccx.tcx().tables.borrow().adjustments.contains_key(&expr.id) {
331                     debug!("get_const_expr_as_global ({:?}): found const {:?}",
332                            expr.id, def_id);
333                     return get_const_val(ccx, def_id, expr);
334                 }
335             },
336             _ => {},
337         }
338     }
339
340     let key = (expr.id, param_substs);
341     if let Some(&val) = ccx.const_values().borrow().get(&key) {
342         return Ok(val);
343     }
344     let ty = monomorphize::apply_param_substs(ccx.tcx(), param_substs,
345                                               &ccx.tcx().expr_ty(expr));
346     let val = if qualif.intersects(check_const::ConstQualif::NON_STATIC_BORROWS) {
347         // Avoid autorefs as they would create global instead of stack
348         // references, even when only the latter are correct.
349         try!(const_expr_unadjusted(ccx, expr, ty, param_substs, None, trueconst))
350     } else {
351         try!(const_expr(ccx, expr, param_substs, None, trueconst)).0
352     };
353
354     // boolean SSA values are i1, but they have to be stored in i8 slots,
355     // otherwise some LLVM optimization passes don't work as expected
356     let val = unsafe {
357         if llvm::LLVMTypeOf(val) == Type::i1(ccx).to_ref() {
358             llvm::LLVMConstZExt(val, Type::i8(ccx).to_ref())
359         } else {
360             val
361         }
362     };
363
364     let lvalue = addr_of(ccx, val, type_of::align_of(ccx, ty), "const");
365     ccx.const_values().borrow_mut().insert(key, lvalue);
366     Ok(lvalue)
367 }
368
369 pub fn const_expr<'a, 'tcx>(cx: &CrateContext<'a, 'tcx>,
370                             e: &hir::Expr,
371                             param_substs: &'tcx Substs<'tcx>,
372                             fn_args: FnArgMap,
373                             trueconst: TrueConst)
374                             -> Result<(ValueRef, Ty<'tcx>), ConstEvalFailure> {
375     let ety = monomorphize::apply_param_substs(cx.tcx(), param_substs,
376                                                &cx.tcx().expr_ty(e));
377     let llconst = try!(const_expr_unadjusted(cx, e, ety, param_substs, fn_args, trueconst));
378     let mut llconst = llconst;
379     let mut ety_adjusted = monomorphize::apply_param_substs(cx.tcx(), param_substs,
380                                                             &cx.tcx().expr_ty_adjusted(e));
381     let opt_adj = cx.tcx().tables.borrow().adjustments.get(&e.id).cloned();
382     match opt_adj {
383         Some(AdjustReifyFnPointer) => {
384             // FIXME(#19925) once fn item types are
385             // zero-sized, we'll need to do something here
386         }
387         Some(AdjustUnsafeFnPointer) => {
388             // purely a type-level thing
389         }
390         Some(AdjustDerefRef(adj)) => {
391             let mut ty = ety;
392             // Save the last autoderef in case we can avoid it.
393             if adj.autoderefs > 0 {
394                 for _ in 0..adj.autoderefs-1 {
395                     let (dv, dt) = const_deref(cx, llconst, ty);
396                     llconst = dv;
397                     ty = dt;
398                 }
399             }
400
401             if adj.autoref.is_some() {
402                 if adj.autoderefs == 0 {
403                     // Don't copy data to do a deref+ref
404                     // (i.e., skip the last auto-deref).
405                     llconst = addr_of(cx, llconst, type_of::align_of(cx, ty), "autoref");
406                     ty = cx.tcx().mk_imm_ref(cx.tcx().mk_region(ty::ReStatic), ty);
407                 }
408             } else {
409                 let (dv, dt) = const_deref(cx, llconst, ty);
410                 llconst = dv;
411
412                 // If we derefed a fat pointer then we will have an
413                 // open type here. So we need to update the type with
414                 // the one returned from const_deref.
415                 ety_adjusted = dt;
416             }
417
418             if let Some(target) = adj.unsize {
419                 let target = monomorphize::apply_param_substs(cx.tcx(),
420                                                               param_substs,
421                                                               &target);
422
423                 let pointee_ty = ty.builtin_deref(true, ty::NoPreference)
424                     .expect("consts: unsizing got non-pointer type").ty;
425                 let (base, old_info) = if !type_is_sized(cx.tcx(), pointee_ty) {
426                     // Normally, the source is a thin pointer and we are
427                     // adding extra info to make a fat pointer. The exception
428                     // is when we are upcasting an existing object fat pointer
429                     // to use a different vtable. In that case, we want to
430                     // load out the original data pointer so we can repackage
431                     // it.
432                     (const_get_elt(cx, llconst, &[abi::FAT_PTR_ADDR as u32]),
433                      Some(const_get_elt(cx, llconst, &[abi::FAT_PTR_EXTRA as u32])))
434                 } else {
435                     (llconst, None)
436                 };
437
438                 let unsized_ty = target.builtin_deref(true, ty::NoPreference)
439                     .expect("consts: unsizing got non-pointer target type").ty;
440                 let ptr_ty = type_of::in_memory_type_of(cx, unsized_ty).ptr_to();
441                 let base = ptrcast(base, ptr_ty);
442                 let info = base::unsized_info(cx, pointee_ty, unsized_ty,
443                                               old_info, param_substs);
444
445                 if old_info.is_none() {
446                     let prev_const = cx.const_unsized().borrow_mut()
447                                        .insert(base, llconst);
448                     assert!(prev_const.is_none() || prev_const == Some(llconst));
449                 }
450                 assert_eq!(abi::FAT_PTR_ADDR, 0);
451                 assert_eq!(abi::FAT_PTR_EXTRA, 1);
452                 llconst = C_struct(cx, &[base, info], false);
453             }
454         }
455         None => {}
456     };
457
458     let llty = type_of::sizing_type_of(cx, ety_adjusted);
459     let csize = machine::llsize_of_alloc(cx, val_ty(llconst));
460     let tsize = machine::llsize_of_alloc(cx, llty);
461     if csize != tsize {
462         cx.sess().abort_if_errors();
463         unsafe {
464             // FIXME these values could use some context
465             llvm::LLVMDumpValue(llconst);
466             llvm::LLVMDumpValue(C_undef(llty));
467         }
468         cx.sess().bug(&format!("const {:?} of type {:?} has size {} instead of {}",
469                          e, ety_adjusted,
470                          csize, tsize));
471     }
472     Ok((llconst, ety_adjusted))
473 }
474
475 fn check_unary_expr_validity(cx: &CrateContext, e: &hir::Expr, t: Ty,
476                              te: ValueRef, trueconst: TrueConst) -> Result<(), ConstEvalFailure> {
477     // The only kind of unary expression that we check for validity
478     // here is `-expr`, to check if it "overflows" (e.g. `-i32::MIN`).
479     if let hir::ExprUnary(hir::UnNeg, ref inner_e) = e.node {
480
481         // An unfortunate special case: we parse e.g. -128 as a
482         // negation of the literal 128, which means if we're expecting
483         // a i8 (or if it was already suffixed, e.g. `-128_i8`), then
484         // 128 will have already overflowed to -128, and so then the
485         // constant evaluator thinks we're trying to negate -128.
486         //
487         // Catch this up front by looking for ExprLit directly,
488         // and just accepting it.
489         if let hir::ExprLit(_) = inner_e.node { return Ok(()); }
490
491         let result = match t.sty {
492             ty::TyInt(int_type) => {
493                 let input = match const_to_opt_int(te) {
494                     Some(v) => v,
495                     None => return Ok(()),
496                 };
497                 const_int_checked_neg(
498                     input, e, Some(const_eval::IntTy::from(cx.tcx(), int_type)))
499             }
500             ty::TyUint(uint_type) => {
501                 let input = match const_to_opt_uint(te) {
502                     Some(v) => v,
503                     None => return Ok(()),
504                 };
505                 const_uint_checked_neg(
506                     input, e, Some(const_eval::UintTy::from(cx.tcx(), uint_type)))
507             }
508             _ => return Ok(()),
509         };
510         const_err(cx, e, result, trueconst)
511     } else {
512         Ok(())
513     }
514 }
515
516 fn const_err(cx: &CrateContext,
517              e: &hir::Expr,
518              result: Result<ConstVal, ConstEvalErr>,
519              trueconst: TrueConst)
520              -> Result<(), ConstEvalFailure> {
521     match (result, trueconst) {
522         (Ok(_), _) => {
523             // We do not actually care about a successful result.
524             Ok(())
525         },
526         (Err(err), TrueConst::Yes) => {
527             cx.tcx().sess.span_err(e.span, &err.description());
528             Err(Compiletime(err))
529         },
530         (Err(err), TrueConst::No) => {
531             cx.tcx().sess.span_warn(e.span, &err.description());
532             Err(Runtime(err))
533         },
534     }
535 }
536
537 fn check_binary_expr_validity(cx: &CrateContext, e: &hir::Expr, t: Ty,
538                               te1: ValueRef, te2: ValueRef,
539                               trueconst: TrueConst) -> Result<(), ConstEvalFailure> {
540     let b = if let hir::ExprBinary(b, _, _) = e.node { b } else { unreachable!() };
541
542     let result = match t.sty {
543         ty::TyInt(int_type) => {
544             let (lhs, rhs) = match (const_to_opt_int(te1),
545                                     const_to_opt_int(te2)) {
546                 (Some(v1), Some(v2)) => (v1, v2),
547                 _ => return Ok(()),
548             };
549
550             let opt_ety = Some(const_eval::IntTy::from(cx.tcx(), int_type));
551             match b.node {
552                 hir::BiAdd => const_int_checked_add(lhs, rhs, e, opt_ety),
553                 hir::BiSub => const_int_checked_sub(lhs, rhs, e, opt_ety),
554                 hir::BiMul => const_int_checked_mul(lhs, rhs, e, opt_ety),
555                 hir::BiDiv => const_int_checked_div(lhs, rhs, e, opt_ety),
556                 hir::BiRem => const_int_checked_rem(lhs, rhs, e, opt_ety),
557                 hir::BiShl => const_int_checked_shl(lhs, rhs, e, opt_ety),
558                 hir::BiShr => const_int_checked_shr(lhs, rhs, e, opt_ety),
559                 _ => return Ok(()),
560             }
561         }
562         ty::TyUint(uint_type) => {
563             let (lhs, rhs) = match (const_to_opt_uint(te1),
564                                     const_to_opt_uint(te2)) {
565                 (Some(v1), Some(v2)) => (v1, v2),
566                 _ => return Ok(()),
567             };
568
569             let opt_ety = Some(const_eval::UintTy::from(cx.tcx(), uint_type));
570             match b.node {
571                 hir::BiAdd => const_uint_checked_add(lhs, rhs, e, opt_ety),
572                 hir::BiSub => const_uint_checked_sub(lhs, rhs, e, opt_ety),
573                 hir::BiMul => const_uint_checked_mul(lhs, rhs, e, opt_ety),
574                 hir::BiDiv => const_uint_checked_div(lhs, rhs, e, opt_ety),
575                 hir::BiRem => const_uint_checked_rem(lhs, rhs, e, opt_ety),
576                 hir::BiShl => const_uint_checked_shl(lhs, rhs, e, opt_ety),
577                 hir::BiShr => const_uint_checked_shr(lhs, rhs, e, opt_ety),
578                 _ => return Ok(()),
579             }
580         }
581         _ => return Ok(()),
582     };
583     const_err(cx, e, result, trueconst)
584 }
585
586 fn const_expr_unadjusted<'a, 'tcx>(cx: &CrateContext<'a, 'tcx>,
587                                    e: &hir::Expr,
588                                    ety: Ty<'tcx>,
589                                    param_substs: &'tcx Substs<'tcx>,
590                                    fn_args: FnArgMap,
591                                    trueconst: TrueConst)
592                                    -> Result<ValueRef, ConstEvalFailure>
593 {
594     debug!("const_expr_unadjusted(e={:?}, ety={:?}, param_substs={:?})",
595            e,
596            ety,
597            param_substs);
598
599     let map_list = |exprs: &[P<hir::Expr>]| -> Result<Vec<ValueRef>, ConstEvalFailure> {
600         exprs.iter()
601              .map(|e| const_expr(cx, &**e, param_substs, fn_args, trueconst).map(|(l, _)| l))
602              .collect::<Vec<Result<ValueRef, ConstEvalFailure>>>()
603              .into_iter()
604              .collect()
605          // this dance is necessary to eagerly run const_expr so all errors are reported
606     };
607     let _icx = push_ctxt("const_expr");
608     Ok(match e.node {
609         hir::ExprLit(ref lit) => const_lit(cx, e, &**lit),
610         hir::ExprBinary(b, ref e1, ref e2) => {
611             /* Neither type is bottom, and we expect them to be unified
612              * already, so the following is safe. */
613             let (te1, ty) = try!(const_expr(cx, &**e1, param_substs, fn_args, trueconst));
614             debug!("const_expr_unadjusted: te1={}, ty={:?}",
615                    cx.tn().val_to_string(te1),
616                    ty);
617             assert!(!ty.is_simd());
618             let is_float = ty.is_fp();
619             let signed = ty.is_signed();
620
621             let (te2, _) = try!(const_expr(cx, &**e2, param_substs, fn_args, trueconst));
622
623             try!(check_binary_expr_validity(cx, e, ty, te1, te2, trueconst));
624
625             unsafe { match b.node {
626                 hir::BiAdd if is_float => llvm::LLVMConstFAdd(te1, te2),
627                 hir::BiAdd             => llvm::LLVMConstAdd(te1, te2),
628
629                 hir::BiSub if is_float => llvm::LLVMConstFSub(te1, te2),
630                 hir::BiSub             => llvm::LLVMConstSub(te1, te2),
631
632                 hir::BiMul if is_float => llvm::LLVMConstFMul(te1, te2),
633                 hir::BiMul             => llvm::LLVMConstMul(te1, te2),
634
635                 hir::BiDiv if is_float => llvm::LLVMConstFDiv(te1, te2),
636                 hir::BiDiv if signed   => llvm::LLVMConstSDiv(te1, te2),
637                 hir::BiDiv             => llvm::LLVMConstUDiv(te1, te2),
638
639                 hir::BiRem if is_float => llvm::LLVMConstFRem(te1, te2),
640                 hir::BiRem if signed   => llvm::LLVMConstSRem(te1, te2),
641                 hir::BiRem             => llvm::LLVMConstURem(te1, te2),
642
643                 hir::BiAnd    => llvm::LLVMConstAnd(te1, te2),
644                 hir::BiOr     => llvm::LLVMConstOr(te1, te2),
645                 hir::BiBitXor => llvm::LLVMConstXor(te1, te2),
646                 hir::BiBitAnd => llvm::LLVMConstAnd(te1, te2),
647                 hir::BiBitOr  => llvm::LLVMConstOr(te1, te2),
648                 hir::BiShl    => {
649                     let te2 = base::cast_shift_const_rhs(b.node, te1, te2);
650                     llvm::LLVMConstShl(te1, te2)
651                 },
652                 hir::BiShr    => {
653                     let te2 = base::cast_shift_const_rhs(b.node, te1, te2);
654                     if signed { llvm::LLVMConstAShr(te1, te2) }
655                     else      { llvm::LLVMConstLShr(te1, te2) }
656                 },
657                 hir::BiEq | hir::BiNe | hir::BiLt | hir::BiLe | hir::BiGt | hir::BiGe => {
658                     if is_float {
659                         let cmp = base::bin_op_to_fcmp_predicate(cx, b.node);
660                         ConstFCmp(cmp, te1, te2)
661                     } else {
662                         let cmp = base::bin_op_to_icmp_predicate(cx, b.node, signed);
663                         ConstICmp(cmp, te1, te2)
664                     }
665                 },
666             } } // unsafe { match b.node {
667         },
668         hir::ExprUnary(u, ref inner_e) => {
669             let (te, ty) = try!(const_expr(cx, &**inner_e, param_substs, fn_args, trueconst));
670
671             try!(check_unary_expr_validity(cx, e, ty, te, trueconst));
672
673             let is_float = ty.is_fp();
674             unsafe { match u {
675                 hir::UnDeref           => const_deref(cx, te, ty).0,
676                 hir::UnNot             => llvm::LLVMConstNot(te),
677                 hir::UnNeg if is_float => llvm::LLVMConstFNeg(te),
678                 hir::UnNeg             => llvm::LLVMConstNeg(te),
679             } }
680         },
681         hir::ExprField(ref base, field) => {
682             let (bv, bt) = try!(const_expr(cx, &**base, param_substs, fn_args, trueconst));
683             let brepr = adt::represent_type(cx, bt);
684             let vinfo = VariantInfo::from_ty(cx.tcx(), bt, None);
685             let ix = vinfo.field_index(field.node);
686             adt::const_get_field(cx, &*brepr, bv, vinfo.discr, ix)
687         },
688         hir::ExprTupField(ref base, idx) => {
689             let (bv, bt) = try!(const_expr(cx, &**base, param_substs, fn_args, trueconst));
690             let brepr = adt::represent_type(cx, bt);
691             let vinfo = VariantInfo::from_ty(cx.tcx(), bt, None);
692             adt::const_get_field(cx, &*brepr, bv, vinfo.discr, idx.node)
693         },
694         hir::ExprIndex(ref base, ref index) => {
695             let (bv, bt) = try!(const_expr(cx, &**base, param_substs, fn_args, trueconst));
696             let iv = match eval_const_expr_partial(cx.tcx(), &index, ExprTypeChecked, None) {
697                 Ok(ConstVal::Int(i)) => i as u64,
698                 Ok(ConstVal::Uint(u)) => u,
699                 _ => cx.sess().span_bug(index.span,
700                                         "index is not an integer-constant expression")
701             };
702             let (arr, len) = match bt.sty {
703                 ty::TyArray(_, u) => (bv, C_uint(cx, u)),
704                 ty::TySlice(_) | ty::TyStr => {
705                     let e1 = const_get_elt(cx, bv, &[0]);
706                     (const_deref_ptr(cx, e1), const_get_elt(cx, bv, &[1]))
707                 },
708                 ty::TyRef(_, mt) => match mt.ty.sty {
709                     ty::TyArray(_, u) => {
710                         (const_deref_ptr(cx, bv), C_uint(cx, u))
711                     },
712                     _ => cx.sess().span_bug(base.span,
713                                             &format!("index-expr base must be a vector \
714                                                       or string type, found {:?}",
715                                                      bt)),
716                 },
717                 _ => cx.sess().span_bug(base.span,
718                                         &format!("index-expr base must be a vector \
719                                                   or string type, found {:?}",
720                                                  bt)),
721             };
722
723             let len = unsafe { llvm::LLVMConstIntGetZExtValue(len) as u64 };
724             let len = match bt.sty {
725                 ty::TyBox(ty) | ty::TyRef(_, ty::TypeAndMut{ty, ..}) => match ty.sty {
726                     ty::TyStr => {
727                         assert!(len > 0);
728                         len - 1
729                     },
730                     _ => len,
731                 },
732                 _ => len,
733             };
734             if iv >= len {
735                 // FIXME #3170: report this earlier on in the const-eval
736                 // pass. Reporting here is a bit late.
737                 span_err!(cx.sess(), e.span, E0515,
738                           "const index-expr is out of bounds");
739                 C_undef(val_ty(arr).element_type())
740             } else {
741                 const_get_elt(cx, arr, &[iv as c_uint])
742             }
743         },
744         hir::ExprCast(ref base, _) => {
745             let t_cast = ety;
746             let llty = type_of::type_of(cx, t_cast);
747             let (v, t_expr) = try!(const_expr(cx, &**base, param_substs, fn_args, trueconst));
748             debug!("trans_const_cast({:?} as {:?})", t_expr, t_cast);
749             if expr::cast_is_noop(cx.tcx(), base, t_expr, t_cast) {
750                 return Ok(v);
751             }
752             if type_is_fat_ptr(cx.tcx(), t_expr) {
753                 // Fat pointer casts.
754                 let t_cast_inner =
755                     t_cast.builtin_deref(true, ty::NoPreference).expect("cast to non-pointer").ty;
756                 let ptr_ty = type_of::in_memory_type_of(cx, t_cast_inner).ptr_to();
757                 let addr = ptrcast(const_get_elt(cx, v, &[abi::FAT_PTR_ADDR as u32]),
758                                    ptr_ty);
759                 if type_is_fat_ptr(cx.tcx(), t_cast) {
760                     let info = const_get_elt(cx, v, &[abi::FAT_PTR_EXTRA as u32]);
761                     return Ok(C_struct(cx, &[addr, info], false))
762                 } else {
763                     return Ok(addr);
764                 }
765             }
766             unsafe { match (
767                 CastTy::from_ty(t_expr).expect("bad input type for cast"),
768                 CastTy::from_ty(t_cast).expect("bad output type for cast"),
769             ) {
770                 (CastTy::Int(IntTy::CEnum), CastTy::Int(_)) => {
771                     let repr = adt::represent_type(cx, t_expr);
772                     let discr = adt::const_get_discrim(cx, &*repr, v);
773                     let iv = C_integral(cx.int_type(), discr, false);
774                     let s = adt::is_discr_signed(&*repr) as Bool;
775                     llvm::LLVMConstIntCast(iv, llty.to_ref(), s)
776                 },
777                 (CastTy::Int(_), CastTy::Int(_)) => {
778                     let s = t_expr.is_signed() as Bool;
779                     llvm::LLVMConstIntCast(v, llty.to_ref(), s)
780                 },
781                 (CastTy::Int(_), CastTy::Float) => {
782                     if t_expr.is_signed() {
783                         llvm::LLVMConstSIToFP(v, llty.to_ref())
784                     } else {
785                         llvm::LLVMConstUIToFP(v, llty.to_ref())
786                     }
787                 },
788                 (CastTy::Float, CastTy::Float) => llvm::LLVMConstFPCast(v, llty.to_ref()),
789                 (CastTy::Float, CastTy::Int(IntTy::I)) => llvm::LLVMConstFPToSI(v, llty.to_ref()),
790                 (CastTy::Float, CastTy::Int(_)) => llvm::LLVMConstFPToUI(v, llty.to_ref()),
791                 (CastTy::Ptr(_), CastTy::Ptr(_)) | (CastTy::FnPtr, CastTy::Ptr(_))
792                 | (CastTy::RPtr(_), CastTy::Ptr(_)) => {
793                     ptrcast(v, llty)
794                 },
795                 (CastTy::FnPtr, CastTy::FnPtr) => ptrcast(v, llty), // isn't this a coercion?
796                 (CastTy::Int(_), CastTy::Ptr(_)) => llvm::LLVMConstIntToPtr(v, llty.to_ref()),
797                 (CastTy::Ptr(_), CastTy::Int(_)) | (CastTy::FnPtr, CastTy::Int(_)) => {
798                   llvm::LLVMConstPtrToInt(v, llty.to_ref())
799                 },
800                 _ => {
801                   cx.sess().impossible_case(e.span,
802                                             "bad combination of types for cast")
803                 },
804             } } // unsafe { match ( ... ) {
805         },
806         hir::ExprAddrOf(hir::MutImmutable, ref sub) => {
807             // If this is the address of some static, then we need to return
808             // the actual address of the static itself (short circuit the rest
809             // of const eval).
810             let mut cur = sub;
811             loop {
812                 match cur.node {
813                     hir::ExprBlock(ref blk) => {
814                         if let Some(ref sub) = blk.expr {
815                             cur = sub;
816                         } else {
817                             break;
818                         }
819                     },
820                     _ => break,
821                 }
822             }
823             let opt_def = cx.tcx().def_map.borrow().get(&cur.id).map(|d| d.full_def());
824             if let Some(def::DefStatic(def_id, _)) = opt_def {
825                 common::get_static_val(cx, def_id, ety)
826             } else {
827                 // If this isn't the address of a static, then keep going through
828                 // normal constant evaluation.
829                 let (v, ty) = try!(const_expr(cx, &**sub, param_substs, fn_args, trueconst));
830                 addr_of(cx, v, type_of::align_of(cx, ty), "ref")
831             }
832         },
833         hir::ExprAddrOf(hir::MutMutable, ref sub) => {
834             let (v, ty) = try!(const_expr(cx, &**sub, param_substs, fn_args, trueconst));
835             addr_of_mut(cx, v, type_of::align_of(cx, ty), "ref_mut_slice")
836         },
837         hir::ExprTup(ref es) => {
838             let repr = adt::represent_type(cx, ety);
839             let vals = try!(map_list(&es[..]));
840             adt::trans_const(cx, &*repr, 0, &vals[..])
841         },
842         hir::ExprStruct(_, ref fs, ref base_opt) => {
843             let repr = adt::represent_type(cx, ety);
844
845             let base_val = match *base_opt {
846                 Some(ref base) => Some(try!(const_expr(
847                     cx,
848                     &**base,
849                     param_substs,
850                     fn_args,
851                     trueconst,
852                 ))),
853                 None => None
854             };
855
856             let VariantInfo { discr, fields } = VariantInfo::of_node(cx.tcx(), ety, e.id);
857             let cs = fields.iter().enumerate().map(|(ix, &Field(f_name, _))| {
858                 match (fs.iter().find(|f| f_name == f.name.node), base_val) {
859                     (Some(ref f), _) => {
860                         const_expr(cx, &*f.expr, param_substs, fn_args, trueconst).map(|(l, _)| l)
861                     },
862                     (_, Some((bv, _))) => Ok(adt::const_get_field(cx, &*repr, bv, discr, ix)),
863                     (_, None) => cx.sess().span_bug(e.span, "missing struct field"),
864                 }
865             })
866             .collect::<Vec<Result<_, ConstEvalFailure>>>()
867             .into_iter()
868             .collect::<Result<Vec<_>,ConstEvalFailure>>();
869             let cs = try!(cs);
870             if ety.is_simd() {
871                 C_vector(&cs[..])
872             } else {
873                 adt::trans_const(cx, &*repr, discr, &cs[..])
874             }
875         },
876         hir::ExprVec(ref es) => {
877             let unit_ty = ety.sequence_element_type(cx.tcx());
878             let llunitty = type_of::type_of(cx, unit_ty);
879             let vs = es.iter()
880                        .map(|e| const_expr(
881                            cx,
882                            &**e,
883                            param_substs,
884                            fn_args,
885                            trueconst,
886                        ).map(|(l, _)| l))
887                        .collect::<Vec<Result<_, ConstEvalFailure>>>()
888                        .into_iter()
889                        .collect::<Result<Vec<_>, ConstEvalFailure>>();
890             let vs = try!(vs);
891             // If the vector contains enums, an LLVM array won't work.
892             if vs.iter().any(|vi| val_ty(*vi) != llunitty) {
893                 C_struct(cx, &vs[..], false)
894             } else {
895                 C_array(llunitty, &vs[..])
896             }
897         },
898         hir::ExprRepeat(ref elem, ref count) => {
899             let unit_ty = ety.sequence_element_type(cx.tcx());
900             let llunitty = type_of::type_of(cx, unit_ty);
901             let n = cx.tcx().eval_repeat_count(count);
902             let unit_val = try!(const_expr(cx, &**elem, param_substs, fn_args, trueconst)).0;
903             let vs = vec![unit_val; n];
904             if val_ty(unit_val) != llunitty {
905                 C_struct(cx, &vs[..], false)
906             } else {
907                 C_array(llunitty, &vs[..])
908             }
909         },
910         hir::ExprPath(..) => {
911             let def = cx.tcx().def_map.borrow().get(&e.id).unwrap().full_def();
912             match def {
913                 def::DefLocal(_, id) => {
914                     if let Some(val) = fn_args.and_then(|args| args.get(&id).cloned()) {
915                         val
916                     } else {
917                         cx.sess().span_bug(e.span, "const fn argument not found")
918                     }
919                 }
920                 def::DefFn(..) | def::DefMethod(..) => {
921                     expr::trans_def_fn_unadjusted(cx, e, def, param_substs).val
922                 }
923                 def::DefConst(def_id) | def::DefAssociatedConst(def_id) => {
924                     const_deref_ptr(cx, try!(get_const_val(cx, def_id, e)))
925                 }
926                 def::DefVariant(enum_did, variant_did, _) => {
927                     let vinfo = cx.tcx().lookup_adt_def(enum_did).variant_with_id(variant_did);
928                     match vinfo.kind() {
929                         ty::VariantKind::Unit => {
930                             let repr = adt::represent_type(cx, ety);
931                             adt::trans_const(cx, &*repr, vinfo.disr_val, &[])
932                         }
933                         ty::VariantKind::Tuple => {
934                             expr::trans_def_fn_unadjusted(cx, e, def, param_substs).val
935                         }
936                         ty::VariantKind::Struct => {
937                             cx.sess().span_bug(e.span, "path-expr refers to a dict variant!")
938                         }
939                     }
940                 }
941                 def::DefStruct(_) => {
942                     if let ty::TyBareFn(..) = ety.sty {
943                         // Tuple struct.
944                         expr::trans_def_fn_unadjusted(cx, e, def, param_substs).val
945                     } else {
946                         // Unit struct.
947                         C_null(type_of::type_of(cx, ety))
948                     }
949                 }
950                 _ => {
951                     cx.sess().span_bug(e.span, "expected a const, fn, struct, \
952                                                 or variant def")
953                 }
954             }
955         },
956         hir::ExprCall(ref callee, ref args) => {
957             let mut callee = &**callee;
958             loop {
959                 callee = match callee.node {
960                     hir::ExprBlock(ref block) => match block.expr {
961                         Some(ref tail) => &**tail,
962                         None => break,
963                     },
964                     _ => break,
965                 };
966             }
967             let def = cx.tcx().def_map.borrow()[&callee.id].full_def();
968             let arg_vals = try!(map_list(args));
969             match def {
970                 def::DefFn(did, _) | def::DefMethod(did) => {
971                     try!(const_fn_call(
972                         cx,
973                         ExprId(callee.id),
974                         did,
975                         &arg_vals,
976                         param_substs,
977                         trueconst,
978                     ))
979                 }
980                 def::DefStruct(_) => {
981                     if ety.is_simd() {
982                         C_vector(&arg_vals[..])
983                     } else {
984                         let repr = adt::represent_type(cx, ety);
985                         adt::trans_const(cx, &*repr, 0, &arg_vals[..])
986                     }
987                 }
988                 def::DefVariant(enum_did, variant_did, _) => {
989                     let repr = adt::represent_type(cx, ety);
990                     let vinfo = cx.tcx().lookup_adt_def(enum_did).variant_with_id(variant_did);
991                     adt::trans_const(cx,
992                                      &*repr,
993                                      vinfo.disr_val,
994                                      &arg_vals[..])
995                 }
996                 _ => cx.sess().span_bug(e.span, "expected a struct, variant, or const fn def"),
997             }
998         },
999         hir::ExprMethodCall(_, _, ref args) => {
1000             let arg_vals = try!(map_list(args));
1001             let method_call = ty::MethodCall::expr(e.id);
1002             let method_did = cx.tcx().tables.borrow().method_map[&method_call].def_id;
1003             try!(const_fn_call(cx, MethodCallKey(method_call),
1004                                method_did, &arg_vals, param_substs, trueconst))
1005         },
1006         hir::ExprBlock(ref block) => {
1007             match block.expr {
1008                 Some(ref expr) => try!(const_expr(
1009                     cx,
1010                     &**expr,
1011                     param_substs,
1012                     fn_args,
1013                     trueconst,
1014                 )).0,
1015                 None => C_nil(cx),
1016             }
1017         },
1018         hir::ExprClosure(_, ref decl, ref body) => {
1019             match ety.sty {
1020                 ty::TyClosure(def_id, ref substs) => {
1021                     closure::trans_closure_expr(closure::Dest::Ignore(cx), decl,
1022                                                 body, e.id, def_id, substs);
1023                 }
1024                 _ =>
1025                     cx.sess().span_bug(
1026                         e.span,
1027                         &format!("bad type for closure expr: {:?}", ety))
1028             }
1029             C_null(type_of::type_of(cx, ety))
1030         },
1031         _ => cx.sess().span_bug(e.span,
1032                                 "bad constant expression type in consts::const_expr"),
1033     })
1034 }
1035
1036 pub fn trans_static(ccx: &CrateContext,
1037                     m: hir::Mutability,
1038                     expr: &hir::Expr,
1039                     id: ast::NodeId,
1040                     attrs: &[ast::Attribute])
1041                     -> Result<ValueRef, ConstEvalErr> {
1042     unsafe {
1043         let _icx = push_ctxt("trans_static");
1044         let g = base::get_item_val(ccx, id);
1045
1046         let empty_substs = ccx.tcx().mk_substs(Substs::trans_empty());
1047         let (v, _) = try!(const_expr(
1048             ccx,
1049             expr,
1050             empty_substs,
1051             None,
1052             TrueConst::Yes,
1053         ).map_err(|e| e.into_inner()));
1054
1055         // boolean SSA values are i1, but they have to be stored in i8 slots,
1056         // otherwise some LLVM optimization passes don't work as expected
1057         let mut val_llty = llvm::LLVMTypeOf(v);
1058         let v = if val_llty == Type::i1(ccx).to_ref() {
1059             val_llty = Type::i8(ccx).to_ref();
1060             llvm::LLVMConstZExt(v, val_llty)
1061         } else {
1062             v
1063         };
1064
1065         let ty = ccx.tcx().node_id_to_type(id);
1066         let llty = type_of::type_of(ccx, ty);
1067         let g = if val_llty == llty.to_ref() {
1068             g
1069         } else {
1070             // If we created the global with the wrong type,
1071             // correct the type.
1072             let empty_string = CString::new("").unwrap();
1073             let name_str_ref = CStr::from_ptr(llvm::LLVMGetValueName(g));
1074             let name_string = CString::new(name_str_ref.to_bytes()).unwrap();
1075             llvm::LLVMSetValueName(g, empty_string.as_ptr());
1076             let new_g = llvm::LLVMGetOrInsertGlobal(
1077                 ccx.llmod(), name_string.as_ptr(), val_llty);
1078             // To avoid breaking any invariants, we leave around the old
1079             // global for the moment; we'll replace all references to it
1080             // with the new global later. (See base::trans_crate.)
1081             ccx.statics_to_rauw().borrow_mut().push((g, new_g));
1082             new_g
1083         };
1084         llvm::LLVMSetAlignment(g, type_of::align_of(ccx, ty));
1085         llvm::LLVMSetInitializer(g, v);
1086
1087         // As an optimization, all shared statics which do not have interior
1088         // mutability are placed into read-only memory.
1089         if m != hir::MutMutable {
1090             let tcontents = ty.type_contents(ccx.tcx());
1091             if !tcontents.interior_unsafe() {
1092                 llvm::LLVMSetGlobalConstant(g, llvm::True);
1093             }
1094         }
1095
1096         debuginfo::create_global_var_metadata(ccx, id, g);
1097
1098         if attr::contains_name(attrs,
1099                                "thread_local") {
1100             llvm::set_thread_local(g, true);
1101         }
1102         Ok(g)
1103     }
1104 }