clippy_lints/src/format_args.rs

   1 use clippy_utils::diagnostics::{span_lint_and_sugg, span_lint_and_then};
   2 use clippy_utils::macros::FormatParamKind::{Implicit, Named, Numbered, Starred};
   3 use clippy_utils::macros::{is_format_macro, FormatArgsExpn, FormatParam, FormatParamUsage};
   4 use clippy_utils::source::{expand_past_previous_comma, snippet_opt};
   5 use clippy_utils::ty::implements_trait;
   6 use clippy_utils::{is_diag_trait_item, meets_msrv, msrvs};
   7 use if_chain::if_chain;
   8 use itertools::Itertools;
   9 use rustc_errors::Applicability;
  10 use rustc_hir::{Expr, ExprKind, HirId, Path, QPath};
  11 use rustc_lint::{LateContext, LateLintPass};
  12 use rustc_middle::ty::adjustment::{Adjust, Adjustment};
  13 use rustc_middle::ty::Ty;
  14 use rustc_semver::RustcVersion;
  15 use rustc_session::{declare_tool_lint, impl_lint_pass};
  16 use rustc_span::{sym, ExpnData, ExpnKind, Span, Symbol};
  17
  18 declare_clippy_lint! {
  19     /// ### What it does
  20     /// Detects `format!` within the arguments of another macro that does
  21     /// formatting such as `format!` itself, `write!` or `println!`. Suggests
  22     /// inlining the `format!` call.
  23     ///
  24     /// ### Why is this bad?
  25     /// The recommended code is both shorter and avoids a temporary allocation.
  26     ///
  27     /// ### Example
  28     /// ```rust
  29     /// # use std::panic::Location;
  30     /// println!("error: {}", format!("something failed at {}", Location::caller()));
  31     /// ```
  32     /// Use instead:
  33     /// ```rust
  34     /// # use std::panic::Location;
  35     /// println!("error: something failed at {}", Location::caller());
  36     /// ```
  37     #[clippy::version = "1.58.0"]
  38     pub FORMAT_IN_FORMAT_ARGS,
  39     perf,
  40     "`format!` used in a macro that does formatting"
  41 }
  42
  43 declare_clippy_lint! {
  44     /// ### What it does
  45     /// Checks for [`ToString::to_string`](https://doc.rust-lang.org/std/string/trait.ToString.html#tymethod.to_string)
  46     /// applied to a type that implements [`Display`](https://doc.rust-lang.org/std/fmt/trait.Display.html)
  47     /// in a macro that does formatting.
  48     ///
  49     /// ### Why is this bad?
  50     /// Since the type implements `Display`, the use of `to_string` is
  51     /// unnecessary.
  52     ///
  53     /// ### Example
  54     /// ```rust
  55     /// # use std::panic::Location;
  56     /// println!("error: something failed at {}", Location::caller().to_string());
  57     /// ```
  58     /// Use instead:
  59     /// ```rust
  60     /// # use std::panic::Location;
  61     /// println!("error: something failed at {}", Location::caller());
  62     /// ```
  63     #[clippy::version = "1.58.0"]
  64     pub TO_STRING_IN_FORMAT_ARGS,
  65     perf,
  66     "`to_string` applied to a type that implements `Display` in format args"
  67 }
  68
  69 declare_clippy_lint! {
  70     /// ### What it does
  71     /// Detect when a variable is not inlined in a format string,
  72     /// and suggests to inline it.
  73     ///
  74     /// ### Why is this bad?
  75     /// Non-inlined code is slightly more difficult to read and understand,
  76     /// as it requires arguments to be matched against the format string.
  77     /// The inlined syntax, where allowed, is simpler.
  78     ///
  79     /// ### Example
  80     /// ```rust
  81     /// # let var = 42;
  82     /// # let width = 1;
  83     /// # let prec = 2;
  84     /// format!("{}", var);
  85     /// format!("{v:?}", v = var);
  86     /// format!("{0} {0}", var);
  87     /// format!("{0:1$}", var, width);
  88     /// format!("{:.*}", prec, var);
  89     /// ```
  90     /// Use instead:
  91     /// ```rust
  92     /// # let var = 42;
  93     /// # let width = 1;
  94     /// # let prec = 2;
  95     /// format!("{var}");
  96     /// format!("{var:?}");
  97     /// format!("{var} {var}");
  98     /// format!("{var:width$}");
  99     /// format!("{var:.prec$}");
 100     /// ```
 101     ///
 102     /// ### Known Problems
 103     ///
 104     /// There may be a false positive if the format string is expanded from certain proc macros:
 105     ///
 106     /// ```ignore
 107     /// println!(indoc!("{}"), var);
 108     /// ```
 109     ///
 110     /// If a format string contains a numbered argument that cannot be inlined
 111     /// nothing will be suggested, e.g. `println!("{0}={1}", var, 1+2)`.
 112     #[clippy::version = "1.65.0"]
 113     pub UNINLINED_FORMAT_ARGS,
 114     pedantic,
 115     "using non-inlined variables in `format!` calls"
 116 }
 117
 118 impl_lint_pass!(FormatArgs => [FORMAT_IN_FORMAT_ARGS, UNINLINED_FORMAT_ARGS, TO_STRING_IN_FORMAT_ARGS]);
 119
 120 pub struct FormatArgs {
 121     msrv: Option<RustcVersion>,
 122 }
 123
 124 impl FormatArgs {
 125     #[must_use]
 126     pub fn new(msrv: Option<RustcVersion>) -> Self {
 127         Self { msrv }
 128     }
 129 }
 130
 131 impl<'tcx> LateLintPass<'tcx> for FormatArgs {
 132     fn check_expr(&mut self, cx: &LateContext<'tcx>, expr: &'tcx Expr<'tcx>) {
 133         if_chain! {
 134             if let Some(format_args) = FormatArgsExpn::parse(cx, expr);
 135             let expr_expn_data = expr.span.ctxt().outer_expn_data();
 136             let outermost_expn_data = outermost_expn_data(expr_expn_data);
 137             if let Some(macro_def_id) = outermost_expn_data.macro_def_id;
 138             if is_format_macro(cx, macro_def_id);
 139             if let ExpnKind::Macro(_, name) = outermost_expn_data.kind;
 140             then {
 141                 for arg in &format_args.args {
 142                     if !arg.format.is_default() {
 143                         continue;
 144                     }
 145                     if is_aliased(&format_args, arg.param.value.hir_id) {
 146                         continue;
 147                     }
 148                     check_format_in_format_args(cx, outermost_expn_data.call_site, name, arg.param.value);
 149                     check_to_string_in_format_args(cx, name, arg.param.value);
 150                 }
 151                 if meets_msrv(self.msrv, msrvs::FORMAT_ARGS_CAPTURE) {
 152                     check_uninlined_args(cx, &format_args, outermost_expn_data.call_site);
 153                 }
 154             }
 155         }
 156     }
 157
 158     extract_msrv_attr!(LateContext);
 159 }
 160
 161 fn check_uninlined_args(cx: &LateContext<'_>, args: &FormatArgsExpn<'_>, call_site: Span) {
 162     if args.format_string.span.from_expansion() {
 163         return;
 164     }
 165
 166     let mut fixes = Vec::new();
 167     // If any of the arguments are referenced by an index number,
 168     // and that argument is not a simple variable and cannot be inlined,
 169     // we cannot remove any other arguments in the format string,
 170     // because the index numbers might be wrong after inlining.
 171     // Example of an un-inlinable format:  print!("{}{1}", foo, 2)
 172     if !args.params().all(|p| check_one_arg(cx, &p, &mut fixes)) || fixes.is_empty() {
 173         return;
 174     }
 175
 176     // FIXME: Properly ignore a rare case where the format string is wrapped in a macro.
 177     // Example:  `format!(indoc!("{}"), foo);`
 178     // If inlined, they will cause a compilation error:
 179     //     > to avoid ambiguity, `format_args!` cannot capture variables
 180     //     > when the format string is expanded from a macro
 181     // @Alexendoo explanation:
 182     //     > indoc! is a proc macro that is producing a string literal with its span
 183     //     > set to its input it's not marked as from expansion, and since it's compatible
 184     //     > tokenization wise clippy_utils::is_from_proc_macro wouldn't catch it either
 185     // This might be a relatively expensive test, so do it only we are ready to replace.
 186     // See more examples in tests/ui/uninlined_format_args.rs
 187
 188     span_lint_and_then(
 189         cx,
 190         UNINLINED_FORMAT_ARGS,
 191         call_site,
 192         "variables can be used directly in the `format!` string",
 193         |diag| {
 194             diag.multipart_suggestion("change this to", fixes, Applicability::MachineApplicable);
 195         },
 196     );
 197 }
 198
 199 fn check_one_arg(cx: &LateContext<'_>, param: &FormatParam<'_>, fixes: &mut Vec<(Span, String)>) -> bool {
 200     if matches!(param.kind, Implicit | Starred | Named(_) | Numbered)
 201         && let ExprKind::Path(QPath::Resolved(None, path)) = param.value.kind
 202         && let Path { span, segments, .. } = path
 203         && let [segment] = segments
 204     {
 205         let replacement = match param.usage {
 206             FormatParamUsage::Argument => segment.ident.name.to_string(),
 207             FormatParamUsage::Width => format!("{}$", segment.ident.name),
 208             FormatParamUsage::Precision => format!(".{}$", segment.ident.name),
 209         };
 210         fixes.push((param.span, replacement));
 211         let arg_span = expand_past_previous_comma(cx, *span);
 212         fixes.push((arg_span, String::new()));
 213         true  // successful inlining, continue checking
 214     } else {
 215         // if we can't inline a numbered argument, we can't continue
 216         param.kind != Numbered
 217     }
 218 }
 219
 220 fn outermost_expn_data(expn_data: ExpnData) -> ExpnData {
 221     if expn_data.call_site.from_expansion() {
 222         outermost_expn_data(expn_data.call_site.ctxt().outer_expn_data())
 223     } else {
 224         expn_data
 225     }
 226 }
 227
 228 fn check_format_in_format_args(cx: &LateContext<'_>, call_site: Span, name: Symbol, arg: &Expr<'_>) {
 229     let expn_data = arg.span.ctxt().outer_expn_data();
 230     if expn_data.call_site.from_expansion() {
 231         return;
 232     }
 233     let Some(mac_id) = expn_data.macro_def_id else { return };
 234     if !cx.tcx.is_diagnostic_item(sym::format_macro, mac_id) {
 235         return;
 236     }
 237     span_lint_and_then(
 238         cx,
 239         FORMAT_IN_FORMAT_ARGS,
 240         call_site,
 241         &format!("`format!` in `{name}!` args"),
 242         |diag| {
 243             diag.help(&format!(
 244                 "combine the `format!(..)` arguments with the outer `{name}!(..)` call"
 245             ));
 246             diag.help("or consider changing `format!` to `format_args!`");
 247         },
 248     );
 249 }
 250
 251 fn check_to_string_in_format_args(cx: &LateContext<'_>, name: Symbol, value: &Expr<'_>) {
 252     if_chain! {
 253         if !value.span.from_expansion();
 254         if let ExprKind::MethodCall(_, receiver, [], _) = value.kind;
 255         if let Some(method_def_id) = cx.typeck_results().type_dependent_def_id(value.hir_id);
 256         if is_diag_trait_item(cx, method_def_id, sym::ToString);
 257         let receiver_ty = cx.typeck_results().expr_ty(receiver);
 258         if let Some(display_trait_id) = cx.tcx.get_diagnostic_item(sym::Display);
 259         let (n_needed_derefs, target) =
 260             count_needed_derefs(receiver_ty, cx.typeck_results().expr_adjustments(receiver).iter());
 261         if implements_trait(cx, target, display_trait_id, &[]);
 262         if let Some(sized_trait_id) = cx.tcx.lang_items().sized_trait();
 263         if let Some(receiver_snippet) = snippet_opt(cx, receiver.span);
 264         then {
 265             let needs_ref = !implements_trait(cx, receiver_ty, sized_trait_id, &[]);
 266             if n_needed_derefs == 0 && !needs_ref {
 267                 span_lint_and_sugg(
 268                     cx,
 269                     TO_STRING_IN_FORMAT_ARGS,
 270                     value.span.with_lo(receiver.span.hi()),
 271                     &format!(
 272                         "`to_string` applied to a type that implements `Display` in `{name}!` args"
 273                     ),
 274                     "remove this",
 275                     String::new(),
 276                     Applicability::MachineApplicable,
 277                 );
 278             } else {
 279                 span_lint_and_sugg(
 280                     cx,
 281                     TO_STRING_IN_FORMAT_ARGS,
 282                     value.span,
 283                     &format!(
 284                         "`to_string` applied to a type that implements `Display` in `{name}!` args"
 285                     ),
 286                     "use this",
 287                     format!(
 288                         "{}{:*>n_needed_derefs$}{receiver_snippet}",
 289                         if needs_ref { "&" } else { "" },
 290                         ""
 291                     ),
 292                     Applicability::MachineApplicable,
 293                 );
 294             }
 295         }
 296     }
 297 }
 298
 299 /// Returns true if `hir_id` is referred to by multiple format params
 300 fn is_aliased(args: &FormatArgsExpn<'_>, hir_id: HirId) -> bool {
 301     args.params()
 302         .filter(|param| param.value.hir_id == hir_id)
 303         .at_most_one()
 304         .is_err()
 305 }
 306
 307 fn count_needed_derefs<'tcx, I>(mut ty: Ty<'tcx>, mut iter: I) -> (usize, Ty<'tcx>)
 308 where
 309     I: Iterator<Item = &'tcx Adjustment<'tcx>>,
 310 {
 311     let mut n_total = 0;
 312     let mut n_needed = 0;
 313     loop {
 314         if let Some(Adjustment {
 315             kind: Adjust::Deref(overloaded_deref),
 316             target,
 317         }) = iter.next()
 318         {
 319             n_total += 1;
 320             if overloaded_deref.is_some() {
 321                 n_needed = n_total;
 322             }
 323             ty = *target;
 324         } else {
 325             return (n_needed, ty);
 326         }
 327     }
 328 }