test/prove.go

   1 // +build amd64
   2 // errorcheck -0 -d=ssa/prove/debug=1
   3
   4 // Copyright 2016 The Go Authors. All rights reserved.
   5 // Use of this source code is governed by a BSD-style
   6 // license that can be found in the LICENSE file.
   7
   8 package main
   9
  10 import "math"
  11
  12 func f0(a []int) int {
  13         a[0] = 1
  14         a[0] = 1 // ERROR "Proved IsInBounds$"
  15         a[6] = 1
  16         a[6] = 1 // ERROR "Proved IsInBounds$"
  17         a[5] = 1 // ERROR "Proved IsInBounds$"
  18         a[5] = 1 // ERROR "Proved IsInBounds$"
  19         return 13
  20 }
  21
  22 func f1(a []int) int {
  23         if len(a) <= 5 {
  24                 return 18
  25         }
  26         a[0] = 1 // ERROR "Proved IsInBounds$"
  27         a[0] = 1 // ERROR "Proved IsInBounds$"
  28         a[6] = 1
  29         a[6] = 1 // ERROR "Proved IsInBounds$"
  30         a[5] = 1 // ERROR "Proved IsInBounds$"
  31         a[5] = 1 // ERROR "Proved IsInBounds$"
  32         return 26
  33 }
  34
  35 func f1b(a []int, i int, j uint) int {
  36         if i >= 0 && i < len(a) {
  37                 return a[i] // ERROR "Proved IsInBounds$"
  38         }
  39         if i >= 10 && i < len(a) {
  40                 return a[i] // ERROR "Proved IsInBounds$"
  41         }
  42         if i >= 10 && i < len(a) {
  43                 return a[i] // ERROR "Proved IsInBounds$"
  44         }
  45         if i >= 10 && i < len(a) {
  46                 return a[i-10] // ERROR "Proved IsInBounds$"
  47         }
  48         if j < uint(len(a)) {
  49                 return a[j] // ERROR "Proved IsInBounds$"
  50         }
  51         return 0
  52 }
  53
  54 func f1c(a []int, i int64) int {
  55         c := uint64(math.MaxInt64 + 10) // overflows int
  56         d := int64(c)
  57         if i >= d && i < int64(len(a)) {
  58                 // d overflows, should not be handled.
  59                 return a[i]
  60         }
  61         return 0
  62 }
  63
  64 func f2(a []int) int {
  65         for i := range a { // ERROR "Induction variable: limits \[0,\?\), increment 1"
  66                 a[i+1] = i
  67                 a[i+1] = i // ERROR "Proved IsInBounds$"
  68         }
  69         return 34
  70 }
  71
  72 func f3(a []uint) int {
  73         for i := uint(0); i < uint(len(a)); i++ {
  74                 a[i] = i // ERROR "Proved IsInBounds$"
  75         }
  76         return 41
  77 }
  78
  79 func f4a(a, b, c int) int {
  80         if a < b {
  81                 if a == b { // ERROR "Disproved Eq64$"
  82                         return 47
  83                 }
  84                 if a > b { // ERROR "Disproved Greater64$"
  85                         return 50
  86                 }
  87                 if a < b { // ERROR "Proved Less64$"
  88                         return 53
  89                 }
  90                 // We can't get to this point and prove knows that, so
  91                 // there's no message for the next (obvious) branch.
  92                 if a != a {
  93                         return 56
  94                 }
  95                 return 61
  96         }
  97         return 63
  98 }
  99
 100 func f4b(a, b, c int) int {
 101         if a <= b {
 102                 if a >= b {
 103                         if a == b { // ERROR "Proved Eq64$"
 104                                 return 70
 105                         }
 106                         return 75
 107                 }
 108                 return 77
 109         }
 110         return 79
 111 }
 112
 113 func f4c(a, b, c int) int {
 114         if a <= b {
 115                 if a >= b {
 116                         if a != b { // ERROR "Disproved Neq64$"
 117                                 return 73
 118                         }
 119                         return 75
 120                 }
 121                 return 77
 122         }
 123         return 79
 124 }
 125
 126 func f4d(a, b, c int) int {
 127         if a < b {
 128                 if a < c {
 129                         if a < b { // ERROR "Proved Less64$"
 130                                 if a < c { // ERROR "Proved Less64$"
 131                                         return 87
 132                                 }
 133                                 return 89
 134                         }
 135                         return 91
 136                 }
 137                 return 93
 138         }
 139         return 95
 140 }
 141
 142 func f4e(a, b, c int) int {
 143         if a < b {
 144                 if b > a { // ERROR "Proved Greater64$"
 145                         return 101
 146                 }
 147                 return 103
 148         }
 149         return 105
 150 }
 151
 152 func f4f(a, b, c int) int {
 153         if a <= b {
 154                 if b > a {
 155                         if b == a { // ERROR "Disproved Eq64$"
 156                                 return 112
 157                         }
 158                         return 114
 159                 }
 160                 if b >= a { // ERROR "Proved Geq64$"
 161                         if b == a { // ERROR "Proved Eq64$"
 162                                 return 118
 163                         }
 164                         return 120
 165                 }
 166                 return 122
 167         }
 168         return 124
 169 }
 170
 171 func f5(a, b uint) int {
 172         if a == b {
 173                 if a <= b { // ERROR "Proved Leq64U$"
 174                         return 130
 175                 }
 176                 return 132
 177         }
 178         return 134
 179 }
 180
 181 // These comparisons are compile time constants.
 182 func f6a(a uint8) int {
 183         if a < a { // ERROR "Disproved Less8U$"
 184                 return 140
 185         }
 186         return 151
 187 }
 188
 189 func f6b(a uint8) int {
 190         if a < a { // ERROR "Disproved Less8U$"
 191                 return 140
 192         }
 193         return 151
 194 }
 195
 196 func f6x(a uint8) int {
 197         if a > a { // ERROR "Disproved Greater8U$"
 198                 return 143
 199         }
 200         return 151
 201 }
 202
 203 func f6d(a uint8) int {
 204         if a <= a { // ERROR "Proved Leq8U$"
 205                 return 146
 206         }
 207         return 151
 208 }
 209
 210 func f6e(a uint8) int {
 211         if a >= a { // ERROR "Proved Geq8U$"
 212                 return 149
 213         }
 214         return 151
 215 }
 216
 217 func f7(a []int, b int) int {
 218         if b < len(a) {
 219                 a[b] = 3
 220                 if b < len(a) { // ERROR "Proved Less64$"
 221                         a[b] = 5 // ERROR "Proved IsInBounds$"
 222                 }
 223         }
 224         return 161
 225 }
 226
 227 func f8(a, b uint) int {
 228         if a == b {
 229                 return 166
 230         }
 231         if a > b {
 232                 return 169
 233         }
 234         if a < b { // ERROR "Proved Less64U$"
 235                 return 172
 236         }
 237         return 174
 238 }
 239
 240 func f9(a, b bool) int {
 241         if a {
 242                 return 1
 243         }
 244         if a || b { // ERROR "Disproved Arg$"
 245                 return 2
 246         }
 247         return 3
 248 }
 249
 250 func f10(a string) int {
 251         n := len(a)
 252         // We optimize comparisons with small constant strings (see cmd/compile/internal/gc/walk.go),
 253         // so this string literal must be long.
 254         if a[:n>>1] == "aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa" {
 255                 return 0
 256         }
 257         return 1
 258 }
 259
 260 func f11a(a []int, i int) {
 261         useInt(a[i])
 262         useInt(a[i]) // ERROR "Proved IsInBounds$"
 263 }
 264
 265 func f11b(a []int, i int) {
 266         useSlice(a[i:])
 267         useSlice(a[i:]) // ERROR "Proved IsSliceInBounds$"
 268 }
 269
 270 func f11c(a []int, i int) {
 271         useSlice(a[:i])
 272         useSlice(a[:i]) // ERROR "Proved IsSliceInBounds$"
 273 }
 274
 275 func f11d(a []int, i int) {
 276         useInt(a[2*i+7])
 277         useInt(a[2*i+7]) // ERROR "Proved IsInBounds$"
 278 }
 279
 280 func f12(a []int, b int) {
 281         useSlice(a[:b])
 282 }
 283
 284 func f13a(a, b, c int, x bool) int {
 285         if a > 12 {
 286                 if x {
 287                         if a < 12 { // ERROR "Disproved Less64$"
 288                                 return 1
 289                         }
 290                 }
 291                 if x {
 292                         if a <= 12 { // ERROR "Disproved Leq64$"
 293                                 return 2
 294                         }
 295                 }
 296                 if x {
 297                         if a == 12 { // ERROR "Disproved Eq64$"
 298                                 return 3
 299                         }
 300                 }
 301                 if x {
 302                         if a >= 12 { // ERROR "Proved Geq64$"
 303                                 return 4
 304                         }
 305                 }
 306                 if x {
 307                         if a > 12 { // ERROR "Proved Greater64$"
 308                                 return 5
 309                         }
 310                 }
 311                 return 6
 312         }
 313         return 0
 314 }
 315
 316 func f13b(a int, x bool) int {
 317         if a == -9 {
 318                 if x {
 319                         if a < -9 { // ERROR "Disproved Less64$"
 320                                 return 7
 321                         }
 322                 }
 323                 if x {
 324                         if a <= -9 { // ERROR "Proved Leq64$"
 325                                 return 8
 326                         }
 327                 }
 328                 if x {
 329                         if a == -9 { // ERROR "Proved Eq64$"
 330                                 return 9
 331                         }
 332                 }
 333                 if x {
 334                         if a >= -9 { // ERROR "Proved Geq64$"
 335                                 return 10
 336                         }
 337                 }
 338                 if x {
 339                         if a > -9 { // ERROR "Disproved Greater64$"
 340                                 return 11
 341                         }
 342                 }
 343                 return 12
 344         }
 345         return 0
 346 }
 347
 348 func f13c(a int, x bool) int {
 349         if a < 90 {
 350                 if x {
 351                         if a < 90 { // ERROR "Proved Less64$"
 352                                 return 13
 353                         }
 354                 }
 355                 if x {
 356                         if a <= 90 { // ERROR "Proved Leq64$"
 357                                 return 14
 358                         }
 359                 }
 360                 if x {
 361                         if a == 90 { // ERROR "Disproved Eq64$"
 362                                 return 15
 363                         }
 364                 }
 365                 if x {
 366                         if a >= 90 { // ERROR "Disproved Geq64$"
 367                                 return 16
 368                         }
 369                 }
 370                 if x {
 371                         if a > 90 { // ERROR "Disproved Greater64$"
 372                                 return 17
 373                         }
 374                 }
 375                 return 18
 376         }
 377         return 0
 378 }
 379
 380 func f13d(a int) int {
 381         if a < 5 {
 382                 if a < 9 { // ERROR "Proved Less64$"
 383                         return 1
 384                 }
 385         }
 386         return 0
 387 }
 388
 389 func f13e(a int) int {
 390         if a > 9 {
 391                 if a > 5 { // ERROR "Proved Greater64$"
 392                         return 1
 393                 }
 394         }
 395         return 0
 396 }
 397
 398 func f13f(a int64) int64 {
 399         if a > math.MaxInt64 {
 400                 if a == 0 { // ERROR "Disproved Eq64$"
 401                         return 1
 402                 }
 403         }
 404         return 0
 405 }
 406
 407 func f13g(a int) int {
 408         if a < 3 {
 409                 return 5
 410         }
 411         if a > 3 {
 412                 return 6
 413         }
 414         if a == 3 { // ERROR "Proved Eq64$"
 415                 return 7
 416         }
 417         return 8
 418 }
 419
 420 func f13h(a int) int {
 421         if a < 3 {
 422                 if a > 1 {
 423                         if a == 2 { // ERROR "Proved Eq64$"
 424                                 return 5
 425                         }
 426                 }
 427         }
 428         return 0
 429 }
 430
 431 func f13i(a uint) int {
 432         if a == 0 {
 433                 return 1
 434         }
 435         if a > 0 { // ERROR "Proved Greater64U$"
 436                 return 2
 437         }
 438         return 3
 439 }
 440
 441 func f14(p, q *int, a []int) {
 442         // This crazy ordering usually gives i1 the lowest value ID,
 443         // j the middle value ID, and i2 the highest value ID.
 444         // That used to confuse CSE because it ordered the args
 445         // of the two + ops below differently.
 446         // That in turn foiled bounds check elimination.
 447         i1 := *p
 448         j := *q
 449         i2 := *p
 450         useInt(a[i1+j])
 451         useInt(a[i2+j]) // ERROR "Proved IsInBounds$"
 452 }
 453
 454 func f15(s []int, x int) {
 455         useSlice(s[x:])
 456         useSlice(s[:x]) // ERROR "Proved IsSliceInBounds$"
 457 }
 458
 459 func f16(s []int) []int {
 460         if len(s) >= 10 {
 461                 return s[:10] // ERROR "Proved IsSliceInBounds$"
 462         }
 463         return nil
 464 }
 465
 466 func f17(b []int) {
 467         for i := 0; i < len(b); i++ { // ERROR "Induction variable: limits \[0,\?\), increment 1"
 468                 // This tests for i <= cap, which we can only prove
 469                 // using the derived relation between len and cap.
 470                 // This depends on finding the contradiction, since we
 471                 // don't query this condition directly.
 472                 useSlice(b[:i]) // ERROR "Proved IsSliceInBounds$"
 473         }
 474 }
 475
 476 func f18(b []int, x int, y uint) {
 477         _ = b[x]
 478         _ = b[y]
 479
 480         if x > len(b) { // ERROR "Disproved Greater64$"
 481                 return
 482         }
 483         if y > uint(len(b)) { // ERROR "Disproved Greater64U$"
 484                 return
 485         }
 486         if int(y) > len(b) { // ERROR "Disproved Greater64$"
 487                 return
 488         }
 489 }
 490
 491 func sm1(b []int, x int) {
 492         // Test constant argument to slicemask.
 493         useSlice(b[2:8]) // ERROR "Proved slicemask not needed$"
 494         // Test non-constant argument with known limits.
 495         if cap(b) > 10 {
 496                 useSlice(b[2:]) // ERROR "Proved slicemask not needed$"
 497         }
 498 }
 499
 500 func lim1(x, y, z int) {
 501         // Test relations between signed and unsigned limits.
 502         if x > 5 {
 503                 if uint(x) > 5 { // ERROR "Proved Greater64U$"
 504                         return
 505                 }
 506         }
 507         if y >= 0 && y < 4 {
 508                 if uint(y) > 4 { // ERROR "Disproved Greater64U$"
 509                         return
 510                 }
 511                 if uint(y) < 5 { // ERROR "Proved Less64U$"
 512                         return
 513                 }
 514         }
 515         if z < 4 {
 516                 if uint(z) > 4 { // Not provable without disjunctions.
 517                         return
 518                 }
 519         }
 520 }
 521
 522 // fence1–4 correspond to the four fence-post implications.
 523
 524 func fence1(b []int, x, y int) {
 525         // Test proofs that rely on fence-post implications.
 526         if x+1 > y {
 527                 if x < y { // ERROR "Disproved Less64$"
 528                         return
 529                 }
 530         }
 531         if len(b) < cap(b) {
 532                 // This eliminates the growslice path.
 533                 b = append(b, 1) // ERROR "Disproved Greater64$"
 534         }
 535 }
 536
 537 func fence2(x, y int) {
 538         if x-1 < y {
 539                 if x > y { // ERROR "Disproved Greater64$"
 540                         return
 541                 }
 542         }
 543 }
 544
 545 func fence3(b, c []int, x, y int64) {
 546         if x-1 >= y {
 547                 if x <= y { // Can't prove because x may have wrapped.
 548                         return
 549                 }
 550         }
 551
 552         if x != math.MinInt64 && x-1 >= y {
 553                 if x <= y { // ERROR "Disproved Leq64$"
 554                         return
 555                 }
 556         }
 557
 558         c[len(c)-1] = 0 // Can't prove because len(c) might be 0
 559
 560         if n := len(b); n > 0 {
 561                 b[n-1] = 0 // ERROR "Proved IsInBounds$"
 562         }
 563 }
 564
 565 func fence4(x, y int64) {
 566         if x >= y+1 {
 567                 if x <= y {
 568                         return
 569                 }
 570         }
 571         if y != math.MaxInt64 && x >= y+1 {
 572                 if x <= y { // ERROR "Disproved Leq64$"
 573                         return
 574                 }
 575         }
 576 }
 577
 578 // Check transitive relations
 579 func trans1(x, y int64) {
 580         if x > 5 {
 581                 if y > x {
 582                         if y > 2 { // ERROR "Proved Greater64"
 583                                 return
 584                         }
 585                 } else if y == x {
 586                         if y > 5 { // ERROR "Proved Greater64"
 587                                 return
 588                         }
 589                 }
 590         }
 591         if x >= 10 {
 592                 if y > x {
 593                         if y > 10 { // ERROR "Proved Greater64"
 594                                 return
 595                         }
 596                 }
 597         }
 598 }
 599
 600 func trans2(a, b []int, i int) {
 601         if len(a) != len(b) {
 602                 return
 603         }
 604
 605         _ = a[i]
 606         _ = b[i] // ERROR "Proved IsInBounds$"
 607 }
 608
 609 func trans3(a, b []int, i int) {
 610         if len(a) > len(b) {
 611                 return
 612         }
 613
 614         _ = a[i]
 615         _ = b[i] // ERROR "Proved IsInBounds$"
 616 }
 617
 618 // Derived from nat.cmp
 619 func natcmp(x, y []uint) (r int) {
 620         m := len(x)
 621         n := len(y)
 622         if m != n || m == 0 {
 623                 return
 624         }
 625
 626         i := m - 1
 627         for i > 0 && // ERROR "Induction variable: limits \(0,\?\], increment 1"
 628                 x[i] == // ERROR "Proved IsInBounds$"
 629                         y[i] { // ERROR "Proved IsInBounds$"
 630                 i--
 631         }
 632
 633         switch {
 634         case x[i] < // todo, cannot prove this because it's dominated by i<=0 || x[i]==y[i]
 635                 y[i]: // ERROR "Proved IsInBounds$"
 636                 r = -1
 637         case x[i] > // ERROR "Proved IsInBounds$"
 638                 y[i]: // ERROR "Proved IsInBounds$"
 639                 r = 1
 640         }
 641         return
 642 }
 643
 644 func suffix(s, suffix string) bool {
 645         // todo, we're still not able to drop the bound check here in the general case
 646         return len(s) >= len(suffix) && s[len(s)-len(suffix):] == suffix
 647 }
 648
 649 func constsuffix(s string) bool {
 650         return suffix(s, "abc") // ERROR "Proved IsSliceInBounds$"
 651 }
 652
 653 // oforuntil tests the pattern created by OFORUNTIL blocks. These are
 654 // handled by addLocalInductiveFacts rather than findIndVar.
 655 func oforuntil(b []int) {
 656         i := 0
 657         if len(b) > i {
 658         top:
 659                 println(b[i]) // ERROR "Induction variable: limits \[0,\?\), increment 1$" "Proved IsInBounds$"
 660                 i++
 661                 if i < len(b) {
 662                         goto top
 663                 }
 664         }
 665 }
 666
 667 // The range tests below test the index variable of range loops.
 668
 669 // range1 compiles to the "efficiently indexable" form of a range loop.
 670 func range1(b []int) {
 671         for i, v := range b { // ERROR "Induction variable: limits \[0,\?\), increment 1$"
 672                 b[i] = v + 1    // ERROR "Proved IsInBounds$"
 673                 if i < len(b) { // ERROR "Proved Less64$"
 674                         println("x")
 675                 }
 676                 if i >= 0 { // ERROR "Proved Geq64$"
 677                         println("x")
 678                 }
 679         }
 680 }
 681
 682 // range2 elements are larger, so they use the general form of a range loop.
 683 func range2(b [][32]int) {
 684         for i, v := range b {
 685                 b[i][0] = v[0] + 1 // ERROR "Induction variable: limits \[0,\?\), increment 1$" "Proved IsInBounds$"
 686                 if i < len(b) {    // ERROR "Proved Less64$"
 687                         println("x")
 688                 }
 689                 if i >= 0 { // ERROR "Proved Geq64"
 690                         println("x")
 691                 }
 692         }
 693 }
 694
 695 //go:noinline
 696 func useInt(a int) {
 697 }
 698
 699 //go:noinline
 700 func useSlice(a []int) {
 701 }
 702
 703 func main() {
 704 }