]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc_trans/trans/consts.rs
Auto merge of #30265 - oli-obk:const_val_trans, r=pnkfelix
[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 middle::{check_const, def};
17 use middle::cstore::LOCAL_CRATE;
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_floating_f64;
35 use trans::common::{C_struct, C_undef, const_to_opt_int, const_to_opt_uint, VariantInfo, C_uint};
36 use trans::common::{type_is_fat_ptr, Field, C_vector, C_array, C_null, ExprId, MethodCallKey};
37 use trans::declare;
38 use trans::monomorphize;
39 use trans::type_::Type;
40 use trans::type_of;
41 use middle::subst::Substs;
42 use middle::ty::adjustment::{AdjustDerefRef, AdjustReifyFnPointer};
43 use middle::ty::adjustment::AdjustUnsafeFnPointer;
44 use middle::ty::{self, Ty};
45 use middle::ty::cast::{CastTy,IntTy};
46 use util::nodemap::NodeMap;
47
48 use rustc_front::hir;
49
50 use std::ffi::{CStr, CString};
51 use std::borrow::Cow;
52 use libc::c_uint;
53 use syntax::ast;
54 use syntax::attr;
55 use syntax::parse::token;
56 use syntax::ptr::P;
57
58 pub type FnArgMap<'a> = Option<&'a NodeMap<ValueRef>>;
59
60 pub fn const_lit(cx: &CrateContext, e: &hir::Expr, lit: &ast::Lit)
61     -> ValueRef {
62     let _icx = push_ctxt("trans_lit");
63     debug!("const_lit: {:?}", lit);
64     match lit.node {
65         ast::LitByte(b) => C_integral(Type::uint_from_ty(cx, ast::TyU8), b as u64, false),
66         ast::LitChar(i) => C_integral(Type::char(cx), i as u64, false),
67         ast::LitInt(i, ast::SignedIntLit(t, _)) => {
68             C_integral(Type::int_from_ty(cx, t), i, true)
69         }
70         ast::LitInt(u, ast::UnsignedIntLit(t)) => {
71             C_integral(Type::uint_from_ty(cx, t), u, false)
72         }
73         ast::LitInt(i, ast::UnsuffixedIntLit(_)) => {
74             let lit_int_ty = cx.tcx().node_id_to_type(e.id);
75             match lit_int_ty.sty {
76                 ty::TyInt(t) => {
77                     C_integral(Type::int_from_ty(cx, t), i as u64, true)
78                 }
79                 ty::TyUint(t) => {
80                     C_integral(Type::uint_from_ty(cx, t), i as u64, false)
81                 }
82                 _ => cx.sess().span_bug(lit.span,
83                         &format!("integer literal has type {:?} (expected int \
84                                  or usize)",
85                                 lit_int_ty))
86             }
87         }
88         ast::LitFloat(ref fs, t) => {
89             C_floating(&fs, Type::float_from_ty(cx, t))
90         }
91         ast::LitFloatUnsuffixed(ref fs) => {
92             let lit_float_ty = cx.tcx().node_id_to_type(e.id);
93             match lit_float_ty.sty {
94                 ty::TyFloat(t) => {
95                     C_floating(&fs, Type::float_from_ty(cx, t))
96                 }
97                 _ => {
98                     cx.sess().span_bug(lit.span,
99                         "floating point literal doesn't have the right type");
100                 }
101             }
102         }
103         ast::LitBool(b) => C_bool(cx, b),
104         ast::LitStr(ref s, _) => C_str_slice(cx, (*s).clone()),
105         ast::LitByteStr(ref data) => {
106             addr_of(cx, C_bytes(cx, &data[..]), 1, "byte_str")
107         }
108     }
109 }
110
111 pub fn trans_constval<'a, 'tcx>(ccx: &CrateContext<'a, 'tcx>,
112                                 cv: &ConstVal,
113                                 ty: Ty<'tcx>,
114                                 param_substs: &'tcx Substs<'tcx>)
115                                 -> ValueRef
116 {
117     let llty = type_of::type_of(ccx, ty);
118     match *cv {
119         ConstVal::Float(v) => C_floating_f64(v, llty),
120         ConstVal::Bool(v) => C_bool(ccx, v),
121         ConstVal::Int(v) => C_integral(llty, v as u64, true),
122         ConstVal::Uint(v) => C_integral(llty, v, false),
123         ConstVal::Str(ref v) => C_str_slice(ccx, v.clone()),
124         ConstVal::ByteStr(ref v) => addr_of(ccx, C_bytes(ccx, v), 1, "byte_str"),
125         ConstVal::Struct(id) | ConstVal::Tuple(id) => {
126             let expr = ccx.tcx().map.expect_expr(id);
127             match const_expr(ccx, expr, param_substs, None, TrueConst::Yes) {
128                 Ok((val, _)) => val,
129                 Err(e) => panic!("const eval failure: {}", e.description()),
130             }
131         },
132         ConstVal::Function(_) => {
133             unimplemented!()
134         },
135         ConstVal::Array(..) => {
136             unimplemented!()
137         },
138         ConstVal::Repeat(..) => {
139             unimplemented!()
140         },
141     }
142 }
143
144 pub fn ptrcast(val: ValueRef, ty: Type) -> ValueRef {
145     unsafe {
146         llvm::LLVMConstPointerCast(val, ty.to_ref())
147     }
148 }
149
150 fn addr_of_mut(ccx: &CrateContext,
151                cv: ValueRef,
152                align: machine::llalign,
153                kind: &str)
154                -> ValueRef {
155     unsafe {
156         // FIXME: this totally needs a better name generation scheme, perhaps a simple global
157         // counter? Also most other uses of gensym in trans.
158         let gsym = token::gensym("_");
159         let name = format!("{}{}", kind, gsym.0);
160         let gv = declare::define_global(ccx, &name[..], val_ty(cv)).unwrap_or_else(||{
161             ccx.sess().bug(&format!("symbol `{}` is already defined", name));
162         });
163         llvm::LLVMSetInitializer(gv, cv);
164         llvm::LLVMSetAlignment(gv, align);
165         SetLinkage(gv, InternalLinkage);
166         SetUnnamedAddr(gv, true);
167         gv
168     }
169 }
170
171 pub fn addr_of(ccx: &CrateContext,
172                cv: ValueRef,
173                align: machine::llalign,
174                kind: &str)
175                -> ValueRef {
176     match ccx.const_globals().borrow().get(&cv) {
177         Some(&gv) => {
178             unsafe {
179                 // Upgrade the alignment in cases where the same constant is used with different
180                 // alignment requirements
181                 if align > llvm::LLVMGetAlignment(gv) {
182                     llvm::LLVMSetAlignment(gv, align);
183                 }
184             }
185             return gv;
186         }
187         None => {}
188     }
189     let gv = addr_of_mut(ccx, cv, align, kind);
190     unsafe {
191         llvm::LLVMSetGlobalConstant(gv, True);
192     }
193     ccx.const_globals().borrow_mut().insert(cv, gv);
194     gv
195 }
196
197 fn const_deref_ptr(cx: &CrateContext, v: ValueRef) -> ValueRef {
198     let v = match cx.const_unsized().borrow().get(&v) {
199         Some(&v) => v,
200         None => v
201     };
202     unsafe {
203         llvm::LLVMGetInitializer(v)
204     }
205 }
206
207 fn const_deref<'a, 'tcx>(cx: &CrateContext<'a, 'tcx>,
208                          v: ValueRef,
209                          ty: Ty<'tcx>)
210                          -> (ValueRef, Ty<'tcx>) {
211     match ty.builtin_deref(true, ty::NoPreference) {
212         Some(mt) => {
213             if type_is_sized(cx.tcx(), mt.ty) {
214                 (const_deref_ptr(cx, v), mt.ty)
215             } else {
216                 // Derefing a fat pointer does not change the representation,
217                 // just the type to the unsized contents.
218                 (v, mt.ty)
219             }
220         }
221         None => {
222             cx.sess().bug(&format!("unexpected dereferenceable type {:?}",
223                                    ty))
224         }
225     }
226 }
227
228 fn const_fn_call<'a, 'tcx>(ccx: &CrateContext<'a, 'tcx>,
229                            node: ExprOrMethodCall,
230                            def_id: DefId,
231                            arg_vals: &[ValueRef],
232                            param_substs: &'tcx Substs<'tcx>,
233                            trueconst: TrueConst) -> Result<ValueRef, ConstEvalFailure> {
234     let fn_like = const_eval::lookup_const_fn_by_id(ccx.tcx(), def_id);
235     let fn_like = fn_like.expect("lookup_const_fn_by_id failed in const_fn_call");
236
237     let args = &fn_like.decl().inputs;
238     assert_eq!(args.len(), arg_vals.len());
239
240     let arg_ids = args.iter().map(|arg| arg.pat.id);
241     let fn_args = arg_ids.zip(arg_vals.iter().cloned()).collect();
242
243     let substs = ccx.tcx().mk_substs(node_id_substs(ccx, node, param_substs));
244     match fn_like.body().expr {
245         Some(ref expr) => {
246             const_expr(ccx, &**expr, substs, Some(&fn_args), trueconst).map(|(res, _)| res)
247         },
248         None => Ok(C_nil(ccx)),
249     }
250 }
251
252 pub fn get_const_expr<'a, 'tcx>(ccx: &CrateContext<'a, 'tcx>,
253                                 def_id: DefId,
254                                 ref_expr: &hir::Expr)
255                                 -> &'tcx hir::Expr {
256     let def_id = inline::maybe_instantiate_inline(ccx, def_id);
257
258     if def_id.krate != LOCAL_CRATE {
259         ccx.sess().span_bug(ref_expr.span,
260                             "cross crate constant could not be inlined");
261     }
262
263     match const_eval::lookup_const_by_id(ccx.tcx(), def_id, Some(ref_expr.id)) {
264         Some(ref expr) => expr,
265         None => {
266             ccx.sess().span_bug(ref_expr.span, "constant item not found")
267         }
268     }
269 }
270
271 pub enum ConstEvalFailure {
272     /// in case the const evaluator failed on something that panic at runtime
273     /// as defined in RFC 1229
274     Runtime(ConstEvalErr),
275     // in case we found a true constant
276     Compiletime(ConstEvalErr),
277 }
278
279 impl ConstEvalFailure {
280     fn into_inner(self) -> ConstEvalErr {
281         match self {
282             Runtime(e) => e,
283             Compiletime(e) => e,
284         }
285     }
286     pub fn description(&self) -> Cow<str> {
287         match self {
288             &Runtime(ref e) => e.description(),
289             &Compiletime(ref e) => e.description(),
290         }
291     }
292 }
293
294 #[derive(Copy, Clone)]
295 pub enum TrueConst {
296     Yes, No
297 }
298
299 use self::ConstEvalFailure::*;
300
301 fn get_const_val(ccx: &CrateContext,
302                  def_id: DefId,
303                  ref_expr: &hir::Expr) -> Result<ValueRef, ConstEvalFailure> {
304     let expr = get_const_expr(ccx, def_id, ref_expr);
305     let empty_substs = ccx.tcx().mk_substs(Substs::trans_empty());
306     match get_const_expr_as_global(ccx, expr, check_const::ConstQualif::empty(),
307                                    empty_substs, TrueConst::Yes) {
308         Err(Runtime(err)) => {
309             ccx.tcx().sess.span_err(expr.span, &err.description());
310             Err(Compiletime(err))
311         },
312         other => other,
313     }
314 }
315
316 pub fn get_const_expr_as_global<'a, 'tcx>(ccx: &CrateContext<'a, 'tcx>,
317                                           expr: &hir::Expr,
318                                           qualif: check_const::ConstQualif,
319                                           param_substs: &'tcx Substs<'tcx>,
320                                           trueconst: TrueConst)
321                                           -> Result<ValueRef, ConstEvalFailure> {
322     debug!("get_const_expr_as_global: {:?}", expr.id);
323     // Special-case constants to cache a common global for all uses.
324     match expr.node {
325         hir::ExprPath(..) => {
326             let def = ccx.tcx().def_map.borrow().get(&expr.id).unwrap().full_def();
327             match def {
328                 def::DefConst(def_id) | def::DefAssociatedConst(def_id) => {
329                     if !ccx.tcx().tables.borrow().adjustments.contains_key(&expr.id) {
330                         debug!("get_const_expr_as_global ({:?}): found const {:?}",
331                                expr.id, def_id);
332                         return get_const_val(ccx, def_id, expr);
333                     }
334                 }
335                 _ => {}
336             }
337         }
338         _ => {}
339     }
340
341     let key = (expr.id, param_substs);
342     match ccx.const_values().borrow().get(&key) {
343         Some(&val) => return Ok(val),
344         None => {}
345     }
346     let ty = monomorphize::apply_param_substs(ccx.tcx(), param_substs,
347                                               &ccx.tcx().expr_ty(expr));
348     let val = if qualif.intersects(check_const::ConstQualif::NON_STATIC_BORROWS) {
349         // Avoid autorefs as they would create global instead of stack
350         // references, even when only the latter are correct.
351         try!(const_expr_unadjusted(ccx, expr, ty, param_substs, None, trueconst))
352     } else {
353         match const_expr(ccx, expr, param_substs, None, trueconst) {
354             Err(err) => return Err(err),
355             Ok((ok, _)) => ok,
356         }
357     };
358
359     // boolean SSA values are i1, but they have to be stored in i8 slots,
360     // otherwise some LLVM optimization passes don't work as expected
361     let val = unsafe {
362         if llvm::LLVMTypeOf(val) == Type::i1(ccx).to_ref() {
363             llvm::LLVMConstZExt(val, Type::i8(ccx).to_ref())
364         } else {
365             val
366         }
367     };
368
369     let lvalue = addr_of(ccx, val, type_of::align_of(ccx, ty), "const");
370     ccx.const_values().borrow_mut().insert(key, lvalue);
371     Ok(lvalue)
372 }
373
374 pub fn const_expr<'a, 'tcx>(cx: &CrateContext<'a, 'tcx>,
375                             e: &hir::Expr,
376                             param_substs: &'tcx Substs<'tcx>,
377                             fn_args: FnArgMap,
378                             trueconst: TrueConst)
379                             -> Result<(ValueRef, Ty<'tcx>), ConstEvalFailure> {
380     let ety = monomorphize::apply_param_substs(cx.tcx(), param_substs,
381                                                &cx.tcx().expr_ty(e));
382     let llconst = try!(const_expr_unadjusted(cx, e, ety, param_substs, fn_args, trueconst));
383     let mut llconst = llconst;
384     let mut ety_adjusted = monomorphize::apply_param_substs(cx.tcx(), param_substs,
385                                                             &cx.tcx().expr_ty_adjusted(e));
386     let opt_adj = cx.tcx().tables.borrow().adjustments.get(&e.id).cloned();
387     match opt_adj {
388         Some(AdjustReifyFnPointer) => {
389             // FIXME(#19925) once fn item types are
390             // zero-sized, we'll need to do something here
391         }
392         Some(AdjustUnsafeFnPointer) => {
393             // purely a type-level thing
394         }
395         Some(AdjustDerefRef(adj)) => {
396             let mut ty = ety;
397             // Save the last autoderef in case we can avoid it.
398             if adj.autoderefs > 0 {
399                 for _ in 0..adj.autoderefs-1 {
400                     let (dv, dt) = const_deref(cx, llconst, ty);
401                     llconst = dv;
402                     ty = dt;
403                 }
404             }
405
406             if adj.autoref.is_some() {
407                 if adj.autoderefs == 0 {
408                     // Don't copy data to do a deref+ref
409                     // (i.e., skip the last auto-deref).
410                     llconst = addr_of(cx, llconst, type_of::align_of(cx, ty), "autoref");
411                     ty = cx.tcx().mk_imm_ref(cx.tcx().mk_region(ty::ReStatic), ty);
412                 }
413             } else {
414                 let (dv, dt) = const_deref(cx, llconst, ty);
415                 llconst = dv;
416
417                 // If we derefed a fat pointer then we will have an
418                 // open type here. So we need to update the type with
419                 // the one returned from const_deref.
420                 ety_adjusted = dt;
421             }
422
423             if let Some(target) = adj.unsize {
424                 let target = monomorphize::apply_param_substs(cx.tcx(),
425                                                               param_substs,
426                                                               &target);
427
428                 let pointee_ty = ty.builtin_deref(true, ty::NoPreference)
429                     .expect("consts: unsizing got non-pointer type").ty;
430                 let (base, old_info) = if !type_is_sized(cx.tcx(), pointee_ty) {
431                     // Normally, the source is a thin pointer and we are
432                     // adding extra info to make a fat pointer. The exception
433                     // is when we are upcasting an existing object fat pointer
434                     // to use a different vtable. In that case, we want to
435                     // load out the original data pointer so we can repackage
436                     // it.
437                     (const_get_elt(cx, llconst, &[abi::FAT_PTR_ADDR as u32]),
438                      Some(const_get_elt(cx, llconst, &[abi::FAT_PTR_EXTRA as u32])))
439                 } else {
440                     (llconst, None)
441                 };
442
443                 let unsized_ty = target.builtin_deref(true, ty::NoPreference)
444                     .expect("consts: unsizing got non-pointer target type").ty;
445                 let ptr_ty = type_of::in_memory_type_of(cx, unsized_ty).ptr_to();
446                 let base = ptrcast(base, ptr_ty);
447                 let info = base::unsized_info(cx, pointee_ty, unsized_ty,
448                                               old_info, param_substs);
449
450                 if old_info.is_none() {
451                     let prev_const = cx.const_unsized().borrow_mut()
452                                        .insert(base, llconst);
453                     assert!(prev_const.is_none() || prev_const == Some(llconst));
454                 }
455                 assert_eq!(abi::FAT_PTR_ADDR, 0);
456                 assert_eq!(abi::FAT_PTR_EXTRA, 1);
457                 llconst = C_struct(cx, &[base, info], false);
458             }
459         }
460         None => {}
461     };
462
463     let llty = type_of::sizing_type_of(cx, ety_adjusted);
464     let csize = machine::llsize_of_alloc(cx, val_ty(llconst));
465     let tsize = machine::llsize_of_alloc(cx, llty);
466     if csize != tsize {
467         cx.sess().abort_if_errors();
468         unsafe {
469             // FIXME these values could use some context
470             llvm::LLVMDumpValue(llconst);
471             llvm::LLVMDumpValue(C_undef(llty));
472         }
473         cx.sess().bug(&format!("const {:?} of type {:?} has size {} instead of {}",
474                          e, ety_adjusted,
475                          csize, tsize));
476     }
477     Ok((llconst, ety_adjusted))
478 }
479
480 fn check_unary_expr_validity(cx: &CrateContext, e: &hir::Expr, t: Ty,
481                              te: ValueRef, trueconst: TrueConst) -> Result<(), ConstEvalFailure> {
482     // The only kind of unary expression that we check for validity
483     // here is `-expr`, to check if it "overflows" (e.g. `-i32::MIN`).
484     if let hir::ExprUnary(hir::UnNeg, ref inner_e) = e.node {
485
486         // An unfortunate special case: we parse e.g. -128 as a
487         // negation of the literal 128, which means if we're expecting
488         // a i8 (or if it was already suffixed, e.g. `-128_i8`), then
489         // 128 will have already overflowed to -128, and so then the
490         // constant evaluator thinks we're trying to negate -128.
491         //
492         // Catch this up front by looking for ExprLit directly,
493         // and just accepting it.
494         if let hir::ExprLit(_) = inner_e.node { return Ok(()); }
495
496         let result = match t.sty {
497             ty::TyInt(int_type) => {
498                 let input = match const_to_opt_int(te) {
499                     Some(v) => v,
500                     None => return Ok(()),
501                 };
502                 const_int_checked_neg(
503                     input, e, Some(const_eval::IntTy::from(cx.tcx(), int_type)))
504             }
505             ty::TyUint(uint_type) => {
506                 let input = match const_to_opt_uint(te) {
507                     Some(v) => v,
508                     None => return Ok(()),
509                 };
510                 const_uint_checked_neg(
511                     input, e, Some(const_eval::UintTy::from(cx.tcx(), uint_type)))
512             }
513             _ => return Ok(()),
514         };
515         const_err(cx, e, result, trueconst)
516     } else {
517         Ok(())
518     }
519 }
520
521 fn const_err(cx: &CrateContext,
522              e: &hir::Expr,
523              result: Result<ConstVal, ConstEvalErr>,
524              trueconst: TrueConst)
525              -> Result<(), ConstEvalFailure> {
526     match (result, trueconst) {
527         (Ok(_), _) => {
528             // We do not actually care about a successful result.
529             Ok(())
530         },
531         (Err(err), TrueConst::Yes) => {
532             cx.tcx().sess.span_err(e.span, &err.description());
533             Err(Compiletime(err))
534         },
535         (Err(err), TrueConst::No) => {
536             cx.tcx().sess.span_warn(e.span, &err.description());
537             Err(Runtime(err))
538         },
539     }
540 }
541
542 fn check_binary_expr_validity(cx: &CrateContext, e: &hir::Expr, t: Ty,
543                               te1: ValueRef, te2: ValueRef,
544                               trueconst: TrueConst) -> Result<(), ConstEvalFailure> {
545     let b = if let hir::ExprBinary(b, _, _) = e.node { b } else { unreachable!() };
546
547     let result = match t.sty {
548         ty::TyInt(int_type) => {
549             let (lhs, rhs) = match (const_to_opt_int(te1),
550                                     const_to_opt_int(te2)) {
551                 (Some(v1), Some(v2)) => (v1, v2),
552                 _ => return Ok(()),
553             };
554
555             let opt_ety = Some(const_eval::IntTy::from(cx.tcx(), int_type));
556             match b.node {
557                 hir::BiAdd => const_int_checked_add(lhs, rhs, e, opt_ety),
558                 hir::BiSub => const_int_checked_sub(lhs, rhs, e, opt_ety),
559                 hir::BiMul => const_int_checked_mul(lhs, rhs, e, opt_ety),
560                 hir::BiDiv => const_int_checked_div(lhs, rhs, e, opt_ety),
561                 hir::BiRem => const_int_checked_rem(lhs, rhs, e, opt_ety),
562                 hir::BiShl => const_int_checked_shl(lhs, rhs, e, opt_ety),
563                 hir::BiShr => const_int_checked_shr(lhs, rhs, e, opt_ety),
564                 _ => return Ok(()),
565             }
566         }
567         ty::TyUint(uint_type) => {
568             let (lhs, rhs) = match (const_to_opt_uint(te1),
569                                     const_to_opt_uint(te2)) {
570                 (Some(v1), Some(v2)) => (v1, v2),
571                 _ => return Ok(()),
572             };
573
574             let opt_ety = Some(const_eval::UintTy::from(cx.tcx(), uint_type));
575             match b.node {
576                 hir::BiAdd => const_uint_checked_add(lhs, rhs, e, opt_ety),
577                 hir::BiSub => const_uint_checked_sub(lhs, rhs, e, opt_ety),
578                 hir::BiMul => const_uint_checked_mul(lhs, rhs, e, opt_ety),
579                 hir::BiDiv => const_uint_checked_div(lhs, rhs, e, opt_ety),
580                 hir::BiRem => const_uint_checked_rem(lhs, rhs, e, opt_ety),
581                 hir::BiShl => const_uint_checked_shl(lhs, rhs, e, opt_ety),
582                 hir::BiShr => const_uint_checked_shr(lhs, rhs, e, opt_ety),
583                 _ => return Ok(()),
584             }
585         }
586         _ => return Ok(()),
587     };
588     const_err(cx, e, result, trueconst)
589 }
590
591 fn const_expr_unadjusted<'a, 'tcx>(cx: &CrateContext<'a, 'tcx>,
592                                    e: &hir::Expr,
593                                    ety: Ty<'tcx>,
594                                    param_substs: &'tcx Substs<'tcx>,
595                                    fn_args: FnArgMap,
596                                    trueconst: TrueConst)
597                                    -> Result<ValueRef, ConstEvalFailure>
598 {
599     debug!("const_expr_unadjusted(e={:?}, ety={:?}, param_substs={:?})",
600            e,
601            ety,
602            param_substs);
603
604     let map_list = |exprs: &[P<hir::Expr>]| -> Result<Vec<ValueRef>, ConstEvalFailure> {
605         exprs.iter()
606              .map(|e| const_expr(cx, &**e, param_substs, fn_args, trueconst).map(|(l, _)| l))
607              .collect::<Vec<Result<ValueRef, ConstEvalFailure>>>()
608              .into_iter()
609              .collect()
610          // this dance is necessary to eagerly run const_expr so all errors are reported
611     };
612     let _icx = push_ctxt("const_expr");
613     Ok(match e.node {
614         hir::ExprLit(ref lit) => {
615             const_lit(cx, e, &**lit)
616         },
617         hir::ExprBinary(b, ref e1, ref e2) => {
618             /* Neither type is bottom, and we expect them to be unified
619              * already, so the following is safe. */
620             let (te1, ty) = try!(const_expr(cx, &**e1, param_substs, fn_args, trueconst));
621             debug!("const_expr_unadjusted: te1={}, ty={:?}",
622                    cx.tn().val_to_string(te1),
623                    ty);
624             assert!(!ty.is_simd());
625             let is_float = ty.is_fp();
626             let signed = ty.is_signed();
627
628             let (te2, _) = try!(const_expr(cx, &**e2, param_substs, fn_args, trueconst));
629
630             try!(check_binary_expr_validity(cx, e, ty, te1, te2, trueconst));
631
632             unsafe { match b.node {
633                 hir::BiAdd if is_float => llvm::LLVMConstFAdd(te1, te2),
634                 hir::BiAdd             => llvm::LLVMConstAdd(te1, te2),
635
636                 hir::BiSub if is_float => llvm::LLVMConstFSub(te1, te2),
637                 hir::BiSub             => llvm::LLVMConstSub(te1, te2),
638
639                 hir::BiMul if is_float => llvm::LLVMConstFMul(te1, te2),
640                 hir::BiMul             => llvm::LLVMConstMul(te1, te2),
641
642                 hir::BiDiv if is_float => llvm::LLVMConstFDiv(te1, te2),
643                 hir::BiDiv if signed   => llvm::LLVMConstSDiv(te1, te2),
644                 hir::BiDiv             => llvm::LLVMConstUDiv(te1, te2),
645
646                 hir::BiRem if is_float => llvm::LLVMConstFRem(te1, te2),
647                 hir::BiRem if signed   => llvm::LLVMConstSRem(te1, te2),
648                 hir::BiRem             => llvm::LLVMConstURem(te1, te2),
649
650                 hir::BiAnd    => llvm::LLVMConstAnd(te1, te2),
651                 hir::BiOr     => llvm::LLVMConstOr(te1, te2),
652                 hir::BiBitXor => llvm::LLVMConstXor(te1, te2),
653                 hir::BiBitAnd => llvm::LLVMConstAnd(te1, te2),
654                 hir::BiBitOr  => llvm::LLVMConstOr(te1, te2),
655                 hir::BiShl    => {
656                     let te2 = base::cast_shift_const_rhs(b.node, te1, te2);
657                     llvm::LLVMConstShl(te1, te2)
658                 },
659                 hir::BiShr    => {
660                     let te2 = base::cast_shift_const_rhs(b.node, te1, te2);
661                     if signed { llvm::LLVMConstAShr(te1, te2) }
662                     else      { llvm::LLVMConstLShr(te1, te2) }
663                 },
664                 hir::BiEq | hir::BiNe | hir::BiLt | hir::BiLe | hir::BiGt | hir::BiGe => {
665                     if is_float {
666                         let cmp = base::bin_op_to_fcmp_predicate(cx, b.node);
667                         ConstFCmp(cmp, te1, te2)
668                     } else {
669                         let cmp = base::bin_op_to_icmp_predicate(cx, b.node, signed);
670                         ConstICmp(cmp, te1, te2)
671                     }
672                 },
673             } } // unsafe { match b.node {
674         },
675         hir::ExprUnary(u, ref inner_e) => {
676             let (te, ty) = try!(const_expr(cx, &**inner_e, param_substs, fn_args, trueconst));
677
678             try!(check_unary_expr_validity(cx, e, ty, te, trueconst));
679
680             let is_float = ty.is_fp();
681             unsafe { match u {
682                 hir::UnDeref           => const_deref(cx, te, ty).0,
683                 hir::UnNot             => llvm::LLVMConstNot(te),
684                 hir::UnNeg if is_float => llvm::LLVMConstFNeg(te),
685                 hir::UnNeg             => llvm::LLVMConstNeg(te),
686             } }
687         },
688         hir::ExprField(ref base, field) => {
689             let (bv, bt) = try!(const_expr(cx, &**base, param_substs, fn_args, trueconst));
690             let brepr = adt::represent_type(cx, bt);
691             let vinfo = VariantInfo::from_ty(cx.tcx(), bt, None);
692             let ix = vinfo.field_index(field.node);
693             adt::const_get_field(cx, &*brepr, bv, vinfo.discr, ix)
694         },
695         hir::ExprTupField(ref base, idx) => {
696             let (bv, bt) = try!(const_expr(cx, &**base, param_substs, fn_args, trueconst));
697             let brepr = adt::represent_type(cx, bt);
698             let vinfo = VariantInfo::from_ty(cx.tcx(), bt, None);
699             adt::const_get_field(cx, &*brepr, bv, vinfo.discr, idx.node)
700         },
701         hir::ExprIndex(ref base, ref index) => {
702             let (bv, bt) = try!(const_expr(cx, &**base, param_substs, fn_args, trueconst));
703             let iv = match eval_const_expr_partial(cx.tcx(), &index, ExprTypeChecked, None) {
704                 Ok(ConstVal::Int(i)) => i as u64,
705                 Ok(ConstVal::Uint(u)) => u,
706                 _ => cx.sess().span_bug(index.span,
707                                         "index is not an integer-constant expression")
708             };
709             let (arr, len) = match bt.sty {
710                 ty::TyArray(_, u) => (bv, C_uint(cx, u)),
711                 ty::TySlice(_) | ty::TyStr => {
712                     let e1 = const_get_elt(cx, bv, &[0]);
713                     (const_deref_ptr(cx, e1), const_get_elt(cx, bv, &[1]))
714                 },
715                 ty::TyRef(_, mt) => match mt.ty.sty {
716                     ty::TyArray(_, u) => {
717                         (const_deref_ptr(cx, bv), C_uint(cx, u))
718                     },
719                     _ => cx.sess().span_bug(base.span,
720                                             &format!("index-expr base must be a vector \
721                                                       or string type, found {:?}",
722                                                      bt)),
723                 },
724                 _ => cx.sess().span_bug(base.span,
725                                         &format!("index-expr base must be a vector \
726                                                   or string type, found {:?}",
727                                                  bt)),
728             };
729
730             let len = unsafe { llvm::LLVMConstIntGetZExtValue(len) as u64 };
731             let len = match bt.sty {
732                 ty::TyBox(ty) | ty::TyRef(_, ty::TypeAndMut{ty, ..}) => match ty.sty {
733                     ty::TyStr => {
734                         assert!(len > 0);
735                         len - 1
736                     },
737                     _ => len,
738                 },
739                 _ => len,
740             };
741             if iv >= len {
742                 // FIXME #3170: report this earlier on in the const-eval
743                 // pass. Reporting here is a bit late.
744                 span_err!(cx.sess(), e.span, E0515,
745                           "const index-expr is out of bounds");
746                 C_undef(val_ty(arr).element_type())
747             } else {
748                 const_get_elt(cx, arr, &[iv as c_uint])
749             }
750         },
751         hir::ExprCast(ref base, _) => {
752             let t_cast = ety;
753             let llty = type_of::type_of(cx, t_cast);
754             let (v, t_expr) = try!(const_expr(cx, &**base, param_substs, fn_args, trueconst));
755             debug!("trans_const_cast({:?} as {:?})", t_expr, t_cast);
756             if expr::cast_is_noop(cx.tcx(), base, t_expr, t_cast) {
757                 return Ok(v);
758             }
759             if type_is_fat_ptr(cx.tcx(), t_expr) {
760                 // Fat pointer casts.
761                 let t_cast_inner =
762                     t_cast.builtin_deref(true, ty::NoPreference).expect("cast to non-pointer").ty;
763                 let ptr_ty = type_of::in_memory_type_of(cx, t_cast_inner).ptr_to();
764                 let addr = ptrcast(const_get_elt(cx, v, &[abi::FAT_PTR_ADDR as u32]),
765                                    ptr_ty);
766                 if type_is_fat_ptr(cx.tcx(), t_cast) {
767                     let info = const_get_elt(cx, v, &[abi::FAT_PTR_EXTRA as u32]);
768                     return Ok(C_struct(cx, &[addr, info], false))
769                 } else {
770                     return Ok(addr);
771                 }
772             }
773             unsafe { match (
774                 CastTy::from_ty(t_expr).expect("bad input type for cast"),
775                 CastTy::from_ty(t_cast).expect("bad output type for cast"),
776             ) {
777                 (CastTy::Int(IntTy::CEnum), CastTy::Int(_)) => {
778                     let repr = adt::represent_type(cx, t_expr);
779                     let discr = adt::const_get_discrim(cx, &*repr, v);
780                     let iv = C_integral(cx.int_type(), discr, false);
781                     let s = adt::is_discr_signed(&*repr) as Bool;
782                     llvm::LLVMConstIntCast(iv, llty.to_ref(), s)
783                 },
784                 (CastTy::Int(_), CastTy::Int(_)) => {
785                     let s = t_expr.is_signed() as Bool;
786                     llvm::LLVMConstIntCast(v, llty.to_ref(), s)
787                 },
788                 (CastTy::Int(_), CastTy::Float) => {
789                     if t_expr.is_signed() {
790                         llvm::LLVMConstSIToFP(v, llty.to_ref())
791                     } else {
792                         llvm::LLVMConstUIToFP(v, llty.to_ref())
793                     }
794                 },
795                 (CastTy::Float, CastTy::Float) => llvm::LLVMConstFPCast(v, llty.to_ref()),
796                 (CastTy::Float, CastTy::Int(IntTy::I)) => llvm::LLVMConstFPToSI(v, llty.to_ref()),
797                 (CastTy::Float, CastTy::Int(_)) => llvm::LLVMConstFPToUI(v, llty.to_ref()),
798                 (CastTy::Ptr(_), CastTy::Ptr(_)) | (CastTy::FnPtr, CastTy::Ptr(_))
799                 | (CastTy::RPtr(_), CastTy::Ptr(_)) => {
800                     ptrcast(v, llty)
801                 },
802                 (CastTy::FnPtr, CastTy::FnPtr) => ptrcast(v, llty), // isn't this a coercion?
803                 (CastTy::Int(_), CastTy::Ptr(_)) => llvm::LLVMConstIntToPtr(v, llty.to_ref()),
804                 (CastTy::Ptr(_), CastTy::Int(_)) | (CastTy::FnPtr, CastTy::Int(_)) => {
805                   llvm::LLVMConstPtrToInt(v, llty.to_ref())
806                 },
807                 _ => {
808                   cx.sess().impossible_case(e.span,
809                                             "bad combination of types for cast")
810                 },
811             } } // unsafe { match ( ... ) {
812         },
813         hir::ExprAddrOf(hir::MutImmutable, ref sub) => {
814             // If this is the address of some static, then we need to return
815             // the actual address of the static itself (short circuit the rest
816             // of const eval).
817             let mut cur = sub;
818             loop {
819                 match cur.node {
820                     hir::ExprBlock(ref blk) => {
821                         if let Some(ref sub) = blk.expr {
822                             cur = sub;
823                         } else {
824                             break;
825                         }
826                     },
827                     _ => break,
828                 }
829             }
830             let opt_def = cx.tcx().def_map.borrow().get(&cur.id).map(|d| d.full_def());
831             if let Some(def::DefStatic(def_id, _)) = opt_def {
832                 common::get_static_val(cx, def_id, ety)
833             } else {
834                 // If this isn't the address of a static, then keep going through
835                 // normal constant evaluation.
836                 let (v, ty) = try!(const_expr(cx, &**sub, param_substs, fn_args, trueconst));
837                 addr_of(cx, v, type_of::align_of(cx, ty), "ref")
838             }
839         },
840         hir::ExprAddrOf(hir::MutMutable, ref sub) => {
841             let (v, ty) = try!(const_expr(cx, &**sub, param_substs, fn_args, trueconst));
842             addr_of_mut(cx, v, type_of::align_of(cx, ty), "ref_mut_slice")
843         },
844         hir::ExprTup(ref es) => {
845             let repr = adt::represent_type(cx, ety);
846             let vals = try!(map_list(&es[..]));
847             adt::trans_const(cx, &*repr, 0, &vals[..])
848         },
849         hir::ExprStruct(_, ref fs, ref base_opt) => {
850             let repr = adt::represent_type(cx, ety);
851
852             let base_val = match *base_opt {
853                 Some(ref base) => Some(try!(const_expr(
854                     cx,
855                     &**base,
856                     param_substs,
857                     fn_args,
858                     trueconst,
859                 ))),
860                 None => None
861             };
862
863             let VariantInfo { discr, fields } = VariantInfo::of_node(cx.tcx(), ety, e.id);
864             let cs = fields.iter().enumerate().map(|(ix, &Field(f_name, _))| {
865                 match (fs.iter().find(|f| f_name == f.name.node), base_val) {
866                     (Some(ref f), _) => {
867                         const_expr(cx, &*f.expr, param_substs, fn_args, trueconst).map(|(l, _)| l)
868                     },
869                     (_, Some((bv, _))) => Ok(adt::const_get_field(cx, &*repr, bv, discr, ix)),
870                     (_, None) => cx.sess().span_bug(e.span, "missing struct field"),
871                 }
872             })
873             .collect::<Vec<Result<_, ConstEvalFailure>>>()
874             .into_iter()
875             .collect::<Result<Vec<_>,ConstEvalFailure>>();
876             let cs = try!(cs);
877             if ety.is_simd() {
878                 C_vector(&cs[..])
879             } else {
880                 adt::trans_const(cx, &*repr, discr, &cs[..])
881             }
882         },
883         hir::ExprVec(ref es) => {
884             let unit_ty = ety.sequence_element_type(cx.tcx());
885             let llunitty = type_of::type_of(cx, unit_ty);
886             let vs = es.iter()
887                        .map(|e| const_expr(
888                            cx,
889                            &**e,
890                            param_substs,
891                            fn_args,
892                            trueconst,
893                        ).map(|(l, _)| l))
894                        .collect::<Vec<Result<_, ConstEvalFailure>>>()
895                        .into_iter()
896                        .collect::<Result<Vec<_>, ConstEvalFailure>>();
897             let vs = try!(vs);
898             // If the vector contains enums, an LLVM array won't work.
899             if vs.iter().any(|vi| val_ty(*vi) != llunitty) {
900                 C_struct(cx, &vs[..], false)
901             } else {
902                 C_array(llunitty, &vs[..])
903             }
904         },
905         hir::ExprRepeat(ref elem, ref count) => {
906             let unit_ty = ety.sequence_element_type(cx.tcx());
907             let llunitty = type_of::type_of(cx, unit_ty);
908             let n = cx.tcx().eval_repeat_count(count);
909             let unit_val = try!(const_expr(cx, &**elem, param_substs, fn_args, trueconst)).0;
910             let vs = vec![unit_val; n];
911             if val_ty(unit_val) != llunitty {
912                 C_struct(cx, &vs[..], false)
913             } else {
914                 C_array(llunitty, &vs[..])
915             }
916         },
917         hir::ExprPath(..) => {
918             let def = cx.tcx().def_map.borrow().get(&e.id).unwrap().full_def();
919             match def {
920                 def::DefLocal(_, id) => {
921                     if let Some(val) = fn_args.and_then(|args| args.get(&id).cloned()) {
922                         val
923                     } else {
924                         cx.sess().span_bug(e.span, "const fn argument not found")
925                     }
926                 }
927                 def::DefFn(..) | def::DefMethod(..) => {
928                     expr::trans_def_fn_unadjusted(cx, e, def, param_substs).val
929                 }
930                 def::DefConst(def_id) | def::DefAssociatedConst(def_id) => {
931                     const_deref_ptr(cx, try!(get_const_val(cx, def_id, e)))
932                 }
933                 def::DefVariant(enum_did, variant_did, _) => {
934                     let vinfo = cx.tcx().lookup_adt_def(enum_did).variant_with_id(variant_did);
935                     match vinfo.kind() {
936                         ty::VariantKind::Unit => {
937                             let repr = adt::represent_type(cx, ety);
938                             adt::trans_const(cx, &*repr, vinfo.disr_val, &[])
939                         }
940                         ty::VariantKind::Tuple => {
941                             expr::trans_def_fn_unadjusted(cx, e, def, param_substs).val
942                         }
943                         ty::VariantKind::Struct => {
944                             cx.sess().span_bug(e.span, "path-expr refers to a dict variant!")
945                         }
946                     }
947                 }
948                 def::DefStruct(_) => {
949                     if let ty::TyBareFn(..) = ety.sty {
950                         // Tuple struct.
951                         expr::trans_def_fn_unadjusted(cx, e, def, param_substs).val
952                     } else {
953                         // Unit struct.
954                         C_null(type_of::type_of(cx, ety))
955                     }
956                 }
957                 _ => {
958                     cx.sess().span_bug(e.span, "expected a const, fn, struct, \
959                                                 or variant def")
960                 }
961             }
962         },
963         hir::ExprCall(ref callee, ref args) => {
964             let mut callee = &**callee;
965             loop {
966                 callee = match callee.node {
967                     hir::ExprBlock(ref block) => match block.expr {
968                         Some(ref tail) => &**tail,
969                         None => break,
970                     },
971                     _ => break,
972                 };
973             }
974             let def = cx.tcx().def_map.borrow()[&callee.id].full_def();
975             let arg_vals = try!(map_list(args));
976             match def {
977                 def::DefFn(did, _) | def::DefMethod(did) => {
978                     try!(const_fn_call(
979                         cx,
980                         ExprId(callee.id),
981                         did,
982                         &arg_vals,
983                         param_substs,
984                         trueconst,
985                     ))
986                 }
987                 def::DefStruct(_) => {
988                     if ety.is_simd() {
989                         C_vector(&arg_vals[..])
990                     } else {
991                         let repr = adt::represent_type(cx, ety);
992                         adt::trans_const(cx, &*repr, 0, &arg_vals[..])
993                     }
994                 }
995                 def::DefVariant(enum_did, variant_did, _) => {
996                     let repr = adt::represent_type(cx, ety);
997                     let vinfo = cx.tcx().lookup_adt_def(enum_did).variant_with_id(variant_did);
998                     adt::trans_const(cx,
999                                      &*repr,
1000                                      vinfo.disr_val,
1001                                      &arg_vals[..])
1002                 }
1003                 _ => cx.sess().span_bug(e.span, "expected a struct, variant, or const fn def"),
1004             }
1005         },
1006         hir::ExprMethodCall(_, _, ref args) => {
1007             let arg_vals = try!(map_list(args));
1008             let method_call = ty::MethodCall::expr(e.id);
1009             let method_did = cx.tcx().tables.borrow().method_map[&method_call].def_id;
1010             try!(const_fn_call(cx, MethodCallKey(method_call),
1011                                method_did, &arg_vals, param_substs, trueconst))
1012         },
1013         hir::ExprBlock(ref block) => {
1014             match block.expr {
1015                 Some(ref expr) => try!(const_expr(
1016                     cx,
1017                     &**expr,
1018                     param_substs,
1019                     fn_args,
1020                     trueconst,
1021                 )).0,
1022                 None => C_nil(cx),
1023             }
1024         },
1025         hir::ExprClosure(_, ref decl, ref body) => {
1026             match ety.sty {
1027                 ty::TyClosure(def_id, ref substs) => {
1028                     closure::trans_closure_expr(closure::Dest::Ignore(cx), decl,
1029                                                 body, e.id, def_id, substs);
1030                 }
1031                 _ =>
1032                     cx.sess().span_bug(
1033                         e.span,
1034                         &format!("bad type for closure expr: {:?}", ety))
1035             }
1036             C_null(type_of::type_of(cx, ety))
1037         },
1038         _ => cx.sess().span_bug(e.span,
1039                                 "bad constant expression type in consts::const_expr"),
1040     })
1041 }
1042
1043 pub fn trans_static(ccx: &CrateContext,
1044                     m: hir::Mutability,
1045                     expr: &hir::Expr,
1046                     id: ast::NodeId,
1047                     attrs: &Vec<ast::Attribute>)
1048                     -> Result<ValueRef, ConstEvalErr> {
1049     unsafe {
1050         let _icx = push_ctxt("trans_static");
1051         let g = base::get_item_val(ccx, id);
1052
1053         let empty_substs = ccx.tcx().mk_substs(Substs::trans_empty());
1054         let (v, _) = try!(const_expr(
1055             ccx,
1056             expr,
1057             empty_substs,
1058             None,
1059             TrueConst::Yes,
1060         ).map_err(|e| e.into_inner()));
1061
1062         // boolean SSA values are i1, but they have to be stored in i8 slots,
1063         // otherwise some LLVM optimization passes don't work as expected
1064         let mut val_llty = llvm::LLVMTypeOf(v);
1065         let v = if val_llty == Type::i1(ccx).to_ref() {
1066             val_llty = Type::i8(ccx).to_ref();
1067             llvm::LLVMConstZExt(v, val_llty)
1068         } else {
1069             v
1070         };
1071
1072         let ty = ccx.tcx().node_id_to_type(id);
1073         let llty = type_of::type_of(ccx, ty);
1074         let g = if val_llty == llty.to_ref() {
1075             g
1076         } else {
1077             // If we created the global with the wrong type,
1078             // correct the type.
1079             let empty_string = CString::new("").unwrap();
1080             let name_str_ref = CStr::from_ptr(llvm::LLVMGetValueName(g));
1081             let name_string = CString::new(name_str_ref.to_bytes()).unwrap();
1082             llvm::LLVMSetValueName(g, empty_string.as_ptr());
1083             let new_g = llvm::LLVMGetOrInsertGlobal(
1084                 ccx.llmod(), name_string.as_ptr(), val_llty);
1085             // To avoid breaking any invariants, we leave around the old
1086             // global for the moment; we'll replace all references to it
1087             // with the new global later. (See base::trans_crate.)
1088             ccx.statics_to_rauw().borrow_mut().push((g, new_g));
1089             new_g
1090         };
1091         llvm::LLVMSetAlignment(g, type_of::align_of(ccx, ty));
1092         llvm::LLVMSetInitializer(g, v);
1093
1094         // As an optimization, all shared statics which do not have interior
1095         // mutability are placed into read-only memory.
1096         if m != hir::MutMutable {
1097             let tcontents = ty.type_contents(ccx.tcx());
1098             if !tcontents.interior_unsafe() {
1099                 llvm::LLVMSetGlobalConstant(g, llvm::True);
1100             }
1101         }
1102
1103         debuginfo::create_global_var_metadata(ccx, id, g);
1104
1105         if attr::contains_name(attrs,
1106                                "thread_local") {
1107             llvm::set_thread_local(g, true);
1108         }
1109         Ok(g)
1110     }
1111 }