]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc_trans/trans/consts.rs
[MIR trans] Translate statics
[rust.git] / src / librustc_trans / trans / consts.rs
1 // Copyright 2012 The Rust Project Developers. See the COPYRIGHT
2 // file at the top-level directory of this distribution and at
3 // http://rust-lang.org/COPYRIGHT.
4 //
5 // Licensed under the Apache License, Version 2.0 <LICENSE-APACHE or
6 // http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0> or the MIT license
7 // <LICENSE-MIT or http://opensource.org/licenses/MIT>, at your
8 // option. This file may not be copied, modified, or distributed
9 // except according to those terms.
10
11
12 use back::abi;
13 use llvm;
14 use llvm::{ConstFCmp, ConstICmp, SetLinkage, SetUnnamedAddr};
15 use llvm::{InternalLinkage, ValueRef, Bool, True};
16 use metadata::cstore::LOCAL_CRATE;
17 use middle::{check_const, def};
18 use middle::const_eval::{self, ConstVal, ConstEvalErr};
19 use middle::const_eval::{const_int_checked_neg, const_uint_checked_neg};
20 use middle::const_eval::{const_int_checked_add, const_uint_checked_add};
21 use middle::const_eval::{const_int_checked_sub, const_uint_checked_sub};
22 use middle::const_eval::{const_int_checked_mul, const_uint_checked_mul};
23 use middle::const_eval::{const_int_checked_div, const_uint_checked_div};
24 use middle::const_eval::{const_int_checked_rem, const_uint_checked_rem};
25 use middle::const_eval::{const_int_checked_shl, const_uint_checked_shl};
26 use middle::const_eval::{const_int_checked_shr, const_uint_checked_shr};
27 use middle::const_eval::EvalHint::ExprTypeChecked;
28 use middle::const_eval::eval_const_expr_partial;
29 use middle::def_id::DefId;
30 use trans::{adt, closure, debuginfo, expr, inline, machine};
31 use trans::base::{self, push_ctxt};
32 use trans::common::{self, type_is_sized, ExprOrMethodCall, node_id_substs, C_nil, const_get_elt};
33 use trans::common::{CrateContext, C_integral, C_floating, C_bool, C_str_slice, C_bytes, val_ty};
34 use trans::common::{C_struct, C_undef, const_to_opt_int, const_to_opt_uint, VariantInfo, C_uint};
35 use trans::common::{type_is_fat_ptr, Field, C_vector, C_array, C_null, ExprId, MethodCallKey};
36 use trans::declare;
37 use trans::monomorphize;
38 use trans::type_::Type;
39 use trans::type_of;
40 use middle::subst::Substs;
41 use middle::ty::adjustment::{AdjustDerefRef, AdjustReifyFnPointer};
42 use middle::ty::adjustment::AdjustUnsafeFnPointer;
43 use middle::ty::{self, Ty};
44 use middle::ty::cast::{CastTy,IntTy};
45 use util::nodemap::NodeMap;
46
47 use rustc_front::hir;
48
49 use std::ffi::{CStr, CString};
50 use std::borrow::Cow;
51 use libc::c_uint;
52 use syntax::ast;
53 use syntax::attr;
54 use syntax::parse::token;
55 use syntax::ptr::P;
56
57 pub type FnArgMap<'a> = Option<&'a NodeMap<ValueRef>>;
58
59 pub fn const_lit(cx: &CrateContext, e: &hir::Expr, lit: &ast::Lit)
60     -> ValueRef {
61     let _icx = push_ctxt("trans_lit");
62     debug!("const_lit: {:?}", lit);
63     match lit.node {
64         ast::LitByte(b) => C_integral(Type::uint_from_ty(cx, ast::TyU8), b as u64, false),
65         ast::LitChar(i) => C_integral(Type::char(cx), i as u64, false),
66         ast::LitInt(i, ast::SignedIntLit(t, _)) => {
67             C_integral(Type::int_from_ty(cx, t), i, true)
68         }
69         ast::LitInt(u, ast::UnsignedIntLit(t)) => {
70             C_integral(Type::uint_from_ty(cx, t), u, false)
71         }
72         ast::LitInt(i, ast::UnsuffixedIntLit(_)) => {
73             let lit_int_ty = cx.tcx().node_id_to_type(e.id);
74             match lit_int_ty.sty {
75                 ty::TyInt(t) => {
76                     C_integral(Type::int_from_ty(cx, t), i as u64, true)
77                 }
78                 ty::TyUint(t) => {
79                     C_integral(Type::uint_from_ty(cx, t), i as u64, false)
80                 }
81                 _ => cx.sess().span_bug(lit.span,
82                         &format!("integer literal has type {:?} (expected int \
83                                  or usize)",
84                                 lit_int_ty))
85             }
86         }
87         ast::LitFloat(ref fs, t) => {
88             C_floating(&fs, Type::float_from_ty(cx, t))
89         }
90         ast::LitFloatUnsuffixed(ref fs) => {
91             let lit_float_ty = cx.tcx().node_id_to_type(e.id);
92             match lit_float_ty.sty {
93                 ty::TyFloat(t) => {
94                     C_floating(&fs, Type::float_from_ty(cx, t))
95                 }
96                 _ => {
97                     cx.sess().span_bug(lit.span,
98                         "floating point literal doesn't have the right type");
99                 }
100             }
101         }
102         ast::LitBool(b) => C_bool(cx, b),
103         ast::LitStr(ref s, _) => C_str_slice(cx, (*s).clone()),
104         ast::LitByteStr(ref data) => {
105             addr_of(cx, C_bytes(cx, &data[..]), 1, "byte_str")
106         }
107     }
108 }
109
110 pub fn ptrcast(val: ValueRef, ty: Type) -> ValueRef {
111     unsafe {
112         llvm::LLVMConstPointerCast(val, ty.to_ref())
113     }
114 }
115
116 fn addr_of_mut(ccx: &CrateContext,
117                cv: ValueRef,
118                align: machine::llalign,
119                kind: &str)
120                -> ValueRef {
121     unsafe {
122         // FIXME: this totally needs a better name generation scheme, perhaps a simple global
123         // counter? Also most other uses of gensym in trans.
124         let gsym = token::gensym("_");
125         let name = format!("{}{}", kind, gsym.0);
126         let gv = declare::define_global(ccx, &name[..], val_ty(cv)).unwrap_or_else(||{
127             ccx.sess().bug(&format!("symbol `{}` is already defined", name));
128         });
129         llvm::LLVMSetInitializer(gv, cv);
130         llvm::LLVMSetAlignment(gv, align);
131         SetLinkage(gv, InternalLinkage);
132         SetUnnamedAddr(gv, true);
133         gv
134     }
135 }
136
137 pub fn addr_of(ccx: &CrateContext,
138                cv: ValueRef,
139                align: machine::llalign,
140                kind: &str)
141                -> ValueRef {
142     match ccx.const_globals().borrow().get(&cv) {
143         Some(&gv) => {
144             unsafe {
145                 // Upgrade the alignment in cases where the same constant is used with different
146                 // alignment requirements
147                 if align > llvm::LLVMGetAlignment(gv) {
148                     llvm::LLVMSetAlignment(gv, align);
149                 }
150             }
151             return gv;
152         }
153         None => {}
154     }
155     let gv = addr_of_mut(ccx, cv, align, kind);
156     unsafe {
157         llvm::LLVMSetGlobalConstant(gv, True);
158     }
159     ccx.const_globals().borrow_mut().insert(cv, gv);
160     gv
161 }
162
163 fn const_deref_ptr(cx: &CrateContext, v: ValueRef) -> ValueRef {
164     let v = match cx.const_unsized().borrow().get(&v) {
165         Some(&v) => v,
166         None => v
167     };
168     unsafe {
169         llvm::LLVMGetInitializer(v)
170     }
171 }
172
173 fn const_deref<'a, 'tcx>(cx: &CrateContext<'a, 'tcx>,
174                          v: ValueRef,
175                          ty: Ty<'tcx>)
176                          -> (ValueRef, Ty<'tcx>) {
177     match ty.builtin_deref(true, ty::NoPreference) {
178         Some(mt) => {
179             if type_is_sized(cx.tcx(), mt.ty) {
180                 (const_deref_ptr(cx, v), mt.ty)
181             } else {
182                 // Derefing a fat pointer does not change the representation,
183                 // just the type to the unsized contents.
184                 (v, mt.ty)
185             }
186         }
187         None => {
188             cx.sess().bug(&format!("unexpected dereferenceable type {:?}",
189                                    ty))
190         }
191     }
192 }
193
194 fn const_fn_call<'a, 'tcx>(ccx: &CrateContext<'a, 'tcx>,
195                            node: ExprOrMethodCall,
196                            def_id: DefId,
197                            arg_vals: &[ValueRef],
198                            param_substs: &'tcx Substs<'tcx>,
199                            trueconst: TrueConst) -> Result<ValueRef, ConstEvalFailure> {
200     let fn_like = const_eval::lookup_const_fn_by_id(ccx.tcx(), def_id);
201     let fn_like = fn_like.expect("lookup_const_fn_by_id failed in const_fn_call");
202
203     let args = &fn_like.decl().inputs;
204     assert_eq!(args.len(), arg_vals.len());
205
206     let arg_ids = args.iter().map(|arg| arg.pat.id);
207     let fn_args = arg_ids.zip(arg_vals.iter().cloned()).collect();
208
209     let substs = ccx.tcx().mk_substs(node_id_substs(ccx, node, param_substs));
210     match fn_like.body().expr {
211         Some(ref expr) => {
212             const_expr(ccx, &**expr, substs, Some(&fn_args), trueconst).map(|(res, _)| res)
213         },
214         None => Ok(C_nil(ccx)),
215     }
216 }
217
218 pub fn get_const_expr<'a, 'tcx>(ccx: &CrateContext<'a, 'tcx>,
219                                 def_id: DefId,
220                                 ref_expr: &hir::Expr)
221                                 -> &'tcx hir::Expr {
222     let def_id = inline::maybe_instantiate_inline(ccx, def_id);
223
224     if def_id.krate != LOCAL_CRATE {
225         ccx.sess().span_bug(ref_expr.span,
226                             "cross crate constant could not be inlined");
227     }
228
229     match const_eval::lookup_const_by_id(ccx.tcx(), def_id, Some(ref_expr.id)) {
230         Some(ref expr) => expr,
231         None => {
232             ccx.sess().span_bug(ref_expr.span, "constant item not found")
233         }
234     }
235 }
236
237 pub enum ConstEvalFailure {
238     /// in case the const evaluator failed on something that panic at runtime
239     /// as defined in RFC 1229
240     Runtime(ConstEvalErr),
241     // in case we found a true constant
242     Compiletime(ConstEvalErr),
243 }
244
245 impl ConstEvalFailure {
246     fn into_inner(self) -> ConstEvalErr {
247         match self {
248             Runtime(e) => e,
249             Compiletime(e) => e,
250         }
251     }
252     pub fn description(&self) -> Cow<str> {
253         match self {
254             &Runtime(ref e) => e.description(),
255             &Compiletime(ref e) => e.description(),
256         }
257     }
258 }
259
260 #[derive(Copy, Clone)]
261 pub enum TrueConst {
262     Yes, No
263 }
264
265 use self::ConstEvalFailure::*;
266
267 fn get_const_val(ccx: &CrateContext,
268                  def_id: DefId,
269                  ref_expr: &hir::Expr) -> Result<ValueRef, ConstEvalFailure> {
270     let expr = get_const_expr(ccx, def_id, ref_expr);
271     let empty_substs = ccx.tcx().mk_substs(Substs::trans_empty());
272     match get_const_expr_as_global(ccx, expr, check_const::ConstQualif::empty(),
273                                    empty_substs, TrueConst::Yes) {
274         Err(Runtime(err)) => {
275             ccx.tcx().sess.span_err(expr.span, &err.description());
276             Err(Compiletime(err))
277         },
278         other => other,
279     }
280 }
281
282 pub fn get_const_expr_as_global<'a, 'tcx>(ccx: &CrateContext<'a, 'tcx>,
283                                           expr: &hir::Expr,
284                                           qualif: check_const::ConstQualif,
285                                           param_substs: &'tcx Substs<'tcx>,
286                                           trueconst: TrueConst)
287                                           -> Result<ValueRef, ConstEvalFailure> {
288     debug!("get_const_expr_as_global: {:?}", expr.id);
289     // Special-case constants to cache a common global for all uses.
290     match expr.node {
291         hir::ExprPath(..) => {
292             let def = ccx.tcx().def_map.borrow().get(&expr.id).unwrap().full_def();
293             match def {
294                 def::DefConst(def_id) | def::DefAssociatedConst(def_id) => {
295                     if !ccx.tcx().tables.borrow().adjustments.contains_key(&expr.id) {
296                         debug!("get_const_expr_as_global ({:?}): found const {:?}",
297                                expr.id, def_id);
298                         return get_const_val(ccx, def_id, expr);
299                     }
300                 }
301                 _ => {}
302             }
303         }
304         _ => {}
305     }
306
307     let key = (expr.id, param_substs);
308     match ccx.const_values().borrow().get(&key) {
309         Some(&val) => return Ok(val),
310         None => {}
311     }
312     let ty = monomorphize::apply_param_substs(ccx.tcx(), param_substs,
313                                               &ccx.tcx().expr_ty(expr));
314     let val = if qualif.intersects(check_const::ConstQualif::NON_STATIC_BORROWS) {
315         // Avoid autorefs as they would create global instead of stack
316         // references, even when only the latter are correct.
317         try!(const_expr_unadjusted(ccx, expr, ty, param_substs, None, trueconst))
318     } else {
319         match const_expr(ccx, expr, param_substs, None, trueconst) {
320             Err(err) => return Err(err),
321             Ok((ok, _)) => ok,
322         }
323     };
324
325     // boolean SSA values are i1, but they have to be stored in i8 slots,
326     // otherwise some LLVM optimization passes don't work as expected
327     let val = unsafe {
328         if llvm::LLVMTypeOf(val) == Type::i1(ccx).to_ref() {
329             llvm::LLVMConstZExt(val, Type::i8(ccx).to_ref())
330         } else {
331             val
332         }
333     };
334
335     let lvalue = addr_of(ccx, val, type_of::align_of(ccx, ty), "const");
336     ccx.const_values().borrow_mut().insert(key, lvalue);
337     Ok(lvalue)
338 }
339
340 pub fn const_expr<'a, 'tcx>(cx: &CrateContext<'a, 'tcx>,
341                             e: &hir::Expr,
342                             param_substs: &'tcx Substs<'tcx>,
343                             fn_args: FnArgMap,
344                             trueconst: TrueConst)
345                             -> Result<(ValueRef, Ty<'tcx>), ConstEvalFailure> {
346     let ety = monomorphize::apply_param_substs(cx.tcx(), param_substs,
347                                                &cx.tcx().expr_ty(e));
348     let llconst = try!(const_expr_unadjusted(cx, e, ety, param_substs, fn_args, trueconst));
349     let mut llconst = llconst;
350     let mut ety_adjusted = monomorphize::apply_param_substs(cx.tcx(), param_substs,
351                                                             &cx.tcx().expr_ty_adjusted(e));
352     let opt_adj = cx.tcx().tables.borrow().adjustments.get(&e.id).cloned();
353     match opt_adj {
354         Some(AdjustReifyFnPointer) => {
355             // FIXME(#19925) once fn item types are
356             // zero-sized, we'll need to do something here
357         }
358         Some(AdjustUnsafeFnPointer) => {
359             // purely a type-level thing
360         }
361         Some(AdjustDerefRef(adj)) => {
362             let mut ty = ety;
363             // Save the last autoderef in case we can avoid it.
364             if adj.autoderefs > 0 {
365                 for _ in 0..adj.autoderefs-1 {
366                     let (dv, dt) = const_deref(cx, llconst, ty);
367                     llconst = dv;
368                     ty = dt;
369                 }
370             }
371
372             if adj.autoref.is_some() {
373                 if adj.autoderefs == 0 {
374                     // Don't copy data to do a deref+ref
375                     // (i.e., skip the last auto-deref).
376                     llconst = addr_of(cx, llconst, type_of::align_of(cx, ty), "autoref");
377                     ty = cx.tcx().mk_imm_ref(cx.tcx().mk_region(ty::ReStatic), ty);
378                 }
379             } else {
380                 let (dv, dt) = const_deref(cx, llconst, ty);
381                 llconst = dv;
382
383                 // If we derefed a fat pointer then we will have an
384                 // open type here. So we need to update the type with
385                 // the one returned from const_deref.
386                 ety_adjusted = dt;
387             }
388
389             if let Some(target) = adj.unsize {
390                 let target = monomorphize::apply_param_substs(cx.tcx(),
391                                                               param_substs,
392                                                               &target);
393
394                 let pointee_ty = ty.builtin_deref(true, ty::NoPreference)
395                     .expect("consts: unsizing got non-pointer type").ty;
396                 let (base, old_info) = if !type_is_sized(cx.tcx(), pointee_ty) {
397                     // Normally, the source is a thin pointer and we are
398                     // adding extra info to make a fat pointer. The exception
399                     // is when we are upcasting an existing object fat pointer
400                     // to use a different vtable. In that case, we want to
401                     // load out the original data pointer so we can repackage
402                     // it.
403                     (const_get_elt(cx, llconst, &[abi::FAT_PTR_ADDR as u32]),
404                      Some(const_get_elt(cx, llconst, &[abi::FAT_PTR_EXTRA as u32])))
405                 } else {
406                     (llconst, None)
407                 };
408
409                 let unsized_ty = target.builtin_deref(true, ty::NoPreference)
410                     .expect("consts: unsizing got non-pointer target type").ty;
411                 let ptr_ty = type_of::in_memory_type_of(cx, unsized_ty).ptr_to();
412                 let base = ptrcast(base, ptr_ty);
413                 let info = expr::unsized_info(cx, pointee_ty, unsized_ty,
414                                               old_info, param_substs);
415
416                 if old_info.is_none() {
417                     let prev_const = cx.const_unsized().borrow_mut()
418                                        .insert(base, llconst);
419                     assert!(prev_const.is_none() || prev_const == Some(llconst));
420                 }
421                 assert_eq!(abi::FAT_PTR_ADDR, 0);
422                 assert_eq!(abi::FAT_PTR_EXTRA, 1);
423                 llconst = C_struct(cx, &[base, info], false);
424             }
425         }
426         None => {}
427     };
428
429     let llty = type_of::sizing_type_of(cx, ety_adjusted);
430     let csize = machine::llsize_of_alloc(cx, val_ty(llconst));
431     let tsize = machine::llsize_of_alloc(cx, llty);
432     if csize != tsize {
433         cx.sess().abort_if_errors();
434         unsafe {
435             // FIXME these values could use some context
436             llvm::LLVMDumpValue(llconst);
437             llvm::LLVMDumpValue(C_undef(llty));
438         }
439         cx.sess().bug(&format!("const {:?} of type {:?} has size {} instead of {}",
440                          e, ety_adjusted,
441                          csize, tsize));
442     }
443     Ok((llconst, ety_adjusted))
444 }
445
446 fn check_unary_expr_validity(cx: &CrateContext, e: &hir::Expr, t: Ty,
447                              te: ValueRef, trueconst: TrueConst) -> Result<(), ConstEvalFailure> {
448     // The only kind of unary expression that we check for validity
449     // here is `-expr`, to check if it "overflows" (e.g. `-i32::MIN`).
450     if let hir::ExprUnary(hir::UnNeg, ref inner_e) = e.node {
451
452         // An unfortunate special case: we parse e.g. -128 as a
453         // negation of the literal 128, which means if we're expecting
454         // a i8 (or if it was already suffixed, e.g. `-128_i8`), then
455         // 128 will have already overflowed to -128, and so then the
456         // constant evaluator thinks we're trying to negate -128.
457         //
458         // Catch this up front by looking for ExprLit directly,
459         // and just accepting it.
460         if let hir::ExprLit(_) = inner_e.node { return Ok(()); }
461
462         let result = match t.sty {
463             ty::TyInt(int_type) => {
464                 let input = match const_to_opt_int(te) {
465                     Some(v) => v,
466                     None => return Ok(()),
467                 };
468                 const_int_checked_neg(
469                     input, e, Some(const_eval::IntTy::from(cx.tcx(), int_type)))
470             }
471             ty::TyUint(uint_type) => {
472                 let input = match const_to_opt_uint(te) {
473                     Some(v) => v,
474                     None => return Ok(()),
475                 };
476                 const_uint_checked_neg(
477                     input, e, Some(const_eval::UintTy::from(cx.tcx(), uint_type)))
478             }
479             _ => return Ok(()),
480         };
481         const_err(cx, e, result, trueconst)
482     } else {
483         Ok(())
484     }
485 }
486
487 fn const_err(cx: &CrateContext,
488              e: &hir::Expr,
489              result: Result<ConstVal, ConstEvalErr>,
490              trueconst: TrueConst)
491              -> Result<(), ConstEvalFailure> {
492     match (result, trueconst) {
493         (Ok(_), _) => {
494             // We do not actually care about a successful result.
495             Ok(())
496         },
497         (Err(err), TrueConst::Yes) => {
498             cx.tcx().sess.span_err(e.span, &err.description());
499             Err(Compiletime(err))
500         },
501         (Err(err), TrueConst::No) => {
502             cx.tcx().sess.span_warn(e.span, &err.description());
503             Err(Runtime(err))
504         },
505     }
506 }
507
508 fn check_binary_expr_validity(cx: &CrateContext, e: &hir::Expr, t: Ty,
509                               te1: ValueRef, te2: ValueRef,
510                               trueconst: TrueConst) -> Result<(), ConstEvalFailure> {
511     let b = if let hir::ExprBinary(b, _, _) = e.node { b } else { unreachable!() };
512
513     let result = match t.sty {
514         ty::TyInt(int_type) => {
515             let (lhs, rhs) = match (const_to_opt_int(te1),
516                                     const_to_opt_int(te2)) {
517                 (Some(v1), Some(v2)) => (v1, v2),
518                 _ => return Ok(()),
519             };
520
521             let opt_ety = Some(const_eval::IntTy::from(cx.tcx(), int_type));
522             match b.node {
523                 hir::BiAdd => const_int_checked_add(lhs, rhs, e, opt_ety),
524                 hir::BiSub => const_int_checked_sub(lhs, rhs, e, opt_ety),
525                 hir::BiMul => const_int_checked_mul(lhs, rhs, e, opt_ety),
526                 hir::BiDiv => const_int_checked_div(lhs, rhs, e, opt_ety),
527                 hir::BiRem => const_int_checked_rem(lhs, rhs, e, opt_ety),
528                 hir::BiShl => const_int_checked_shl(lhs, rhs, e, opt_ety),
529                 hir::BiShr => const_int_checked_shr(lhs, rhs, e, opt_ety),
530                 _ => return Ok(()),
531             }
532         }
533         ty::TyUint(uint_type) => {
534             let (lhs, rhs) = match (const_to_opt_uint(te1),
535                                     const_to_opt_uint(te2)) {
536                 (Some(v1), Some(v2)) => (v1, v2),
537                 _ => return Ok(()),
538             };
539
540             let opt_ety = Some(const_eval::UintTy::from(cx.tcx(), uint_type));
541             match b.node {
542                 hir::BiAdd => const_uint_checked_add(lhs, rhs, e, opt_ety),
543                 hir::BiSub => const_uint_checked_sub(lhs, rhs, e, opt_ety),
544                 hir::BiMul => const_uint_checked_mul(lhs, rhs, e, opt_ety),
545                 hir::BiDiv => const_uint_checked_div(lhs, rhs, e, opt_ety),
546                 hir::BiRem => const_uint_checked_rem(lhs, rhs, e, opt_ety),
547                 hir::BiShl => const_uint_checked_shl(lhs, rhs, e, opt_ety),
548                 hir::BiShr => const_uint_checked_shr(lhs, rhs, e, opt_ety),
549                 _ => return Ok(()),
550             }
551         }
552         _ => return Ok(()),
553     };
554     const_err(cx, e, result, trueconst)
555 }
556
557 fn const_expr_unadjusted<'a, 'tcx>(cx: &CrateContext<'a, 'tcx>,
558                                    e: &hir::Expr,
559                                    ety: Ty<'tcx>,
560                                    param_substs: &'tcx Substs<'tcx>,
561                                    fn_args: FnArgMap,
562                                    trueconst: TrueConst)
563                                    -> Result<ValueRef, ConstEvalFailure>
564 {
565     debug!("const_expr_unadjusted(e={:?}, ety={:?}, param_substs={:?})",
566            e,
567            ety,
568            param_substs);
569
570     let map_list = |exprs: &[P<hir::Expr>]| -> Result<Vec<ValueRef>, ConstEvalFailure> {
571         exprs.iter()
572              .map(|e| const_expr(cx, &**e, param_substs, fn_args, trueconst).map(|(l, _)| l))
573              .collect::<Vec<Result<ValueRef, ConstEvalFailure>>>()
574              .into_iter()
575              .collect()
576          // this dance is necessary to eagerly run const_expr so all errors are reported
577     };
578     let _icx = push_ctxt("const_expr");
579     Ok(match e.node {
580         hir::ExprLit(ref lit) => {
581             const_lit(cx, e, &**lit)
582         },
583         hir::ExprBinary(b, ref e1, ref e2) => {
584             /* Neither type is bottom, and we expect them to be unified
585              * already, so the following is safe. */
586             let (te1, ty) = try!(const_expr(cx, &**e1, param_substs, fn_args, trueconst));
587             debug!("const_expr_unadjusted: te1={}, ty={:?}",
588                    cx.tn().val_to_string(te1),
589                    ty);
590             assert!(!ty.is_simd());
591             let is_float = ty.is_fp();
592             let signed = ty.is_signed();
593
594             let (te2, _) = try!(const_expr(cx, &**e2, param_substs, fn_args, trueconst));
595
596             try!(check_binary_expr_validity(cx, e, ty, te1, te2, trueconst));
597
598             unsafe { match b.node {
599                 hir::BiAdd if is_float => llvm::LLVMConstFAdd(te1, te2),
600                 hir::BiAdd             => llvm::LLVMConstAdd(te1, te2),
601
602                 hir::BiSub if is_float => llvm::LLVMConstFSub(te1, te2),
603                 hir::BiSub             => llvm::LLVMConstSub(te1, te2),
604
605                 hir::BiMul if is_float => llvm::LLVMConstFMul(te1, te2),
606                 hir::BiMul             => llvm::LLVMConstMul(te1, te2),
607
608                 hir::BiDiv if is_float => llvm::LLVMConstFDiv(te1, te2),
609                 hir::BiDiv if signed   => llvm::LLVMConstSDiv(te1, te2),
610                 hir::BiDiv             => llvm::LLVMConstUDiv(te1, te2),
611
612                 hir::BiRem if is_float => llvm::LLVMConstFRem(te1, te2),
613                 hir::BiRem if signed   => llvm::LLVMConstSRem(te1, te2),
614                 hir::BiRem             => llvm::LLVMConstURem(te1, te2),
615
616                 hir::BiAnd    => llvm::LLVMConstAnd(te1, te2),
617                 hir::BiOr     => llvm::LLVMConstOr(te1, te2),
618                 hir::BiBitXor => llvm::LLVMConstXor(te1, te2),
619                 hir::BiBitAnd => llvm::LLVMConstAnd(te1, te2),
620                 hir::BiBitOr  => llvm::LLVMConstOr(te1, te2),
621                 hir::BiShl    => {
622                     let te2 = base::cast_shift_const_rhs(b.node, te1, te2);
623                     llvm::LLVMConstShl(te1, te2)
624                 },
625                 hir::BiShr    => {
626                     let te2 = base::cast_shift_const_rhs(b.node, te1, te2);
627                     if signed { llvm::LLVMConstAShr(te1, te2) }
628                     else      { llvm::LLVMConstLShr(te1, te2) }
629                 },
630                 hir::BiEq | hir::BiNe | hir::BiLt | hir::BiLe | hir::BiGt | hir::BiGe => {
631                     if is_float {
632                         let cmp = base::bin_op_to_fcmp_predicate(cx, b.node);
633                         ConstFCmp(cmp, te1, te2)
634                     } else {
635                         let cmp = base::bin_op_to_icmp_predicate(cx, b.node, signed);
636                         ConstICmp(cmp, te1, te2)
637                     }
638                 },
639             } } // unsafe { match b.node {
640         },
641         hir::ExprUnary(u, ref inner_e) => {
642             let (te, ty) = try!(const_expr(cx, &**inner_e, param_substs, fn_args, trueconst));
643
644             try!(check_unary_expr_validity(cx, e, ty, te, trueconst));
645
646             let is_float = ty.is_fp();
647             unsafe { match u {
648                 hir::UnDeref           => const_deref(cx, te, ty).0,
649                 hir::UnNot             => llvm::LLVMConstNot(te),
650                 hir::UnNeg if is_float => llvm::LLVMConstFNeg(te),
651                 hir::UnNeg             => llvm::LLVMConstNeg(te),
652             } }
653         },
654         hir::ExprField(ref base, field) => {
655             let (bv, bt) = try!(const_expr(cx, &**base, param_substs, fn_args, trueconst));
656             let brepr = adt::represent_type(cx, bt);
657             let vinfo = VariantInfo::from_ty(cx.tcx(), bt, None);
658             let ix = vinfo.field_index(field.node);
659             adt::const_get_field(cx, &*brepr, bv, vinfo.discr, ix)
660         },
661         hir::ExprTupField(ref base, idx) => {
662             let (bv, bt) = try!(const_expr(cx, &**base, param_substs, fn_args, trueconst));
663             let brepr = adt::represent_type(cx, bt);
664             let vinfo = VariantInfo::from_ty(cx.tcx(), bt, None);
665             adt::const_get_field(cx, &*brepr, bv, vinfo.discr, idx.node)
666         },
667         hir::ExprIndex(ref base, ref index) => {
668             let (bv, bt) = try!(const_expr(cx, &**base, param_substs, fn_args, trueconst));
669             let iv = match eval_const_expr_partial(cx.tcx(), &index, ExprTypeChecked, None) {
670                 Ok(ConstVal::Int(i)) => i as u64,
671                 Ok(ConstVal::Uint(u)) => u,
672                 _ => cx.sess().span_bug(index.span,
673                                         "index is not an integer-constant expression")
674             };
675             let (arr, len) = match bt.sty {
676                 ty::TyArray(_, u) => (bv, C_uint(cx, u)),
677                 ty::TySlice(_) | ty::TyStr => {
678                     let e1 = const_get_elt(cx, bv, &[0]);
679                     (const_deref_ptr(cx, e1), const_get_elt(cx, bv, &[1]))
680                 },
681                 ty::TyRef(_, mt) => match mt.ty.sty {
682                     ty::TyArray(_, u) => {
683                         (const_deref_ptr(cx, bv), C_uint(cx, u))
684                     },
685                     _ => cx.sess().span_bug(base.span,
686                                             &format!("index-expr base must be a vector \
687                                                       or string type, found {:?}",
688                                                      bt)),
689                 },
690                 _ => cx.sess().span_bug(base.span,
691                                         &format!("index-expr base must be a vector \
692                                                   or string type, found {:?}",
693                                                  bt)),
694             };
695
696             let len = unsafe { llvm::LLVMConstIntGetZExtValue(len) as u64 };
697             let len = match bt.sty {
698                 ty::TyBox(ty) | ty::TyRef(_, ty::TypeAndMut{ty, ..}) => match ty.sty {
699                     ty::TyStr => {
700                         assert!(len > 0);
701                         len - 1
702                     },
703                     _ => len,
704                 },
705                 _ => len,
706             };
707             if iv >= len {
708                 // FIXME #3170: report this earlier on in the const-eval
709                 // pass. Reporting here is a bit late.
710                 span_err!(cx.sess(), e.span, E0515,
711                           "const index-expr is out of bounds");
712                 C_undef(val_ty(arr).element_type())
713             } else {
714                 const_get_elt(cx, arr, &[iv as c_uint])
715             }
716         },
717         hir::ExprCast(ref base, _) => {
718             let t_cast = ety;
719             let llty = type_of::type_of(cx, t_cast);
720             let (v, t_expr) = try!(const_expr(cx, &**base, param_substs, fn_args, trueconst));
721             debug!("trans_const_cast({:?} as {:?})", t_expr, t_cast);
722             if expr::cast_is_noop(cx.tcx(), base, t_expr, t_cast) {
723                 return Ok(v);
724             }
725             if type_is_fat_ptr(cx.tcx(), t_expr) {
726                 // Fat pointer casts.
727                 let t_cast_inner =
728                     t_cast.builtin_deref(true, ty::NoPreference).expect("cast to non-pointer").ty;
729                 let ptr_ty = type_of::in_memory_type_of(cx, t_cast_inner).ptr_to();
730                 let addr = ptrcast(const_get_elt(cx, v, &[abi::FAT_PTR_ADDR as u32]),
731                                    ptr_ty);
732                 if type_is_fat_ptr(cx.tcx(), t_cast) {
733                     let info = const_get_elt(cx, v, &[abi::FAT_PTR_EXTRA as u32]);
734                     return Ok(C_struct(cx, &[addr, info], false))
735                 } else {
736                     return Ok(addr);
737                 }
738             }
739             unsafe { match (
740                 CastTy::from_ty(t_expr).expect("bad input type for cast"),
741                 CastTy::from_ty(t_cast).expect("bad output type for cast"),
742             ) {
743                 (CastTy::Int(IntTy::CEnum), CastTy::Int(_)) => {
744                     let repr = adt::represent_type(cx, t_expr);
745                     let discr = adt::const_get_discrim(cx, &*repr, v);
746                     let iv = C_integral(cx.int_type(), discr, false);
747                     let s = adt::is_discr_signed(&*repr) as Bool;
748                     llvm::LLVMConstIntCast(iv, llty.to_ref(), s)
749                 },
750                 (CastTy::Int(_), CastTy::Int(_)) => {
751                     let s = t_expr.is_signed() as Bool;
752                     llvm::LLVMConstIntCast(v, llty.to_ref(), s)
753                 },
754                 (CastTy::Int(_), CastTy::Float) => {
755                     if t_expr.is_signed() {
756                         llvm::LLVMConstSIToFP(v, llty.to_ref())
757                     } else {
758                         llvm::LLVMConstUIToFP(v, llty.to_ref())
759                     }
760                 },
761                 (CastTy::Float, CastTy::Float) => llvm::LLVMConstFPCast(v, llty.to_ref()),
762                 (CastTy::Float, CastTy::Int(IntTy::I)) => llvm::LLVMConstFPToSI(v, llty.to_ref()),
763                 (CastTy::Float, CastTy::Int(_)) => llvm::LLVMConstFPToUI(v, llty.to_ref()),
764                 (CastTy::Ptr(_), CastTy::Ptr(_)) | (CastTy::FnPtr, CastTy::Ptr(_))
765                 | (CastTy::RPtr(_), CastTy::Ptr(_)) => {
766                     ptrcast(v, llty)
767                 },
768                 (CastTy::FnPtr, CastTy::FnPtr) => ptrcast(v, llty), // isn't this a coercion?
769                 (CastTy::Int(_), CastTy::Ptr(_)) => llvm::LLVMConstIntToPtr(v, llty.to_ref()),
770                 (CastTy::Ptr(_), CastTy::Int(_)) | (CastTy::FnPtr, CastTy::Int(_)) => {
771                   llvm::LLVMConstPtrToInt(v, llty.to_ref())
772                 },
773                 _ => {
774                   cx.sess().impossible_case(e.span,
775                                             "bad combination of types for cast")
776                 },
777             } } // unsafe { match ( ... ) {
778         },
779         hir::ExprAddrOf(hir::MutImmutable, ref sub) => {
780             // If this is the address of some static, then we need to return
781             // the actual address of the static itself (short circuit the rest
782             // of const eval).
783             let mut cur = sub;
784             loop {
785                 match cur.node {
786                     hir::ExprBlock(ref blk) => {
787                         if let Some(ref sub) = blk.expr {
788                             cur = sub;
789                         } else {
790                             break;
791                         }
792                     },
793                     _ => break,
794                 }
795             }
796             let opt_def = cx.tcx().def_map.borrow().get(&cur.id).map(|d| d.full_def());
797             if let Some(def::DefStatic(def_id, _)) = opt_def {
798                 common::get_static_val(cx, def_id, ety)
799             } else {
800                 // If this isn't the address of a static, then keep going through
801                 // normal constant evaluation.
802                 let (v, ty) = try!(const_expr(cx, &**sub, param_substs, fn_args, trueconst));
803                 addr_of(cx, v, type_of::align_of(cx, ty), "ref")
804             }
805         },
806         hir::ExprAddrOf(hir::MutMutable, ref sub) => {
807             let (v, ty) = try!(const_expr(cx, &**sub, param_substs, fn_args, trueconst));
808             addr_of_mut(cx, v, type_of::align_of(cx, ty), "ref_mut_slice")
809         },
810         hir::ExprTup(ref es) => {
811             let repr = adt::represent_type(cx, ety);
812             let vals = try!(map_list(&es[..]));
813             adt::trans_const(cx, &*repr, 0, &vals[..])
814         },
815         hir::ExprStruct(_, ref fs, ref base_opt) => {
816             let repr = adt::represent_type(cx, ety);
817
818             let base_val = match *base_opt {
819                 Some(ref base) => Some(try!(const_expr(
820                     cx,
821                     &**base,
822                     param_substs,
823                     fn_args,
824                     trueconst,
825                 ))),
826                 None => None
827             };
828
829             let VariantInfo { discr, fields } = VariantInfo::of_node(cx.tcx(), ety, e.id);
830             let cs = fields.iter().enumerate().map(|(ix, &Field(f_name, _))| {
831                 match (fs.iter().find(|f| f_name == f.name.node), base_val) {
832                     (Some(ref f), _) => {
833                         const_expr(cx, &*f.expr, param_substs, fn_args, trueconst).map(|(l, _)| l)
834                     },
835                     (_, Some((bv, _))) => Ok(adt::const_get_field(cx, &*repr, bv, discr, ix)),
836                     (_, None) => cx.sess().span_bug(e.span, "missing struct field"),
837                 }
838             })
839             .collect::<Vec<Result<_, ConstEvalFailure>>>()
840             .into_iter()
841             .collect::<Result<Vec<_>,ConstEvalFailure>>();
842             let cs = try!(cs);
843             if ety.is_simd() {
844                 C_vector(&cs[..])
845             } else {
846                 adt::trans_const(cx, &*repr, discr, &cs[..])
847             }
848         },
849         hir::ExprVec(ref es) => {
850             let unit_ty = ety.sequence_element_type(cx.tcx());
851             let llunitty = type_of::type_of(cx, unit_ty);
852             let vs = es.iter()
853                        .map(|e| const_expr(
854                            cx,
855                            &**e,
856                            param_substs,
857                            fn_args,
858                            trueconst,
859                        ).map(|(l, _)| l))
860                        .collect::<Vec<Result<_, ConstEvalFailure>>>()
861                        .into_iter()
862                        .collect::<Result<Vec<_>, ConstEvalFailure>>();
863             let vs = try!(vs);
864             // If the vector contains enums, an LLVM array won't work.
865             if vs.iter().any(|vi| val_ty(*vi) != llunitty) {
866                 C_struct(cx, &vs[..], false)
867             } else {
868                 C_array(llunitty, &vs[..])
869             }
870         },
871         hir::ExprRepeat(ref elem, ref count) => {
872             let unit_ty = ety.sequence_element_type(cx.tcx());
873             let llunitty = type_of::type_of(cx, unit_ty);
874             let n = cx.tcx().eval_repeat_count(count);
875             let unit_val = try!(const_expr(cx, &**elem, param_substs, fn_args, trueconst)).0;
876             let vs = vec![unit_val; n];
877             if val_ty(unit_val) != llunitty {
878                 C_struct(cx, &vs[..], false)
879             } else {
880                 C_array(llunitty, &vs[..])
881             }
882         },
883         hir::ExprPath(..) => {
884             let def = cx.tcx().def_map.borrow().get(&e.id).unwrap().full_def();
885             match def {
886                 def::DefLocal(_, id) => {
887                     if let Some(val) = fn_args.and_then(|args| args.get(&id).cloned()) {
888                         val
889                     } else {
890                         cx.sess().span_bug(e.span, "const fn argument not found")
891                     }
892                 }
893                 def::DefFn(..) | def::DefMethod(..) => {
894                     expr::trans_def_fn_unadjusted(cx, e, def, param_substs).val
895                 }
896                 def::DefConst(def_id) | def::DefAssociatedConst(def_id) => {
897                     const_deref_ptr(cx, try!(get_const_val(cx, def_id, e)))
898                 }
899                 def::DefVariant(enum_did, variant_did, _) => {
900                     let vinfo = cx.tcx().lookup_adt_def(enum_did).variant_with_id(variant_did);
901                     match vinfo.kind() {
902                         ty::VariantKind::Unit => {
903                             let repr = adt::represent_type(cx, ety);
904                             adt::trans_const(cx, &*repr, vinfo.disr_val, &[])
905                         }
906                         ty::VariantKind::Tuple => {
907                             expr::trans_def_fn_unadjusted(cx, e, def, param_substs).val
908                         }
909                         ty::VariantKind::Struct => {
910                             cx.sess().span_bug(e.span, "path-expr refers to a dict variant!")
911                         }
912                     }
913                 }
914                 def::DefStruct(_) => {
915                     if let ty::TyBareFn(..) = ety.sty {
916                         // Tuple struct.
917                         expr::trans_def_fn_unadjusted(cx, e, def, param_substs).val
918                     } else {
919                         // Unit struct.
920                         C_null(type_of::type_of(cx, ety))
921                     }
922                 }
923                 _ => {
924                     cx.sess().span_bug(e.span, "expected a const, fn, struct, \
925                                                 or variant def")
926                 }
927             }
928         },
929         hir::ExprCall(ref callee, ref args) => {
930             let mut callee = &**callee;
931             loop {
932                 callee = match callee.node {
933                     hir::ExprBlock(ref block) => match block.expr {
934                         Some(ref tail) => &**tail,
935                         None => break,
936                     },
937                     _ => break,
938                 };
939             }
940             let def = cx.tcx().def_map.borrow()[&callee.id].full_def();
941             let arg_vals = try!(map_list(args));
942             match def {
943                 def::DefFn(did, _) | def::DefMethod(did) => {
944                     try!(const_fn_call(
945                         cx,
946                         ExprId(callee.id),
947                         did,
948                         &arg_vals,
949                         param_substs,
950                         trueconst,
951                     ))
952                 }
953                 def::DefStruct(_) => {
954                     if ety.is_simd() {
955                         C_vector(&arg_vals[..])
956                     } else {
957                         let repr = adt::represent_type(cx, ety);
958                         adt::trans_const(cx, &*repr, 0, &arg_vals[..])
959                     }
960                 }
961                 def::DefVariant(enum_did, variant_did, _) => {
962                     let repr = adt::represent_type(cx, ety);
963                     let vinfo = cx.tcx().lookup_adt_def(enum_did).variant_with_id(variant_did);
964                     adt::trans_const(cx,
965                                      &*repr,
966                                      vinfo.disr_val,
967                                      &arg_vals[..])
968                 }
969                 _ => cx.sess().span_bug(e.span, "expected a struct, variant, or const fn def"),
970             }
971         },
972         hir::ExprMethodCall(_, _, ref args) => {
973             let arg_vals = try!(map_list(args));
974             let method_call = ty::MethodCall::expr(e.id);
975             let method_did = cx.tcx().tables.borrow().method_map[&method_call].def_id;
976             try!(const_fn_call(cx, MethodCallKey(method_call),
977                                method_did, &arg_vals, param_substs, trueconst))
978         },
979         hir::ExprBlock(ref block) => {
980             match block.expr {
981                 Some(ref expr) => try!(const_expr(
982                     cx,
983                     &**expr,
984                     param_substs,
985                     fn_args,
986                     trueconst,
987                 )).0,
988                 None => C_nil(cx),
989             }
990         },
991         hir::ExprClosure(_, ref decl, ref body) => {
992             match ety.sty {
993                 ty::TyClosure(def_id, ref substs) => {
994                     closure::trans_closure_expr(closure::Dest::Ignore(cx), decl,
995                                                 body, e.id, def_id, substs);
996                 }
997                 _ =>
998                     cx.sess().span_bug(
999                         e.span,
1000                         &format!("bad type for closure expr: {:?}", ety))
1001             }
1002             C_null(type_of::type_of(cx, ety))
1003         },
1004         _ => cx.sess().span_bug(e.span,
1005                                 "bad constant expression type in consts::const_expr"),
1006     })
1007 }
1008
1009 pub fn trans_static(ccx: &CrateContext,
1010                     m: hir::Mutability,
1011                     expr: &hir::Expr,
1012                     id: ast::NodeId,
1013                     attrs: &Vec<ast::Attribute>)
1014                     -> Result<ValueRef, ConstEvalErr> {
1015     unsafe {
1016         let _icx = push_ctxt("trans_static");
1017         let g = base::get_item_val(ccx, id);
1018
1019         let empty_substs = ccx.tcx().mk_substs(Substs::trans_empty());
1020         let (v, _) = try!(const_expr(
1021             ccx,
1022             expr,
1023             empty_substs,
1024             None,
1025             TrueConst::Yes,
1026         ).map_err(|e| e.into_inner()));
1027
1028         // boolean SSA values are i1, but they have to be stored in i8 slots,
1029         // otherwise some LLVM optimization passes don't work as expected
1030         let mut val_llty = llvm::LLVMTypeOf(v);
1031         let v = if val_llty == Type::i1(ccx).to_ref() {
1032             val_llty = Type::i8(ccx).to_ref();
1033             llvm::LLVMConstZExt(v, val_llty)
1034         } else {
1035             v
1036         };
1037
1038         let ty = ccx.tcx().node_id_to_type(id);
1039         let llty = type_of::type_of(ccx, ty);
1040         let g = if val_llty == llty.to_ref() {
1041             g
1042         } else {
1043             // If we created the global with the wrong type,
1044             // correct the type.
1045             let empty_string = CString::new("").unwrap();
1046             let name_str_ref = CStr::from_ptr(llvm::LLVMGetValueName(g));
1047             let name_string = CString::new(name_str_ref.to_bytes()).unwrap();
1048             llvm::LLVMSetValueName(g, empty_string.as_ptr());
1049             let new_g = llvm::LLVMGetOrInsertGlobal(
1050                 ccx.llmod(), name_string.as_ptr(), val_llty);
1051             // To avoid breaking any invariants, we leave around the old
1052             // global for the moment; we'll replace all references to it
1053             // with the new global later. (See base::trans_crate.)
1054             ccx.statics_to_rauw().borrow_mut().push((g, new_g));
1055             new_g
1056         };
1057         llvm::LLVMSetAlignment(g, type_of::align_of(ccx, ty));
1058         llvm::LLVMSetInitializer(g, v);
1059
1060         // As an optimization, all shared statics which do not have interior
1061         // mutability are placed into read-only memory.
1062         if m != hir::MutMutable {
1063             let tcontents = ty.type_contents(ccx.tcx());
1064             if !tcontents.interior_unsafe() {
1065                 llvm::LLVMSetGlobalConstant(g, llvm::True);
1066             }
1067         }
1068
1069         debuginfo::create_global_var_metadata(ccx, id, g);
1070
1071         if attr::contains_name(attrs,
1072                                "thread_local") {
1073             llvm::set_thread_local(g, true);
1074         }
1075         Ok(g)
1076     }
1077 }