src/librustc_trans/trans/consts.rs

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