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