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