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