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