src/librustc_trans/trans/consts.rs

   1 // Copyright 2012 The Rust Project Developers. See the COPYRIGHT
   2 // file at the top-level directory of this distribution and at
   3 // http://rust-lang.org/COPYRIGHT.
   4 //
   5 // Licensed under the Apache License, Version 2.0 <LICENSE-APACHE or
   6 // http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0> or the MIT license
   7 // <LICENSE-MIT or http://opensource.org/licenses/MIT>, at your
   8 // option. This file may not be copied, modified, or distributed
   9 // except according to those terms.
  10
  11
  12 use back::abi;
  13 use llvm;
  14 use llvm::{ConstFCmp, ConstICmp, SetLinkage, SetUnnamedAddr};
  15 use llvm::{InternalLinkage, ValueRef, Bool, True};
  16 use middle::{check_const, def};
  17 use middle::const_eval::{self, ConstVal};
  18 use middle::const_eval::{const_int_checked_neg, const_uint_checked_neg};
  19 use middle::const_eval::{const_int_checked_add, const_uint_checked_add};
  20 use middle::const_eval::{const_int_checked_sub, const_uint_checked_sub};
  21 use middle::const_eval::{const_int_checked_mul, const_uint_checked_mul};
  22 use middle::const_eval::{const_int_checked_div, const_uint_checked_div};
  23 use middle::const_eval::{const_int_checked_rem, const_uint_checked_rem};
  24 use middle::const_eval::{const_int_checked_shl, const_uint_checked_shl};
  25 use middle::const_eval::{const_int_checked_shr, const_uint_checked_shr};
  26 use middle::const_eval::EvalHint::ExprTypeChecked;
  27 use middle::const_eval::eval_const_expr_partial;
  28 use middle::def_id::{DefId, LOCAL_CRATE};
  29 use trans::{adt, closure, debuginfo, expr, inline, machine};
  30 use trans::base::{self, push_ctxt};
  31 use trans::common::*;
  32 use trans::declare;
  33 use trans::monomorphize;
  34 use trans::type_::Type;
  35 use trans::type_of;
  36 use middle::subst::Substs;
  37 use middle::ty::adjustment::{AdjustDerefRef, AdjustReifyFnPointer};
  38 use middle::ty::adjustment::AdjustUnsafeFnPointer;
  39 use middle::ty::{self, Ty};
  40 use middle::ty::cast::{CastTy,IntTy};
  41 use util::nodemap::NodeMap;
  42
  43 use rustc_front::hir;
  44 use rustc_front::attr;
  45
  46 use std::ffi::{CStr, CString};
  47 use libc::c_uint;
  48 use syntax::ast;
  49 use syntax::parse::token;
  50 use syntax::ptr::P;
  51
  52 pub type FnArgMap<'a> = Option<&'a NodeMap<ValueRef>>;
  53
  54 pub fn const_lit(cx: &CrateContext, e: &hir::Expr, lit: &hir::Lit)
  55     -> ValueRef {
  56     let _icx = push_ctxt("trans_lit");
  57     debug!("const_lit: {:?}", lit);
  58     match lit.node {
  59         hir::LitByte(b) => C_integral(Type::uint_from_ty(cx, hir::TyU8), b as u64, false),
  60         hir::LitChar(i) => C_integral(Type::char(cx), i as u64, false),
  61         hir::LitInt(i, hir::SignedIntLit(t, _)) => {
  62             C_integral(Type::int_from_ty(cx, t), i, true)
  63         }
  64         hir::LitInt(u, hir::UnsignedIntLit(t)) => {
  65             C_integral(Type::uint_from_ty(cx, t), u, false)
  66         }
  67         hir::LitInt(i, hir::UnsuffixedIntLit(_)) => {
  68             let lit_int_ty = cx.tcx().node_id_to_type(e.id);
  69             match lit_int_ty.sty {
  70                 ty::TyInt(t) => {
  71                     C_integral(Type::int_from_ty(cx, t), i as u64, true)
  72                 }
  73                 ty::TyUint(t) => {
  74                     C_integral(Type::uint_from_ty(cx, t), i as u64, false)
  75                 }
  76                 _ => cx.sess().span_bug(lit.span,
  77                         &format!("integer literal has type {:?} (expected int \
  78                                  or usize)",
  79                                 lit_int_ty))
  80             }
  81         }
  82         hir::LitFloat(ref fs, t) => {
  83             C_floating(&fs, Type::float_from_ty(cx, t))
  84         }
  85         hir::LitFloatUnsuffixed(ref fs) => {
  86             let lit_float_ty = cx.tcx().node_id_to_type(e.id);
  87             match lit_float_ty.sty {
  88                 ty::TyFloat(t) => {
  89                     C_floating(&fs, Type::float_from_ty(cx, t))
  90                 }
  91                 _ => {
  92                     cx.sess().span_bug(lit.span,
  93                         "floating point literal doesn't have the right type");
  94                 }
  95             }
  96         }
  97         hir::LitBool(b) => C_bool(cx, b),
  98         hir::LitStr(ref s, _) => C_str_slice(cx, (*s).clone()),
  99         hir::LitByteStr(ref data) => {
 100             addr_of(cx, C_bytes(cx, &data[..]), "byte_str")
 101         }
 102     }
 103 }
 104
 105 pub fn ptrcast(val: ValueRef, ty: Type) -> ValueRef {
 106     unsafe {
 107         llvm::LLVMConstPointerCast(val, ty.to_ref())
 108     }
 109 }
 110
 111 fn addr_of_mut(ccx: &CrateContext,
 112                cv: ValueRef,
 113                kind: &str)
 114                -> ValueRef {
 115     unsafe {
 116         // FIXME: this totally needs a better name generation scheme, perhaps a simple global
 117         // counter? Also most other uses of gensym in trans.
 118         let gsym = token::gensym("_");
 119         let name = format!("{}{}", kind, gsym.usize());
 120         let gv = declare::define_global(ccx, &name[..], val_ty(cv)).unwrap_or_else(||{
 121             ccx.sess().bug(&format!("symbol `{}` is already defined", name));
 122         });
 123         llvm::LLVMSetInitializer(gv, cv);
 124         SetLinkage(gv, InternalLinkage);
 125         SetUnnamedAddr(gv, true);
 126         gv
 127     }
 128 }
 129
 130 pub fn addr_of(ccx: &CrateContext,
 131                cv: ValueRef,
 132                kind: &str)
 133                -> ValueRef {
 134     match ccx.const_globals().borrow().get(&cv) {
 135         Some(&gv) => return gv,
 136         None => {}
 137     }
 138     let gv = addr_of_mut(ccx, cv, kind);
 139     unsafe {
 140         llvm::LLVMSetGlobalConstant(gv, True);
 141     }
 142     ccx.const_globals().borrow_mut().insert(cv, gv);
 143     gv
 144 }
 145
 146 fn const_deref_ptr(cx: &CrateContext, v: ValueRef) -> ValueRef {
 147     let v = match cx.const_unsized().borrow().get(&v) {
 148         Some(&v) => v,
 149         None => v
 150     };
 151     unsafe {
 152         llvm::LLVMGetInitializer(v)
 153     }
 154 }
 155
 156 fn const_deref<'a, 'tcx>(cx: &CrateContext<'a, 'tcx>,
 157                          v: ValueRef,
 158                          ty: Ty<'tcx>)
 159                          -> (ValueRef, Ty<'tcx>) {
 160     match ty.builtin_deref(true, ty::NoPreference) {
 161         Some(mt) => {
 162             if type_is_sized(cx.tcx(), mt.ty) {
 163                 (const_deref_ptr(cx, v), mt.ty)
 164             } else {
 165                 // Derefing a fat pointer does not change the representation,
 166                 // just the type to the unsized contents.
 167                 (v, mt.ty)
 168             }
 169         }
 170         None => {
 171             cx.sess().bug(&format!("unexpected dereferenceable type {:?}",
 172                                    ty))
 173         }
 174     }
 175 }
 176
 177 fn const_fn_call<'a, 'tcx>(ccx: &CrateContext<'a, 'tcx>,
 178                            node: ExprOrMethodCall,
 179                            def_id: DefId,
 180                            arg_vals: &[ValueRef],
 181                            param_substs: &'tcx Substs<'tcx>) -> ValueRef {
 182     let fn_like = const_eval::lookup_const_fn_by_id(ccx.tcx(), def_id);
 183     let fn_like = fn_like.expect("lookup_const_fn_by_id failed in const_fn_call");
 184
 185     let args = &fn_like.decl().inputs;
 186     assert_eq!(args.len(), arg_vals.len());
 187
 188     let arg_ids = args.iter().map(|arg| arg.pat.id);
 189     let fn_args = arg_ids.zip(arg_vals.iter().cloned()).collect();
 190
 191     let substs = ccx.tcx().mk_substs(node_id_substs(ccx, node, param_substs));
 192     match fn_like.body().expr {
 193         Some(ref expr) => {
 194             const_expr(ccx, &**expr, substs, Some(&fn_args)).0
 195         }
 196         None => C_nil(ccx)
 197     }
 198 }
 199
 200 pub fn get_const_expr<'a, 'tcx>(ccx: &CrateContext<'a, 'tcx>,
 201                                 def_id: DefId,
 202                                 ref_expr: &hir::Expr)
 203                                 -> &'tcx hir::Expr {
 204     let def_id = inline::maybe_instantiate_inline(ccx, def_id);
 205
 206     if def_id.krate != LOCAL_CRATE {
 207         ccx.sess().span_bug(ref_expr.span,
 208                             "cross crate constant could not be inlined");
 209     }
 210
 211     match const_eval::lookup_const_by_id(ccx.tcx(), def_id, Some(ref_expr.id)) {
 212         Some(ref expr) => expr,
 213         None => {
 214             ccx.sess().span_bug(ref_expr.span, "constant item not found")
 215         }
 216     }
 217 }
 218
 219 fn get_const_val(ccx: &CrateContext,
 220                  def_id: DefId,
 221                  ref_expr: &hir::Expr) -> ValueRef {
 222     let expr = get_const_expr(ccx, def_id, ref_expr);
 223     let empty_substs = ccx.tcx().mk_substs(Substs::trans_empty());
 224     get_const_expr_as_global(ccx, expr, check_const::ConstQualif::empty(), empty_substs)
 225 }
 226
 227 pub fn get_const_expr_as_global<'a, 'tcx>(ccx: &CrateContext<'a, 'tcx>,
 228                                           expr: &hir::Expr,
 229                                           qualif: check_const::ConstQualif,
 230                                           param_substs: &'tcx Substs<'tcx>)
 231                                           -> ValueRef {
 232     debug!("get_const_expr_as_global: {:?}", expr.id);
 233     // Special-case constants to cache a common global for all uses.
 234     match expr.node {
 235         hir::ExprPath(..) => {
 236             let def = ccx.tcx().def_map.borrow().get(&expr.id).unwrap().full_def();
 237             match def {
 238                 def::DefConst(def_id) | def::DefAssociatedConst(def_id) => {
 239                     if !ccx.tcx().tables.borrow().adjustments.contains_key(&expr.id) {
 240                         debug!("get_const_expr_as_global ({:?}): found const {:?}",
 241                                expr.id, def_id);
 242                         return get_const_val(ccx, def_id, expr);
 243                     }
 244                 }
 245                 _ => {}
 246             }
 247         }
 248         _ => {}
 249     }
 250
 251     let key = (expr.id, param_substs);
 252     match ccx.const_values().borrow().get(&key) {
 253         Some(&val) => return val,
 254         None => {}
 255     }
 256     let val = if qualif.intersects(check_const::ConstQualif::NON_STATIC_BORROWS) {
 257         // Avoid autorefs as they would create global instead of stack
 258         // references, even when only the latter are correct.
 259         let ty = monomorphize::apply_param_substs(ccx.tcx(), param_substs,
 260                                                   &ccx.tcx().expr_ty(expr));
 261         const_expr_unadjusted(ccx, expr, ty, param_substs, None)
 262     } else {
 263         const_expr(ccx, expr, param_substs, None).0
 264     };
 265
 266     // boolean SSA values are i1, but they have to be stored in i8 slots,
 267     // otherwise some LLVM optimization passes don't work as expected
 268     let val = unsafe {
 269         if llvm::LLVMTypeOf(val) == Type::i1(ccx).to_ref() {
 270             llvm::LLVMConstZExt(val, Type::i8(ccx).to_ref())
 271         } else {
 272             val
 273         }
 274     };
 275
 276     let lvalue = addr_of(ccx, val, "const");
 277     ccx.const_values().borrow_mut().insert(key, lvalue);
 278     lvalue
 279 }
 280
 281 pub fn const_expr<'a, 'tcx>(cx: &CrateContext<'a, 'tcx>,
 282                             e: &hir::Expr,
 283                             param_substs: &'tcx Substs<'tcx>,
 284                             fn_args: FnArgMap)
 285                             -> (ValueRef, Ty<'tcx>) {
 286     let ety = monomorphize::apply_param_substs(cx.tcx(), param_substs,
 287                                                &cx.tcx().expr_ty(e));
 288     let llconst = const_expr_unadjusted(cx, e, ety, param_substs, fn_args);
 289     let mut llconst = llconst;
 290     let mut ety_adjusted = monomorphize::apply_param_substs(cx.tcx(), param_substs,
 291                                                             &cx.tcx().expr_ty_adjusted(e));
 292     let opt_adj = cx.tcx().tables.borrow().adjustments.get(&e.id).cloned();
 293     match opt_adj {
 294         Some(AdjustReifyFnPointer) => {
 295             // FIXME(#19925) once fn item types are
 296             // zero-sized, we'll need to do something here
 297         }
 298         Some(AdjustUnsafeFnPointer) => {
 299             // purely a type-level thing
 300         }
 301         Some(AdjustDerefRef(adj)) => {
 302             let mut ty = ety;
 303             // Save the last autoderef in case we can avoid it.
 304             if adj.autoderefs > 0 {
 305                 for _ in 0..adj.autoderefs-1 {
 306                     let (dv, dt) = const_deref(cx, llconst, ty);
 307                     llconst = dv;
 308                     ty = dt;
 309                 }
 310             }
 311
 312             if adj.autoref.is_some() {
 313                 if adj.autoderefs == 0 {
 314                     // Don't copy data to do a deref+ref
 315                     // (i.e., skip the last auto-deref).
 316                     llconst = addr_of(cx, llconst, "autoref");
 317                     ty = cx.tcx().mk_imm_ref(cx.tcx().mk_region(ty::ReStatic), ty);
 318                 }
 319             } else {
 320                 let (dv, dt) = const_deref(cx, llconst, ty);
 321                 llconst = dv;
 322
 323                 // If we derefed a fat pointer then we will have an
 324                 // open type here. So we need to update the type with
 325                 // the one returned from const_deref.
 326                 ety_adjusted = dt;
 327             }
 328
 329             if let Some(target) = adj.unsize {
 330                 let target = monomorphize::apply_param_substs(cx.tcx(),
 331                                                               param_substs,
 332                                                               &target);
 333
 334                 let pointee_ty = ty.builtin_deref(true, ty::NoPreference)
 335                     .expect("consts: unsizing got non-pointer type").ty;
 336                 let (base, old_info) = if !type_is_sized(cx.tcx(), pointee_ty) {
 337                     // Normally, the source is a thin pointer and we are
 338                     // adding extra info to make a fat pointer. The exception
 339                     // is when we are upcasting an existing object fat pointer
 340                     // to use a different vtable. In that case, we want to
 341                     // load out the original data pointer so we can repackage
 342                     // it.
 343                     (const_get_elt(cx, llconst, &[abi::FAT_PTR_ADDR as u32]),
 344                      Some(const_get_elt(cx, llconst, &[abi::FAT_PTR_EXTRA as u32])))
 345                 } else {
 346                     (llconst, None)
 347                 };
 348
 349                 let unsized_ty = target.builtin_deref(true, ty::NoPreference)
 350                     .expect("consts: unsizing got non-pointer target type").ty;
 351                 let ptr_ty = type_of::in_memory_type_of(cx, unsized_ty).ptr_to();
 352                 let base = ptrcast(base, ptr_ty);
 353                 let info = expr::unsized_info(cx, pointee_ty, unsized_ty,
 354                                               old_info, param_substs);
 355
 356                 if old_info.is_none() {
 357                     let prev_const = cx.const_unsized().borrow_mut()
 358                                        .insert(base, llconst);
 359                     assert!(prev_const.is_none() || prev_const == Some(llconst));
 360                 }
 361                 assert_eq!(abi::FAT_PTR_ADDR, 0);
 362                 assert_eq!(abi::FAT_PTR_EXTRA, 1);
 363                 llconst = C_struct(cx, &[base, info], false);
 364             }
 365         }
 366         None => {}
 367     };
 368
 369     let llty = type_of::sizing_type_of(cx, ety_adjusted);
 370     let csize = machine::llsize_of_alloc(cx, val_ty(llconst));
 371     let tsize = machine::llsize_of_alloc(cx, llty);
 372     if csize != tsize {
 373         cx.sess().abort_if_errors();
 374         unsafe {
 375             // FIXME these values could use some context
 376             llvm::LLVMDumpValue(llconst);
 377             llvm::LLVMDumpValue(C_undef(llty));
 378         }
 379         cx.sess().bug(&format!("const {:?} of type {:?} has size {} instead of {}",
 380                          e, ety_adjusted,
 381                          csize, tsize));
 382     }
 383     (llconst, ety_adjusted)
 384 }
 385
 386 fn check_unary_expr_validity(cx: &CrateContext, e: &hir::Expr, t: Ty,
 387                              te: ValueRef) {
 388     // The only kind of unary expression that we check for validity
 389     // here is `-expr`, to check if it "overflows" (e.g. `-i32::MIN`).
 390     if let hir::ExprUnary(hir::UnNeg, ref inner_e) = e.node {
 391
 392         // An unfortunate special case: we parse e.g. -128 as a
 393         // negation of the literal 128, which means if we're expecting
 394         // a i8 (or if it was already suffixed, e.g. `-128_i8`), then
 395         // 128 will have already overflowed to -128, and so then the
 396         // constant evaluator thinks we're trying to negate -128.
 397         //
 398         // Catch this up front by looking for ExprLit directly,
 399         // and just accepting it.
 400         if let hir::ExprLit(_) = inner_e.node { return; }
 401
 402         let result = match t.sty {
 403             ty::TyInt(int_type) => {
 404                 let input = match const_to_opt_int(te) {
 405                     Some(v) => v,
 406                     None => return,
 407                 };
 408                 const_int_checked_neg(
 409                     input, e, Some(const_eval::IntTy::from(cx.tcx(), int_type)))
 410             }
 411             ty::TyUint(uint_type) => {
 412                 let input = match const_to_opt_uint(te) {
 413                     Some(v) => v,
 414                     None => return,
 415                 };
 416                 const_uint_checked_neg(
 417                     input, e, Some(const_eval::UintTy::from(cx.tcx(), uint_type)))
 418             }
 419             _ => return,
 420         };
 421
 422         // We do not actually care about a successful result.
 423         if let Err(err) = result {
 424             cx.tcx().sess.span_err(e.span, &err.description());
 425         }
 426     }
 427 }
 428
 429 fn check_binary_expr_validity(cx: &CrateContext, e: &hir::Expr, t: Ty,
 430                               te1: ValueRef, te2: ValueRef) {
 431     let b = if let hir::ExprBinary(b, _, _) = e.node { b } else { return };
 432
 433     let result = match t.sty {
 434         ty::TyInt(int_type) => {
 435             let (lhs, rhs) = match (const_to_opt_int(te1),
 436                                     const_to_opt_int(te2)) {
 437                 (Some(v1), Some(v2)) => (v1, v2),
 438                 _ => return,
 439             };
 440
 441             let opt_ety = Some(const_eval::IntTy::from(cx.tcx(), int_type));
 442             match b.node {
 443                 hir::BiAdd => const_int_checked_add(lhs, rhs, e, opt_ety),
 444                 hir::BiSub => const_int_checked_sub(lhs, rhs, e, opt_ety),
 445                 hir::BiMul => const_int_checked_mul(lhs, rhs, e, opt_ety),
 446                 hir::BiDiv => const_int_checked_div(lhs, rhs, e, opt_ety),
 447                 hir::BiRem => const_int_checked_rem(lhs, rhs, e, opt_ety),
 448                 hir::BiShl => const_int_checked_shl(lhs, rhs, e, opt_ety),
 449                 hir::BiShr => const_int_checked_shr(lhs, rhs, e, opt_ety),
 450                 _ => return,
 451             }
 452         }
 453         ty::TyUint(uint_type) => {
 454             let (lhs, rhs) = match (const_to_opt_uint(te1),
 455                                     const_to_opt_uint(te2)) {
 456                 (Some(v1), Some(v2)) => (v1, v2),
 457                 _ => return,
 458             };
 459
 460             let opt_ety = Some(const_eval::UintTy::from(cx.tcx(), uint_type));
 461             match b.node {
 462                 hir::BiAdd => const_uint_checked_add(lhs, rhs, e, opt_ety),
 463                 hir::BiSub => const_uint_checked_sub(lhs, rhs, e, opt_ety),
 464                 hir::BiMul => const_uint_checked_mul(lhs, rhs, e, opt_ety),
 465                 hir::BiDiv => const_uint_checked_div(lhs, rhs, e, opt_ety),
 466                 hir::BiRem => const_uint_checked_rem(lhs, rhs, e, opt_ety),
 467                 hir::BiShl => const_uint_checked_shl(lhs, rhs, e, opt_ety),
 468                 hir::BiShr => const_uint_checked_shr(lhs, rhs, e, opt_ety),
 469                 _ => return,
 470             }
 471         }
 472         _ => return,
 473     };
 474     // We do not actually care about a successful result.
 475     if let Err(err) = result {
 476         cx.tcx().sess.span_err(e.span, &err.description());
 477     }
 478 }
 479
 480 fn const_expr_unadjusted<'a, 'tcx>(cx: &CrateContext<'a, 'tcx>,
 481                                    e: &hir::Expr,
 482                                    ety: Ty<'tcx>,
 483                                    param_substs: &'tcx Substs<'tcx>,
 484                                    fn_args: FnArgMap)
 485                                    -> ValueRef
 486 {
 487     debug!("const_expr_unadjusted(e={:?}, ety={:?}, param_substs={:?})",
 488            e,
 489            ety,
 490            param_substs);
 491
 492     let map_list = |exprs: &[P<hir::Expr>]| -> Vec<ValueRef> {
 493         exprs.iter()
 494              .map(|e| const_expr(cx, &**e, param_substs, fn_args).0)
 495              .collect()
 496     };
 497     let _icx = push_ctxt("const_expr");
 498     match e.node {
 499         hir::ExprLit(ref lit) => {
 500             const_lit(cx, e, &**lit)
 501         },
 502         hir::ExprBinary(b, ref e1, ref e2) => {
 503             /* Neither type is bottom, and we expect them to be unified
 504              * already, so the following is safe. */
 505             let (te1, ty) = const_expr(cx, &**e1, param_substs, fn_args);
 506             debug!("const_expr_unadjusted: te1={}, ty={:?}",
 507                    cx.tn().val_to_string(te1),
 508                    ty);
 509             assert!(!ty.is_simd());
 510             let is_float = ty.is_fp();
 511             let signed = ty.is_signed();
 512
 513             let (te2, _) = const_expr(cx, &**e2, param_substs, fn_args);
 514
 515             check_binary_expr_validity(cx, e, ty, te1, te2);
 516
 517             unsafe { match b.node {
 518                 hir::BiAdd if is_float => llvm::LLVMConstFAdd(te1, te2),
 519                 hir::BiAdd             => llvm::LLVMConstAdd(te1, te2),
 520
 521                 hir::BiSub if is_float => llvm::LLVMConstFSub(te1, te2),
 522                 hir::BiSub             => llvm::LLVMConstSub(te1, te2),
 523
 524                 hir::BiMul if is_float => llvm::LLVMConstFMul(te1, te2),
 525                 hir::BiMul             => llvm::LLVMConstMul(te1, te2),
 526
 527                 hir::BiDiv if is_float => llvm::LLVMConstFDiv(te1, te2),
 528                 hir::BiDiv if signed   => llvm::LLVMConstSDiv(te1, te2),
 529                 hir::BiDiv             => llvm::LLVMConstUDiv(te1, te2),
 530
 531                 hir::BiRem if is_float => llvm::LLVMConstFRem(te1, te2),
 532                 hir::BiRem if signed   => llvm::LLVMConstSRem(te1, te2),
 533                 hir::BiRem             => llvm::LLVMConstURem(te1, te2),
 534
 535                 hir::BiAnd    => llvm::LLVMConstAnd(te1, te2),
 536                 hir::BiOr     => llvm::LLVMConstOr(te1, te2),
 537                 hir::BiBitXor => llvm::LLVMConstXor(te1, te2),
 538                 hir::BiBitAnd => llvm::LLVMConstAnd(te1, te2),
 539                 hir::BiBitOr  => llvm::LLVMConstOr(te1, te2),
 540                 hir::BiShl    => {
 541                     let te2 = base::cast_shift_const_rhs(b.node, te1, te2);
 542                     llvm::LLVMConstShl(te1, te2)
 543                 },
 544                 hir::BiShr    => {
 545                     let te2 = base::cast_shift_const_rhs(b.node, te1, te2);
 546                     if signed { llvm::LLVMConstAShr(te1, te2) }
 547                     else      { llvm::LLVMConstLShr(te1, te2) }
 548                 },
 549                 hir::BiEq | hir::BiNe | hir::BiLt | hir::BiLe | hir::BiGt | hir::BiGe => {
 550                     if is_float {
 551                         let cmp = base::bin_op_to_fcmp_predicate(cx, b.node);
 552                         ConstFCmp(cmp, te1, te2)
 553                     } else {
 554                         let cmp = base::bin_op_to_icmp_predicate(cx, b.node, signed);
 555                         ConstICmp(cmp, te1, te2)
 556                     }
 557                 },
 558             } } // unsafe { match b.node {
 559         },
 560         hir::ExprUnary(u, ref inner_e) => {
 561             let (te, ty) = const_expr(cx, &**inner_e, param_substs, fn_args);
 562
 563             check_unary_expr_validity(cx, e, ty, te);
 564
 565             let is_float = ty.is_fp();
 566             unsafe { match u {
 567                 hir::UnUniq | hir::UnDeref => const_deref(cx, te, ty).0,
 568                 hir::UnNot                 => llvm::LLVMConstNot(te),
 569                 hir::UnNeg if is_float     => llvm::LLVMConstFNeg(te),
 570                 hir::UnNeg                 => llvm::LLVMConstNeg(te),
 571             } }
 572         },
 573         hir::ExprField(ref base, field) => {
 574             let (bv, bt) = const_expr(cx, &**base, param_substs, fn_args);
 575             let brepr = adt::represent_type(cx, bt);
 576             let vinfo = VariantInfo::from_ty(cx.tcx(), bt, None);
 577             let ix = vinfo.field_index(field.node.name);
 578             adt::const_get_field(cx, &*brepr, bv, vinfo.discr, ix)
 579         },
 580         hir::ExprTupField(ref base, idx) => {
 581             let (bv, bt) = const_expr(cx, &**base, param_substs, fn_args);
 582             let brepr = adt::represent_type(cx, bt);
 583             let vinfo = VariantInfo::from_ty(cx.tcx(), bt, None);
 584             adt::const_get_field(cx, &*brepr, bv, vinfo.discr, idx.node)
 585         },
 586
 587         hir::ExprIndex(ref base, ref index) => {
 588             let (bv, bt) = const_expr(cx, &**base, param_substs, fn_args);
 589             let iv = match eval_const_expr_partial(cx.tcx(), &index, ExprTypeChecked) {
 590                 Ok(ConstVal::Int(i)) => i as u64,
 591                 Ok(ConstVal::Uint(u)) => u,
 592                 _ => cx.sess().span_bug(index.span,
 593                                         "index is not an integer-constant expression")
 594             };
 595             let (arr, len) = match bt.sty {
 596                 ty::TyArray(_, u) => (bv, C_uint(cx, u)),
 597                 ty::TySlice(_) | ty::TyStr => {
 598                     let e1 = const_get_elt(cx, bv, &[0]);
 599                     (const_deref_ptr(cx, e1), const_get_elt(cx, bv, &[1]))
 600                 },
 601                 ty::TyRef(_, mt) => match mt.ty.sty {
 602                     ty::TyArray(_, u) => {
 603                         (const_deref_ptr(cx, bv), C_uint(cx, u))
 604                     },
 605                     _ => cx.sess().span_bug(base.span,
 606                                             &format!("index-expr base must be a vector \
 607                                                       or string type, found {:?}",
 608                                                      bt)),
 609                 },
 610                 _ => cx.sess().span_bug(base.span,
 611                                         &format!("index-expr base must be a vector \
 612                                                   or string type, found {:?}",
 613                                                  bt)),
 614             };
 615
 616             let len = unsafe { llvm::LLVMConstIntGetZExtValue(len) as u64 };
 617             let len = match bt.sty {
 618                 ty::TyBox(ty) | ty::TyRef(_, ty::TypeAndMut{ty, ..}) => match ty.sty {
 619                     ty::TyStr => {
 620                         assert!(len > 0);
 621                         len - 1
 622                     },
 623                     _ => len,
 624                 },
 625                 _ => len,
 626             };
 627             if iv >= len {
 628                 // FIXME #3170: report this earlier on in the const-eval
 629                 // pass. Reporting here is a bit late.
 630                 cx.sess().span_err(e.span,
 631                                    "const index-expr is out of bounds");
 632                 C_undef(type_of::type_of(cx, bt).element_type())
 633             } else {
 634                 const_get_elt(cx, arr, &[iv as c_uint])
 635             }
 636         },
 637         hir::ExprCast(ref base, _) => {
 638             let t_cast = ety;
 639             let llty = type_of::type_of(cx, t_cast);
 640             let (v, t_expr) = const_expr(cx, &**base, param_substs, fn_args);
 641             debug!("trans_const_cast({:?} as {:?})", t_expr, t_cast);
 642             if expr::cast_is_noop(cx.tcx(), base, t_expr, t_cast) {
 643                 return v;
 644             }
 645             if type_is_fat_ptr(cx.tcx(), t_expr) {
 646                 // Fat pointer casts.
 647                 let t_cast_inner =
 648                     t_cast.builtin_deref(true, ty::NoPreference).expect("cast to non-pointer").ty;
 649                 let ptr_ty = type_of::in_memory_type_of(cx, t_cast_inner).ptr_to();
 650                 let addr = ptrcast(const_get_elt(cx, v, &[abi::FAT_PTR_ADDR as u32]),
 651                                    ptr_ty);
 652                 if type_is_fat_ptr(cx.tcx(), t_cast) {
 653                     let info = const_get_elt(cx, v, &[abi::FAT_PTR_EXTRA as u32]);
 654                     return C_struct(cx, &[addr, info], false)
 655                 } else {
 656                     return addr;
 657                 }
 658             }
 659             unsafe { match (
 660                 CastTy::from_ty(t_expr).expect("bad input type for cast"),
 661                 CastTy::from_ty(t_cast).expect("bad output type for cast"),
 662             ) {
 663                 (CastTy::Int(IntTy::CEnum), CastTy::Int(_)) => {
 664                     let repr = adt::represent_type(cx, t_expr);
 665                     let discr = adt::const_get_discrim(cx, &*repr, v);
 666                     let iv = C_integral(cx.int_type(), discr, false);
 667                     let s = adt::is_discr_signed(&*repr) as Bool;
 668                     llvm::LLVMConstIntCast(iv, llty.to_ref(), s)
 669                 },
 670                 (CastTy::Int(_), CastTy::Int(_)) => {
 671                     let s = t_expr.is_signed() as Bool;
 672                     llvm::LLVMConstIntCast(v, llty.to_ref(), s)
 673                 },
 674                 (CastTy::Int(_), CastTy::Float) => {
 675                     if t_expr.is_signed() {
 676                         llvm::LLVMConstSIToFP(v, llty.to_ref())
 677                     } else {
 678                         llvm::LLVMConstUIToFP(v, llty.to_ref())
 679                     }
 680                 },
 681                 (CastTy::Float, CastTy::Float) => llvm::LLVMConstFPCast(v, llty.to_ref()),
 682                 (CastTy::Float, CastTy::Int(IntTy::I)) => llvm::LLVMConstFPToSI(v, llty.to_ref()),
 683                 (CastTy::Float, CastTy::Int(_)) => llvm::LLVMConstFPToUI(v, llty.to_ref()),
 684                 (CastTy::Ptr(_), CastTy::Ptr(_)) | (CastTy::FnPtr, CastTy::Ptr(_))
 685                 | (CastTy::RPtr(_), CastTy::Ptr(_)) => {
 686                     ptrcast(v, llty)
 687                 },
 688                 (CastTy::FnPtr, CastTy::FnPtr) => ptrcast(v, llty), // isn't this a coercion?
 689                 (CastTy::Int(_), CastTy::Ptr(_)) => llvm::LLVMConstIntToPtr(v, llty.to_ref()),
 690                 (CastTy::Ptr(_), CastTy::Int(_)) | (CastTy::FnPtr, CastTy::Int(_)) => {
 691                   llvm::LLVMConstPtrToInt(v, llty.to_ref())
 692                 },
 693                 _ => {
 694                   cx.sess().impossible_case(e.span,
 695                                             "bad combination of types for cast")
 696                 },
 697             } } // unsafe { match ( ... ) {
 698         },
 699         hir::ExprAddrOf(hir::MutImmutable, ref sub) => {
 700             // If this is the address of some static, then we need to return
 701             // the actual address of the static itself (short circuit the rest
 702             // of const eval).
 703             let mut cur = sub;
 704             loop {
 705                 match cur.node {
 706                     hir::ExprParen(ref sub) => cur = sub,
 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.ident.node.name), 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::ExprParen(ref inner) => &**inner,
 834                     hir::ExprBlock(ref block) => match block.expr {
 835                         Some(ref tail) => &**tail,
 836                         None => break,
 837                     },
 838                     _ => break,
 839                 };
 840             }
 841             let def = cx.tcx().def_map.borrow()[&callee.id].full_def();
 842             let arg_vals = map_list(args);
 843             match def {
 844                 def::DefFn(did, _) | def::DefMethod(did) => {
 845                     const_fn_call(cx, ExprId(callee.id), did, &arg_vals, param_substs)
 846                 }
 847                 def::DefStruct(_) => {
 848                     if ety.is_simd() {
 849                         C_vector(&arg_vals[..])
 850                     } else {
 851                         let repr = adt::represent_type(cx, ety);
 852                         adt::trans_const(cx, &*repr, 0, &arg_vals[..])
 853                     }
 854                 }
 855                 def::DefVariant(enum_did, variant_did, _) => {
 856                     let repr = adt::represent_type(cx, ety);
 857                     let vinfo = cx.tcx().lookup_adt_def(enum_did).variant_with_id(variant_did);
 858                     adt::trans_const(cx,
 859                                      &*repr,
 860                                      vinfo.disr_val,
 861                                      &arg_vals[..])
 862                 }
 863                 _ => cx.sess().span_bug(e.span, "expected a struct, variant, or const fn def"),
 864             }
 865         },
 866         hir::ExprMethodCall(_, _, ref args) => {
 867             let arg_vals = map_list(args);
 868             let method_call = ty::MethodCall::expr(e.id);
 869             let method_did = cx.tcx().tables.borrow().method_map[&method_call].def_id;
 870             const_fn_call(cx, MethodCallKey(method_call),
 871                           method_did, &arg_vals, param_substs)
 872         },
 873         hir::ExprParen(ref e) => const_expr(cx, &**e, param_substs, fn_args).0,
 874         hir::ExprBlock(ref block) => {
 875             match block.expr {
 876                 Some(ref expr) => const_expr(cx, &**expr, param_substs, fn_args).0,
 877                 None => C_nil(cx),
 878             }
 879         },
 880         hir::ExprClosure(_, ref decl, ref body) => {
 881             match ety.sty {
 882                 ty::TyClosure(_, ref substs) => {
 883                     closure::trans_closure_expr(closure::Dest::Ignore(cx), decl,
 884                                                 body, e.id, substs);
 885                 }
 886                 _ =>
 887                     cx.sess().span_bug(
 888                         e.span,
 889                         &format!("bad type for closure expr: {:?}", ety))
 890             }
 891             C_null(type_of::type_of(cx, ety))
 892         },
 893         _ => cx.sess().span_bug(e.span,
 894                                 "bad constant expression type in consts::const_expr"),
 895     }
 896 }
 897 pub fn trans_static(ccx: &CrateContext,
 898                     m: hir::Mutability,
 899                     expr: &hir::Expr,
 900                     id: ast::NodeId,
 901                     attrs: &Vec<hir::Attribute>)
 902                     -> ValueRef {
 903     unsafe {
 904         let _icx = push_ctxt("trans_static");
 905         let g = base::get_item_val(ccx, id);
 906
 907         let empty_substs = ccx.tcx().mk_substs(Substs::trans_empty());
 908         let (v, _) = const_expr(ccx, expr, empty_substs, None);
 909
 910         // boolean SSA values are i1, but they have to be stored in i8 slots,
 911         // otherwise some LLVM optimization passes don't work as expected
 912         let mut val_llty = llvm::LLVMTypeOf(v);
 913         let v = if val_llty == Type::i1(ccx).to_ref() {
 914             val_llty = Type::i8(ccx).to_ref();
 915             llvm::LLVMConstZExt(v, val_llty)
 916         } else {
 917             v
 918         };
 919
 920         let ty = ccx.tcx().node_id_to_type(id);
 921         let llty = type_of::type_of(ccx, ty);
 922         let g = if val_llty == llty.to_ref() {
 923             g
 924         } else {
 925             // If we created the global with the wrong type,
 926             // correct the type.
 927             let empty_string = CString::new("").unwrap();
 928             let name_str_ref = CStr::from_ptr(llvm::LLVMGetValueName(g));
 929             let name_string = CString::new(name_str_ref.to_bytes()).unwrap();
 930             llvm::LLVMSetValueName(g, empty_string.as_ptr());
 931             let new_g = llvm::LLVMGetOrInsertGlobal(
 932                 ccx.llmod(), name_string.as_ptr(), val_llty);
 933             // To avoid breaking any invariants, we leave around the old
 934             // global for the moment; we'll replace all references to it
 935             // with the new global later. (See base::trans_crate.)
 936             ccx.statics_to_rauw().borrow_mut().push((g, new_g));
 937             new_g
 938         };
 939         llvm::LLVMSetInitializer(g, v);
 940
 941         // As an optimization, all shared statics which do not have interior
 942         // mutability are placed into read-only memory.
 943         if m != hir::MutMutable {
 944             let tcontents = ty.type_contents(ccx.tcx());
 945             if !tcontents.interior_unsafe() {
 946                 llvm::LLVMSetGlobalConstant(g, llvm::True);
 947             }
 948         }
 949
 950         debuginfo::create_global_var_metadata(ccx, id, g);
 951
 952         if attr::contains_name(attrs,
 953                                "thread_local") {
 954             llvm::set_thread_local(g, true);
 955         }
 956         g
 957     }
 958 }
 959
 960
 961 fn get_static_val<'a, 'tcx>(ccx: &CrateContext<'a, 'tcx>,
 962                             did: DefId,
 963                             ty: Ty<'tcx>)
 964                             -> ValueRef {
 965     if did.is_local() { return base::get_item_val(ccx, did.node) }
 966     base::trans_external_path(ccx, did, ty)
 967 }