]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - clippy_lints/src/loops.rs
clippy_lints: Update empty_loop lint
[rust.git] / clippy_lints / src / loops.rs
1 use crate::consts::constant;
2 use crate::utils::paths;
3 use crate::utils::sugg::Sugg;
4 use crate::utils::usage::{is_unused, mutated_variables};
5 use crate::utils::{
6     contains_name, get_enclosing_block, get_parent_expr, get_trait_def_id, has_iter_method, higher, implements_trait,
7     is_integer_const, is_no_std_crate, is_refutable, is_type_diagnostic_item, last_path_segment, match_trait_method,
8     match_type, match_var, multispan_sugg, qpath_res, snippet, snippet_with_applicability, snippet_with_macro_callsite,
9     span_lint, span_lint_and_help, span_lint_and_sugg, span_lint_and_then, sugg, SpanlessEq,
10 };
11 use if_chain::if_chain;
12 use rustc_ast::ast;
13 use rustc_data_structures::fx::{FxHashMap, FxHashSet};
14 use rustc_errors::Applicability;
15 use rustc_hir::def::{DefKind, Res};
16 use rustc_hir::intravisit::{walk_block, walk_expr, walk_pat, walk_stmt, NestedVisitorMap, Visitor};
17 use rustc_hir::{
18     def_id, BinOpKind, BindingAnnotation, Block, BorrowKind, Expr, ExprKind, GenericArg, HirId, InlineAsmOperand,
19     Local, LoopSource, MatchSource, Mutability, Node, Pat, PatKind, QPath, Stmt, StmtKind,
20 };
21 use rustc_infer::infer::TyCtxtInferExt;
22 use rustc_lint::{LateContext, LateLintPass, LintContext};
23 use rustc_middle::hir::map::Map;
24 use rustc_middle::lint::in_external_macro;
25 use rustc_middle::middle::region;
26 use rustc_middle::ty::{self, Ty, TyS};
27 use rustc_session::{declare_lint_pass, declare_tool_lint};
28 use rustc_span::source_map::Span;
29 use rustc_span::symbol::{sym, Ident, Symbol};
30 use rustc_typeck::expr_use_visitor::{ConsumeMode, Delegate, ExprUseVisitor, PlaceBase, PlaceWithHirId};
31 use std::iter::{once, Iterator};
32 use std::mem;
33
34 declare_clippy_lint! {
35     /// **What it does:** Checks for for-loops that manually copy items between
36     /// slices that could be optimized by having a memcpy.
37     ///
38     /// **Why is this bad?** It is not as fast as a memcpy.
39     ///
40     /// **Known problems:** None.
41     ///
42     /// **Example:**
43     /// ```rust
44     /// # let src = vec![1];
45     /// # let mut dst = vec![0; 65];
46     /// for i in 0..src.len() {
47     ///     dst[i + 64] = src[i];
48     /// }
49     /// ```
50     /// Could be written as:
51     /// ```rust
52     /// # let src = vec![1];
53     /// # let mut dst = vec![0; 65];
54     /// dst[64..(src.len() + 64)].clone_from_slice(&src[..]);
55     /// ```
56     pub MANUAL_MEMCPY,
57     perf,
58     "manually copying items between slices"
59 }
60
61 declare_clippy_lint! {
62     /// **What it does:** Checks for looping over the range of `0..len` of some
63     /// collection just to get the values by index.
64     ///
65     /// **Why is this bad?** Just iterating the collection itself makes the intent
66     /// more clear and is probably faster.
67     ///
68     /// **Known problems:** None.
69     ///
70     /// **Example:**
71     /// ```rust
72     /// let vec = vec!['a', 'b', 'c'];
73     /// for i in 0..vec.len() {
74     ///     println!("{}", vec[i]);
75     /// }
76     /// ```
77     /// Could be written as:
78     /// ```rust
79     /// let vec = vec!['a', 'b', 'c'];
80     /// for i in vec {
81     ///     println!("{}", i);
82     /// }
83     /// ```
84     pub NEEDLESS_RANGE_LOOP,
85     style,
86     "for-looping over a range of indices where an iterator over items would do"
87 }
88
89 declare_clippy_lint! {
90     /// **What it does:** Checks for loops on `x.iter()` where `&x` will do, and
91     /// suggests the latter.
92     ///
93     /// **Why is this bad?** Readability.
94     ///
95     /// **Known problems:** False negatives. We currently only warn on some known
96     /// types.
97     ///
98     /// **Example:**
99     /// ```rust
100     /// // with `y` a `Vec` or slice:
101     /// # let y = vec![1];
102     /// for x in y.iter() {
103     ///     // ..
104     /// }
105     /// ```
106     /// can be rewritten to
107     /// ```rust
108     /// # let y = vec![1];
109     /// for x in &y {
110     ///     // ..
111     /// }
112     /// ```
113     pub EXPLICIT_ITER_LOOP,
114     pedantic,
115     "for-looping over `_.iter()` or `_.iter_mut()` when `&_` or `&mut _` would do"
116 }
117
118 declare_clippy_lint! {
119     /// **What it does:** Checks for loops on `y.into_iter()` where `y` will do, and
120     /// suggests the latter.
121     ///
122     /// **Why is this bad?** Readability.
123     ///
124     /// **Known problems:** None
125     ///
126     /// **Example:**
127     /// ```rust
128     /// # let y = vec![1];
129     /// // with `y` a `Vec` or slice:
130     /// for x in y.into_iter() {
131     ///     // ..
132     /// }
133     /// ```
134     /// can be rewritten to
135     /// ```rust
136     /// # let y = vec![1];
137     /// for x in y {
138     ///     // ..
139     /// }
140     /// ```
141     pub EXPLICIT_INTO_ITER_LOOP,
142     pedantic,
143     "for-looping over `_.into_iter()` when `_` would do"
144 }
145
146 declare_clippy_lint! {
147     /// **What it does:** Checks for loops on `x.next()`.
148     ///
149     /// **Why is this bad?** `next()` returns either `Some(value)` if there was a
150     /// value, or `None` otherwise. The insidious thing is that `Option<_>`
151     /// implements `IntoIterator`, so that possibly one value will be iterated,
152     /// leading to some hard to find bugs. No one will want to write such code
153     /// [except to win an Underhanded Rust
154     /// Contest](https://www.reddit.com/r/rust/comments/3hb0wm/underhanded_rust_contest/cu5yuhr).
155     ///
156     /// **Known problems:** None.
157     ///
158     /// **Example:**
159     /// ```ignore
160     /// for x in y.next() {
161     ///     ..
162     /// }
163     /// ```
164     pub ITER_NEXT_LOOP,
165     correctness,
166     "for-looping over `_.next()` which is probably not intended"
167 }
168
169 declare_clippy_lint! {
170     /// **What it does:** Checks for `for` loops over `Option` or `Result` values.
171     ///
172     /// **Why is this bad?** Readability. This is more clearly expressed as an `if
173     /// let`.
174     ///
175     /// **Known problems:** None.
176     ///
177     /// **Example:**
178     /// ```rust
179     /// # let opt = Some(1);
180     ///
181     /// // Bad
182     /// for x in opt {
183     ///     // ..
184     /// }
185     ///
186     /// // Good
187     /// if let Some(x) = opt {
188     ///     // ..
189     /// }
190     /// ```
191     ///
192     /// // or
193     ///
194     /// ```rust
195     /// # let res: Result<i32, std::io::Error> = Ok(1);
196     ///
197     /// // Bad
198     /// for x in &res {
199     ///     // ..
200     /// }
201     ///
202     /// // Good
203     /// if let Ok(x) = res {
204     ///     // ..
205     /// }
206     /// ```
207     pub FOR_LOOPS_OVER_FALLIBLES,
208     correctness,
209     "for-looping over an `Option` or a `Result`, which is more clearly expressed as an `if let`"
210 }
211
212 declare_clippy_lint! {
213     /// **What it does:** Detects `loop + match` combinations that are easier
214     /// written as a `while let` loop.
215     ///
216     /// **Why is this bad?** The `while let` loop is usually shorter and more
217     /// readable.
218     ///
219     /// **Known problems:** Sometimes the wrong binding is displayed (#383).
220     ///
221     /// **Example:**
222     /// ```rust,no_run
223     /// # let y = Some(1);
224     /// loop {
225     ///     let x = match y {
226     ///         Some(x) => x,
227     ///         None => break,
228     ///     };
229     ///     // .. do something with x
230     /// }
231     /// // is easier written as
232     /// while let Some(x) = y {
233     ///     // .. do something with x
234     /// };
235     /// ```
236     pub WHILE_LET_LOOP,
237     complexity,
238     "`loop { if let { ... } else break }`, which can be written as a `while let` loop"
239 }
240
241 declare_clippy_lint! {
242     /// **What it does:** Checks for functions collecting an iterator when collect
243     /// is not needed.
244     ///
245     /// **Why is this bad?** `collect` causes the allocation of a new data structure,
246     /// when this allocation may not be needed.
247     ///
248     /// **Known problems:**
249     /// None
250     ///
251     /// **Example:**
252     /// ```rust
253     /// # let iterator = vec![1].into_iter();
254     /// let len = iterator.clone().collect::<Vec<_>>().len();
255     /// // should be
256     /// let len = iterator.count();
257     /// ```
258     pub NEEDLESS_COLLECT,
259     perf,
260     "collecting an iterator when collect is not needed"
261 }
262
263 declare_clippy_lint! {
264     /// **What it does:** Checks `for` loops over slices with an explicit counter
265     /// and suggests the use of `.enumerate()`.
266     ///
267     /// **Why is it bad?** Using `.enumerate()` makes the intent more clear,
268     /// declutters the code and may be faster in some instances.
269     ///
270     /// **Known problems:** None.
271     ///
272     /// **Example:**
273     /// ```rust
274     /// # let v = vec![1];
275     /// # fn bar(bar: usize, baz: usize) {}
276     /// let mut i = 0;
277     /// for item in &v {
278     ///     bar(i, *item);
279     ///     i += 1;
280     /// }
281     /// ```
282     /// Could be written as
283     /// ```rust
284     /// # let v = vec![1];
285     /// # fn bar(bar: usize, baz: usize) {}
286     /// for (i, item) in v.iter().enumerate() { bar(i, *item); }
287     /// ```
288     pub EXPLICIT_COUNTER_LOOP,
289     complexity,
290     "for-looping with an explicit counter when `_.enumerate()` would do"
291 }
292
293 declare_clippy_lint! {
294     /// **What it does:** Checks for empty `loop` expressions.
295     ///
296     /// **Why is this bad?** These busy loops burn CPU cycles without doing
297     /// anything. It is _almost always_ a better idea to `panic!` than to have
298     /// a busy loop.
299     ///
300     /// If panicking isn't possible, think of the environment and either:
301     ///   - block on something
302     ///   - sleep the thread for some microseconds
303     ///   - yield or pause the thread
304     ///
305     /// For `std` targets, this can be done with
306     /// [`std::thread::sleep`](https://doc.rust-lang.org/std/thread/fn.sleep.html)
307     /// or [`std::thread::yield_now`](https://doc.rust-lang.org/std/thread/fn.yield_now.html).
308     ///
309     /// For `no_std` targets, doing this is more complicated, especially because
310     /// `#[panic_handler]`s can't panic. To stop/pause the thread, you will
311     /// probably need to invoke some target-specific intrinsic. Examples include:
312     ///   - [`x86_64::instructions::hlt`](https://docs.rs/x86_64/0.12.2/x86_64/instructions/fn.hlt.html)
313     ///   - [`cortex_m::asm::wfi`](https://docs.rs/cortex-m/0.6.3/cortex_m/asm/fn.wfi.html)
314     ///
315     /// **Known problems:** None.
316     ///
317     /// **Example:**
318     /// ```no_run
319     /// loop {}
320     /// ```
321     pub EMPTY_LOOP,
322     style,
323     "empty `loop {}`, which should block or sleep"
324 }
325
326 declare_clippy_lint! {
327     /// **What it does:** Checks for `while let` expressions on iterators.
328     ///
329     /// **Why is this bad?** Readability. A simple `for` loop is shorter and conveys
330     /// the intent better.
331     ///
332     /// **Known problems:** None.
333     ///
334     /// **Example:**
335     /// ```ignore
336     /// while let Some(val) = iter() {
337     ///     ..
338     /// }
339     /// ```
340     pub WHILE_LET_ON_ITERATOR,
341     style,
342     "using a while-let loop instead of a for loop on an iterator"
343 }
344
345 declare_clippy_lint! {
346     /// **What it does:** Checks for iterating a map (`HashMap` or `BTreeMap`) and
347     /// ignoring either the keys or values.
348     ///
349     /// **Why is this bad?** Readability. There are `keys` and `values` methods that
350     /// can be used to express that don't need the values or keys.
351     ///
352     /// **Known problems:** None.
353     ///
354     /// **Example:**
355     /// ```ignore
356     /// for (k, _) in &map {
357     ///     ..
358     /// }
359     /// ```
360     ///
361     /// could be replaced by
362     ///
363     /// ```ignore
364     /// for k in map.keys() {
365     ///     ..
366     /// }
367     /// ```
368     pub FOR_KV_MAP,
369     style,
370     "looping on a map using `iter` when `keys` or `values` would do"
371 }
372
373 declare_clippy_lint! {
374     /// **What it does:** Checks for loops that will always `break`, `return` or
375     /// `continue` an outer loop.
376     ///
377     /// **Why is this bad?** This loop never loops, all it does is obfuscating the
378     /// code.
379     ///
380     /// **Known problems:** None
381     ///
382     /// **Example:**
383     /// ```rust
384     /// loop {
385     ///     ..;
386     ///     break;
387     /// }
388     /// ```
389     pub NEVER_LOOP,
390     correctness,
391     "any loop that will always `break` or `return`"
392 }
393
394 declare_clippy_lint! {
395     /// **What it does:** Checks for loops which have a range bound that is a mutable variable
396     ///
397     /// **Why is this bad?** One might think that modifying the mutable variable changes the loop bounds
398     ///
399     /// **Known problems:** None
400     ///
401     /// **Example:**
402     /// ```rust
403     /// let mut foo = 42;
404     /// for i in 0..foo {
405     ///     foo -= 1;
406     ///     println!("{}", i); // prints numbers from 0 to 42, not 0 to 21
407     /// }
408     /// ```
409     pub MUT_RANGE_BOUND,
410     complexity,
411     "for loop over a range where one of the bounds is a mutable variable"
412 }
413
414 declare_clippy_lint! {
415     /// **What it does:** Checks whether variables used within while loop condition
416     /// can be (and are) mutated in the body.
417     ///
418     /// **Why is this bad?** If the condition is unchanged, entering the body of the loop
419     /// will lead to an infinite loop.
420     ///
421     /// **Known problems:** If the `while`-loop is in a closure, the check for mutation of the
422     /// condition variables in the body can cause false negatives. For example when only `Upvar` `a` is
423     /// in the condition and only `Upvar` `b` gets mutated in the body, the lint will not trigger.
424     ///
425     /// **Example:**
426     /// ```rust
427     /// let i = 0;
428     /// while i > 10 {
429     ///     println!("let me loop forever!");
430     /// }
431     /// ```
432     pub WHILE_IMMUTABLE_CONDITION,
433     correctness,
434     "variables used within while expression are not mutated in the body"
435 }
436
437 declare_clippy_lint! {
438     /// **What it does:** Checks whether a for loop is being used to push a constant
439     /// value into a Vec.
440     ///
441     /// **Why is this bad?** This kind of operation can be expressed more succinctly with
442     /// `vec![item;SIZE]` or `vec.resize(NEW_SIZE, item)` and using these alternatives may also
443     /// have better performance.
444     /// **Known problems:** None
445     ///
446     /// **Example:**
447     /// ```rust
448     /// let item1 = 2;
449     /// let item2 = 3;
450     /// let mut vec: Vec<u8> = Vec::new();
451     /// for _ in 0..20 {
452     ///    vec.push(item1);
453     /// }
454     /// for _ in 0..30 {
455     ///     vec.push(item2);
456     /// }
457     /// ```
458     /// could be written as
459     /// ```rust
460     /// let item1 = 2;
461     /// let item2 = 3;
462     /// let mut vec: Vec<u8> = vec![item1; 20];
463     /// vec.resize(20 + 30, item2);
464     /// ```
465     pub SAME_ITEM_PUSH,
466     style,
467     "the same item is pushed inside of a for loop"
468 }
469
470 declare_lint_pass!(Loops => [
471     MANUAL_MEMCPY,
472     NEEDLESS_RANGE_LOOP,
473     EXPLICIT_ITER_LOOP,
474     EXPLICIT_INTO_ITER_LOOP,
475     ITER_NEXT_LOOP,
476     FOR_LOOPS_OVER_FALLIBLES,
477     WHILE_LET_LOOP,
478     NEEDLESS_COLLECT,
479     EXPLICIT_COUNTER_LOOP,
480     EMPTY_LOOP,
481     WHILE_LET_ON_ITERATOR,
482     FOR_KV_MAP,
483     NEVER_LOOP,
484     MUT_RANGE_BOUND,
485     WHILE_IMMUTABLE_CONDITION,
486     SAME_ITEM_PUSH,
487 ]);
488
489 impl<'tcx> LateLintPass<'tcx> for Loops {
490     #[allow(clippy::too_many_lines)]
491     fn check_expr(&mut self, cx: &LateContext<'tcx>, expr: &'tcx Expr<'_>) {
492         if let Some((pat, arg, body)) = higher::for_loop(expr) {
493             // we don't want to check expanded macros
494             // this check is not at the top of the function
495             // since higher::for_loop expressions are marked as expansions
496             if body.span.from_expansion() {
497                 return;
498             }
499             check_for_loop(cx, pat, arg, body, expr);
500         }
501
502         // we don't want to check expanded macros
503         if expr.span.from_expansion() {
504             return;
505         }
506
507         // check for never_loop
508         if let ExprKind::Loop(ref block, _, _) = expr.kind {
509             match never_loop_block(block, expr.hir_id) {
510                 NeverLoopResult::AlwaysBreak => span_lint(cx, NEVER_LOOP, expr.span, "this loop never actually loops"),
511                 NeverLoopResult::MayContinueMainLoop | NeverLoopResult::Otherwise => (),
512             }
513         }
514
515         // check for `loop { if let {} else break }` that could be `while let`
516         // (also matches an explicit "match" instead of "if let")
517         // (even if the "match" or "if let" is used for declaration)
518         if let ExprKind::Loop(ref block, _, LoopSource::Loop) = expr.kind {
519             // also check for empty `loop {}` statements
520             // TODO(issue #6161): Enable for no_std crates (outside of #[panic_handler])
521             if block.stmts.is_empty() && block.expr.is_none() && !is_no_std_crate(cx.tcx.hir().krate()) {
522                 span_lint_and_help(
523                     cx,
524                     EMPTY_LOOP,
525                     expr.span,
526                     "empty `loop {}` wastes CPU cycles",
527                     None,
528                     "You should either use `panic!()` or add `std::thread::sleep(..);` to the loop body.",
529                 );
530             }
531
532             // extract the expression from the first statement (if any) in a block
533             let inner_stmt_expr = extract_expr_from_first_stmt(block);
534             // or extract the first expression (if any) from the block
535             if let Some(inner) = inner_stmt_expr.or_else(|| extract_first_expr(block)) {
536                 if let ExprKind::Match(ref matchexpr, ref arms, ref source) = inner.kind {
537                     // ensure "if let" compatible match structure
538                     match *source {
539                         MatchSource::Normal | MatchSource::IfLetDesugar { .. } => {
540                             if arms.len() == 2
541                                 && arms[0].guard.is_none()
542                                 && arms[1].guard.is_none()
543                                 && is_simple_break_expr(&arms[1].body)
544                             {
545                                 if in_external_macro(cx.sess(), expr.span) {
546                                     return;
547                                 }
548
549                                 // NOTE: we used to build a body here instead of using
550                                 // ellipsis, this was removed because:
551                                 // 1) it was ugly with big bodies;
552                                 // 2) it was not indented properly;
553                                 // 3) it wasn’t very smart (see #675).
554                                 let mut applicability = Applicability::HasPlaceholders;
555                                 span_lint_and_sugg(
556                                     cx,
557                                     WHILE_LET_LOOP,
558                                     expr.span,
559                                     "this loop could be written as a `while let` loop",
560                                     "try",
561                                     format!(
562                                         "while let {} = {} {{ .. }}",
563                                         snippet_with_applicability(cx, arms[0].pat.span, "..", &mut applicability),
564                                         snippet_with_applicability(cx, matchexpr.span, "..", &mut applicability),
565                                     ),
566                                     applicability,
567                                 );
568                             }
569                         },
570                         _ => (),
571                     }
572                 }
573             }
574         }
575         if let ExprKind::Match(ref match_expr, ref arms, MatchSource::WhileLetDesugar) = expr.kind {
576             let pat = &arms[0].pat.kind;
577             if let (
578                 &PatKind::TupleStruct(ref qpath, ref pat_args, _),
579                 &ExprKind::MethodCall(ref method_path, _, ref method_args, _),
580             ) = (pat, &match_expr.kind)
581             {
582                 let iter_expr = &method_args[0];
583
584                 // Don't lint when the iterator is recreated on every iteration
585                 if_chain! {
586                     if let ExprKind::MethodCall(..) | ExprKind::Call(..) = iter_expr.kind;
587                     if let Some(iter_def_id) = get_trait_def_id(cx, &paths::ITERATOR);
588                     if implements_trait(cx, cx.typeck_results().expr_ty(iter_expr), iter_def_id, &[]);
589                     then {
590                         return;
591                     }
592                 }
593
594                 let lhs_constructor = last_path_segment(qpath);
595                 if method_path.ident.name == sym!(next)
596                     && match_trait_method(cx, match_expr, &paths::ITERATOR)
597                     && lhs_constructor.ident.name == sym!(Some)
598                     && (pat_args.is_empty()
599                         || !is_refutable(cx, &pat_args[0])
600                             && !is_used_inside(cx, iter_expr, &arms[0].body)
601                             && !is_iterator_used_after_while_let(cx, iter_expr)
602                             && !is_nested(cx, expr, &method_args[0]))
603                 {
604                     let mut applicability = Applicability::MachineApplicable;
605                     let iterator = snippet_with_applicability(cx, method_args[0].span, "_", &mut applicability);
606                     let loop_var = if pat_args.is_empty() {
607                         "_".to_string()
608                     } else {
609                         snippet_with_applicability(cx, pat_args[0].span, "_", &mut applicability).into_owned()
610                     };
611                     span_lint_and_sugg(
612                         cx,
613                         WHILE_LET_ON_ITERATOR,
614                         expr.span.with_hi(match_expr.span.hi()),
615                         "this loop could be written as a `for` loop",
616                         "try",
617                         format!("for {} in {}", loop_var, iterator),
618                         applicability,
619                     );
620                 }
621             }
622         }
623
624         if let Some((cond, body)) = higher::while_loop(&expr) {
625             check_infinite_loop(cx, cond, body);
626         }
627
628         check_needless_collect(expr, cx);
629     }
630 }
631
632 enum NeverLoopResult {
633     // A break/return always get triggered but not necessarily for the main loop.
634     AlwaysBreak,
635     // A continue may occur for the main loop.
636     MayContinueMainLoop,
637     Otherwise,
638 }
639
640 #[must_use]
641 fn absorb_break(arg: &NeverLoopResult) -> NeverLoopResult {
642     match *arg {
643         NeverLoopResult::AlwaysBreak | NeverLoopResult::Otherwise => NeverLoopResult::Otherwise,
644         NeverLoopResult::MayContinueMainLoop => NeverLoopResult::MayContinueMainLoop,
645     }
646 }
647
648 // Combine two results for parts that are called in order.
649 #[must_use]
650 fn combine_seq(first: NeverLoopResult, second: NeverLoopResult) -> NeverLoopResult {
651     match first {
652         NeverLoopResult::AlwaysBreak | NeverLoopResult::MayContinueMainLoop => first,
653         NeverLoopResult::Otherwise => second,
654     }
655 }
656
657 // Combine two results where both parts are called but not necessarily in order.
658 #[must_use]
659 fn combine_both(left: NeverLoopResult, right: NeverLoopResult) -> NeverLoopResult {
660     match (left, right) {
661         (NeverLoopResult::MayContinueMainLoop, _) | (_, NeverLoopResult::MayContinueMainLoop) => {
662             NeverLoopResult::MayContinueMainLoop
663         },
664         (NeverLoopResult::AlwaysBreak, _) | (_, NeverLoopResult::AlwaysBreak) => NeverLoopResult::AlwaysBreak,
665         (NeverLoopResult::Otherwise, NeverLoopResult::Otherwise) => NeverLoopResult::Otherwise,
666     }
667 }
668
669 // Combine two results where only one of the part may have been executed.
670 #[must_use]
671 fn combine_branches(b1: NeverLoopResult, b2: NeverLoopResult) -> NeverLoopResult {
672     match (b1, b2) {
673         (NeverLoopResult::AlwaysBreak, NeverLoopResult::AlwaysBreak) => NeverLoopResult::AlwaysBreak,
674         (NeverLoopResult::MayContinueMainLoop, _) | (_, NeverLoopResult::MayContinueMainLoop) => {
675             NeverLoopResult::MayContinueMainLoop
676         },
677         (NeverLoopResult::Otherwise, _) | (_, NeverLoopResult::Otherwise) => NeverLoopResult::Otherwise,
678     }
679 }
680
681 fn never_loop_block(block: &Block<'_>, main_loop_id: HirId) -> NeverLoopResult {
682     let stmts = block.stmts.iter().map(stmt_to_expr);
683     let expr = once(block.expr.as_deref());
684     let mut iter = stmts.chain(expr).filter_map(|e| e);
685     never_loop_expr_seq(&mut iter, main_loop_id)
686 }
687
688 fn stmt_to_expr<'tcx>(stmt: &Stmt<'tcx>) -> Option<&'tcx Expr<'tcx>> {
689     match stmt.kind {
690         StmtKind::Semi(ref e, ..) | StmtKind::Expr(ref e, ..) => Some(e),
691         StmtKind::Local(ref local) => local.init.as_deref(),
692         _ => None,
693     }
694 }
695
696 fn never_loop_expr(expr: &Expr<'_>, main_loop_id: HirId) -> NeverLoopResult {
697     match expr.kind {
698         ExprKind::Box(ref e)
699         | ExprKind::Unary(_, ref e)
700         | ExprKind::Cast(ref e, _)
701         | ExprKind::Type(ref e, _)
702         | ExprKind::Field(ref e, _)
703         | ExprKind::AddrOf(_, _, ref e)
704         | ExprKind::Struct(_, _, Some(ref e))
705         | ExprKind::Repeat(ref e, _)
706         | ExprKind::DropTemps(ref e) => never_loop_expr(e, main_loop_id),
707         ExprKind::Array(ref es) | ExprKind::MethodCall(_, _, ref es, _) | ExprKind::Tup(ref es) => {
708             never_loop_expr_all(&mut es.iter(), main_loop_id)
709         },
710         ExprKind::Call(ref e, ref es) => never_loop_expr_all(&mut once(&**e).chain(es.iter()), main_loop_id),
711         ExprKind::Binary(_, ref e1, ref e2)
712         | ExprKind::Assign(ref e1, ref e2, _)
713         | ExprKind::AssignOp(_, ref e1, ref e2)
714         | ExprKind::Index(ref e1, ref e2) => never_loop_expr_all(&mut [&**e1, &**e2].iter().cloned(), main_loop_id),
715         ExprKind::Loop(ref b, _, _) => {
716             // Break can come from the inner loop so remove them.
717             absorb_break(&never_loop_block(b, main_loop_id))
718         },
719         ExprKind::Match(ref e, ref arms, _) => {
720             let e = never_loop_expr(e, main_loop_id);
721             if arms.is_empty() {
722                 e
723             } else {
724                 let arms = never_loop_expr_branch(&mut arms.iter().map(|a| &*a.body), main_loop_id);
725                 combine_seq(e, arms)
726             }
727         },
728         ExprKind::Block(ref b, _) => never_loop_block(b, main_loop_id),
729         ExprKind::Continue(d) => {
730             let id = d
731                 .target_id
732                 .expect("target ID can only be missing in the presence of compilation errors");
733             if id == main_loop_id {
734                 NeverLoopResult::MayContinueMainLoop
735             } else {
736                 NeverLoopResult::AlwaysBreak
737             }
738         },
739         ExprKind::Break(_, ref e) | ExprKind::Ret(ref e) => e.as_ref().map_or(NeverLoopResult::AlwaysBreak, |e| {
740             combine_seq(never_loop_expr(e, main_loop_id), NeverLoopResult::AlwaysBreak)
741         }),
742         ExprKind::InlineAsm(ref asm) => asm
743             .operands
744             .iter()
745             .map(|o| match o {
746                 InlineAsmOperand::In { expr, .. }
747                 | InlineAsmOperand::InOut { expr, .. }
748                 | InlineAsmOperand::Const { expr }
749                 | InlineAsmOperand::Sym { expr } => never_loop_expr(expr, main_loop_id),
750                 InlineAsmOperand::Out { expr, .. } => never_loop_expr_all(&mut expr.iter(), main_loop_id),
751                 InlineAsmOperand::SplitInOut { in_expr, out_expr, .. } => {
752                     never_loop_expr_all(&mut once(in_expr).chain(out_expr.iter()), main_loop_id)
753                 },
754             })
755             .fold(NeverLoopResult::Otherwise, combine_both),
756         ExprKind::Struct(_, _, None)
757         | ExprKind::Yield(_, _)
758         | ExprKind::Closure(_, _, _, _, _)
759         | ExprKind::LlvmInlineAsm(_)
760         | ExprKind::Path(_)
761         | ExprKind::ConstBlock(_)
762         | ExprKind::Lit(_)
763         | ExprKind::Err => NeverLoopResult::Otherwise,
764     }
765 }
766
767 fn never_loop_expr_seq<'a, T: Iterator<Item = &'a Expr<'a>>>(es: &mut T, main_loop_id: HirId) -> NeverLoopResult {
768     es.map(|e| never_loop_expr(e, main_loop_id))
769         .fold(NeverLoopResult::Otherwise, combine_seq)
770 }
771
772 fn never_loop_expr_all<'a, T: Iterator<Item = &'a Expr<'a>>>(es: &mut T, main_loop_id: HirId) -> NeverLoopResult {
773     es.map(|e| never_loop_expr(e, main_loop_id))
774         .fold(NeverLoopResult::Otherwise, combine_both)
775 }
776
777 fn never_loop_expr_branch<'a, T: Iterator<Item = &'a Expr<'a>>>(e: &mut T, main_loop_id: HirId) -> NeverLoopResult {
778     e.map(|e| never_loop_expr(e, main_loop_id))
779         .fold(NeverLoopResult::AlwaysBreak, combine_branches)
780 }
781
782 fn check_for_loop<'tcx>(
783     cx: &LateContext<'tcx>,
784     pat: &'tcx Pat<'_>,
785     arg: &'tcx Expr<'_>,
786     body: &'tcx Expr<'_>,
787     expr: &'tcx Expr<'_>,
788 ) {
789     let is_manual_memcpy_triggered = detect_manual_memcpy(cx, pat, arg, body, expr);
790     if !is_manual_memcpy_triggered {
791         check_for_loop_range(cx, pat, arg, body, expr);
792         check_for_loop_explicit_counter(cx, pat, arg, body, expr);
793     }
794     check_for_loop_arg(cx, pat, arg, expr);
795     check_for_loop_over_map_kv(cx, pat, arg, body, expr);
796     check_for_mut_range_bound(cx, arg, body);
797     detect_same_item_push(cx, pat, arg, body, expr);
798 }
799
800 // this function assumes the given expression is a `for` loop.
801 fn get_span_of_entire_for_loop(expr: &Expr<'_>) -> Span {
802     // for some reason this is the only way to get the `Span`
803     // of the entire `for` loop
804     if let ExprKind::Match(_, arms, _) = &expr.kind {
805         arms[0].body.span
806     } else {
807         unreachable!()
808     }
809 }
810
811 fn same_var<'tcx>(cx: &LateContext<'tcx>, expr: &Expr<'_>, var: HirId) -> bool {
812     if_chain! {
813         if let ExprKind::Path(qpath) = &expr.kind;
814         if let QPath::Resolved(None, path) = qpath;
815         if path.segments.len() == 1;
816         if let Res::Local(local_id) = qpath_res(cx, qpath, expr.hir_id);
817         then {
818             // our variable!
819             local_id == var
820         } else {
821             false
822         }
823     }
824 }
825
826 /// a wrapper of `Sugg`. Besides what `Sugg` do, this removes unnecessary `0`;
827 /// and also, it avoids subtracting a variable from the same one by replacing it with `0`.
828 /// it exists for the convenience of the overloaded operators while normal functions can do the
829 /// same.
830 #[derive(Clone)]
831 struct MinifyingSugg<'a>(Sugg<'a>);
832
833 impl<'a> MinifyingSugg<'a> {
834     fn as_str(&self) -> &str {
835         let Sugg::NonParen(s) | Sugg::MaybeParen(s) | Sugg::BinOp(_, s) = &self.0;
836         s.as_ref()
837     }
838
839     fn into_sugg(self) -> Sugg<'a> {
840         self.0
841     }
842 }
843
844 impl<'a> From<Sugg<'a>> for MinifyingSugg<'a> {
845     fn from(sugg: Sugg<'a>) -> Self {
846         Self(sugg)
847     }
848 }
849
850 impl std::ops::Add for &MinifyingSugg<'static> {
851     type Output = MinifyingSugg<'static>;
852     fn add(self, rhs: &MinifyingSugg<'static>) -> MinifyingSugg<'static> {
853         match (self.as_str(), rhs.as_str()) {
854             ("0", _) => rhs.clone(),
855             (_, "0") => self.clone(),
856             (_, _) => (&self.0 + &rhs.0).into(),
857         }
858     }
859 }
860
861 impl std::ops::Sub for &MinifyingSugg<'static> {
862     type Output = MinifyingSugg<'static>;
863     fn sub(self, rhs: &MinifyingSugg<'static>) -> MinifyingSugg<'static> {
864         match (self.as_str(), rhs.as_str()) {
865             (_, "0") => self.clone(),
866             ("0", _) => (-rhs.0.clone()).into(),
867             (x, y) if x == y => sugg::ZERO.into(),
868             (_, _) => (&self.0 - &rhs.0).into(),
869         }
870     }
871 }
872
873 impl std::ops::Add<&MinifyingSugg<'static>> for MinifyingSugg<'static> {
874     type Output = MinifyingSugg<'static>;
875     fn add(self, rhs: &MinifyingSugg<'static>) -> MinifyingSugg<'static> {
876         match (self.as_str(), rhs.as_str()) {
877             ("0", _) => rhs.clone(),
878             (_, "0") => self,
879             (_, _) => (self.0 + &rhs.0).into(),
880         }
881     }
882 }
883
884 impl std::ops::Sub<&MinifyingSugg<'static>> for MinifyingSugg<'static> {
885     type Output = MinifyingSugg<'static>;
886     fn sub(self, rhs: &MinifyingSugg<'static>) -> MinifyingSugg<'static> {
887         match (self.as_str(), rhs.as_str()) {
888             (_, "0") => self,
889             ("0", _) => (-rhs.0.clone()).into(),
890             (x, y) if x == y => sugg::ZERO.into(),
891             (_, _) => (self.0 - &rhs.0).into(),
892         }
893     }
894 }
895
896 /// a wrapper around `MinifyingSugg`, which carries a operator like currying
897 /// so that the suggested code become more efficient (e.g. `foo + -bar` `foo - bar`).
898 struct Offset {
899     value: MinifyingSugg<'static>,
900     sign: OffsetSign,
901 }
902
903 #[derive(Clone, Copy)]
904 enum OffsetSign {
905     Positive,
906     Negative,
907 }
908
909 impl Offset {
910     fn negative(value: Sugg<'static>) -> Self {
911         Self {
912             value: value.into(),
913             sign: OffsetSign::Negative,
914         }
915     }
916
917     fn positive(value: Sugg<'static>) -> Self {
918         Self {
919             value: value.into(),
920             sign: OffsetSign::Positive,
921         }
922     }
923
924     fn empty() -> Self {
925         Self::positive(sugg::ZERO)
926     }
927 }
928
929 fn apply_offset(lhs: &MinifyingSugg<'static>, rhs: &Offset) -> MinifyingSugg<'static> {
930     match rhs.sign {
931         OffsetSign::Positive => lhs + &rhs.value,
932         OffsetSign::Negative => lhs - &rhs.value,
933     }
934 }
935
936 #[derive(Debug, Clone, Copy)]
937 enum StartKind<'hir> {
938     Range,
939     Counter { initializer: &'hir Expr<'hir> },
940 }
941
942 struct IndexExpr<'hir> {
943     base: &'hir Expr<'hir>,
944     idx: StartKind<'hir>,
945     idx_offset: Offset,
946 }
947
948 struct Start<'hir> {
949     id: HirId,
950     kind: StartKind<'hir>,
951 }
952
953 fn is_slice_like<'tcx>(cx: &LateContext<'tcx>, ty: Ty<'_>) -> bool {
954     let is_slice = match ty.kind() {
955         ty::Ref(_, subty, _) => is_slice_like(cx, subty),
956         ty::Slice(..) | ty::Array(..) => true,
957         _ => false,
958     };
959
960     is_slice || is_type_diagnostic_item(cx, ty, sym!(vec_type)) || is_type_diagnostic_item(cx, ty, sym!(vecdeque_type))
961 }
962
963 fn fetch_cloned_expr<'tcx>(expr: &'tcx Expr<'tcx>) -> &'tcx Expr<'tcx> {
964     if_chain! {
965         if let ExprKind::MethodCall(method, _, args, _) = expr.kind;
966         if method.ident.name == sym!(clone);
967         if args.len() == 1;
968         if let Some(arg) = args.get(0);
969         then { arg } else { expr }
970     }
971 }
972
973 fn get_details_from_idx<'tcx>(
974     cx: &LateContext<'tcx>,
975     idx: &Expr<'_>,
976     starts: &[Start<'tcx>],
977 ) -> Option<(StartKind<'tcx>, Offset)> {
978     fn get_start<'tcx>(cx: &LateContext<'tcx>, e: &Expr<'_>, starts: &[Start<'tcx>]) -> Option<StartKind<'tcx>> {
979         starts.iter().find_map(|start| {
980             if same_var(cx, e, start.id) {
981                 Some(start.kind)
982             } else {
983                 None
984             }
985         })
986     }
987
988     fn get_offset<'tcx>(cx: &LateContext<'tcx>, e: &Expr<'_>, starts: &[Start<'tcx>]) -> Option<Sugg<'static>> {
989         match &e.kind {
990             ExprKind::Lit(l) => match l.node {
991                 ast::LitKind::Int(x, _ty) => Some(Sugg::NonParen(x.to_string().into())),
992                 _ => None,
993             },
994             ExprKind::Path(..) if get_start(cx, e, starts).is_none() => Some(Sugg::hir(cx, e, "???")),
995             _ => None,
996         }
997     }
998
999     match idx.kind {
1000         ExprKind::Binary(op, lhs, rhs) => match op.node {
1001             BinOpKind::Add => {
1002                 let offset_opt = get_start(cx, lhs, starts)
1003                     .and_then(|s| get_offset(cx, rhs, starts).map(|o| (s, o)))
1004                     .or_else(|| get_start(cx, rhs, starts).and_then(|s| get_offset(cx, lhs, starts).map(|o| (s, o))));
1005
1006                 offset_opt.map(|(s, o)| (s, Offset::positive(o)))
1007             },
1008             BinOpKind::Sub => {
1009                 get_start(cx, lhs, starts).and_then(|s| get_offset(cx, rhs, starts).map(|o| (s, Offset::negative(o))))
1010             },
1011             _ => None,
1012         },
1013         ExprKind::Path(..) => get_start(cx, idx, starts).map(|s| (s, Offset::empty())),
1014         _ => None,
1015     }
1016 }
1017
1018 fn get_assignment<'tcx>(e: &'tcx Expr<'tcx>) -> Option<(&'tcx Expr<'tcx>, &'tcx Expr<'tcx>)> {
1019     if let ExprKind::Assign(lhs, rhs, _) = e.kind {
1020         Some((lhs, rhs))
1021     } else {
1022         None
1023     }
1024 }
1025
1026 /// Get assignments from the given block.
1027 /// The returned iterator yields `None` if no assignment expressions are there,
1028 /// filtering out the increments of the given whitelisted loop counters;
1029 /// because its job is to make sure there's nothing other than assignments and the increments.
1030 fn get_assignments<'a: 'c, 'tcx: 'c, 'c>(
1031     cx: &'a LateContext<'tcx>,
1032     Block { stmts, expr, .. }: &'tcx Block<'tcx>,
1033     loop_counters: &'c [Start<'tcx>],
1034 ) -> impl Iterator<Item = Option<(&'tcx Expr<'tcx>, &'tcx Expr<'tcx>)>> + 'c {
1035     // As the `filter` and `map` below do different things, I think putting together
1036     // just increases complexity. (cc #3188 and #4193)
1037     #[allow(clippy::filter_map)]
1038     stmts
1039         .iter()
1040         .filter_map(move |stmt| match stmt.kind {
1041             StmtKind::Local(..) | StmtKind::Item(..) => None,
1042             StmtKind::Expr(e) | StmtKind::Semi(e) => Some(e),
1043         })
1044         .chain((*expr).into_iter())
1045         .filter(move |e| {
1046             if let ExprKind::AssignOp(_, place, _) = e.kind {
1047                 !loop_counters
1048                     .iter()
1049                     // skip the first item which should be `StartKind::Range`
1050                     // this makes it possible to use the slice with `StartKind::Range` in the same iterator loop.
1051                     .skip(1)
1052                     .any(|counter| same_var(cx, place, counter.id))
1053             } else {
1054                 true
1055             }
1056         })
1057         .map(get_assignment)
1058 }
1059
1060 fn get_loop_counters<'a, 'tcx>(
1061     cx: &'a LateContext<'tcx>,
1062     body: &'tcx Block<'tcx>,
1063     expr: &'tcx Expr<'_>,
1064 ) -> Option<impl Iterator<Item = Start<'tcx>> + 'a> {
1065     // Look for variables that are incremented once per loop iteration.
1066     let mut increment_visitor = IncrementVisitor::new(cx);
1067     walk_block(&mut increment_visitor, body);
1068
1069     // For each candidate, check the parent block to see if
1070     // it's initialized to zero at the start of the loop.
1071     get_enclosing_block(&cx, expr.hir_id).and_then(|block| {
1072         increment_visitor
1073             .into_results()
1074             .filter_map(move |var_id| {
1075                 let mut initialize_visitor = InitializeVisitor::new(cx, expr, var_id);
1076                 walk_block(&mut initialize_visitor, block);
1077
1078                 initialize_visitor.get_result().map(|(_, initializer)| Start {
1079                     id: var_id,
1080                     kind: StartKind::Counter { initializer },
1081                 })
1082             })
1083             .into()
1084     })
1085 }
1086
1087 fn build_manual_memcpy_suggestion<'tcx>(
1088     cx: &LateContext<'tcx>,
1089     start: &Expr<'_>,
1090     end: &Expr<'_>,
1091     limits: ast::RangeLimits,
1092     dst: &IndexExpr<'_>,
1093     src: &IndexExpr<'_>,
1094 ) -> String {
1095     fn print_offset(offset: MinifyingSugg<'static>) -> MinifyingSugg<'static> {
1096         if offset.as_str() == "0" {
1097             sugg::EMPTY.into()
1098         } else {
1099             offset
1100         }
1101     }
1102
1103     let print_limit = |end: &Expr<'_>, end_str: &str, base: &Expr<'_>, sugg: MinifyingSugg<'static>| {
1104         if_chain! {
1105             if let ExprKind::MethodCall(method, _, len_args, _) = end.kind;
1106             if method.ident.name == sym!(len);
1107             if len_args.len() == 1;
1108             if let Some(arg) = len_args.get(0);
1109             if var_def_id(cx, arg) == var_def_id(cx, base);
1110             then {
1111                 if sugg.as_str() == end_str {
1112                     sugg::EMPTY.into()
1113                 } else {
1114                     sugg
1115                 }
1116             } else {
1117                 match limits {
1118                     ast::RangeLimits::Closed => {
1119                         sugg + &sugg::ONE.into()
1120                     },
1121                     ast::RangeLimits::HalfOpen => sugg,
1122                 }
1123             }
1124         }
1125     };
1126
1127     let start_str = Sugg::hir(cx, start, "").into();
1128     let end_str: MinifyingSugg<'_> = Sugg::hir(cx, end, "").into();
1129
1130     let print_offset_and_limit = |idx_expr: &IndexExpr<'_>| match idx_expr.idx {
1131         StartKind::Range => (
1132             print_offset(apply_offset(&start_str, &idx_expr.idx_offset)).into_sugg(),
1133             print_limit(
1134                 end,
1135                 end_str.as_str(),
1136                 idx_expr.base,
1137                 apply_offset(&end_str, &idx_expr.idx_offset),
1138             )
1139             .into_sugg(),
1140         ),
1141         StartKind::Counter { initializer } => {
1142             let counter_start = Sugg::hir(cx, initializer, "").into();
1143             (
1144                 print_offset(apply_offset(&counter_start, &idx_expr.idx_offset)).into_sugg(),
1145                 print_limit(
1146                     end,
1147                     end_str.as_str(),
1148                     idx_expr.base,
1149                     apply_offset(&end_str, &idx_expr.idx_offset) + &counter_start - &start_str,
1150                 )
1151                 .into_sugg(),
1152             )
1153         },
1154     };
1155
1156     let (dst_offset, dst_limit) = print_offset_and_limit(&dst);
1157     let (src_offset, src_limit) = print_offset_and_limit(&src);
1158
1159     let dst_base_str = snippet(cx, dst.base.span, "???");
1160     let src_base_str = snippet(cx, src.base.span, "???");
1161
1162     let dst = if dst_offset == sugg::EMPTY && dst_limit == sugg::EMPTY {
1163         dst_base_str
1164     } else {
1165         format!(
1166             "{}[{}..{}]",
1167             dst_base_str,
1168             dst_offset.maybe_par(),
1169             dst_limit.maybe_par()
1170         )
1171         .into()
1172     };
1173
1174     format!(
1175         "{}.clone_from_slice(&{}[{}..{}]);",
1176         dst,
1177         src_base_str,
1178         src_offset.maybe_par(),
1179         src_limit.maybe_par()
1180     )
1181 }
1182
1183 /// Checks for for loops that sequentially copy items from one slice-like
1184 /// object to another.
1185 fn detect_manual_memcpy<'tcx>(
1186     cx: &LateContext<'tcx>,
1187     pat: &'tcx Pat<'_>,
1188     arg: &'tcx Expr<'_>,
1189     body: &'tcx Expr<'_>,
1190     expr: &'tcx Expr<'_>,
1191 ) -> bool {
1192     if let Some(higher::Range {
1193         start: Some(start),
1194         end: Some(end),
1195         limits,
1196     }) = higher::range(arg)
1197     {
1198         // the var must be a single name
1199         if let PatKind::Binding(_, canonical_id, _, _) = pat.kind {
1200             let mut starts = vec![Start {
1201                 id: canonical_id,
1202                 kind: StartKind::Range,
1203             }];
1204
1205             // This is one of few ways to return different iterators
1206             // derived from: https://stackoverflow.com/questions/29760668/conditionally-iterate-over-one-of-several-possible-iterators/52064434#52064434
1207             let mut iter_a = None;
1208             let mut iter_b = None;
1209
1210             if let ExprKind::Block(block, _) = body.kind {
1211                 if let Some(loop_counters) = get_loop_counters(cx, block, expr) {
1212                     starts.extend(loop_counters);
1213                 }
1214                 iter_a = Some(get_assignments(cx, block, &starts));
1215             } else {
1216                 iter_b = Some(get_assignment(body));
1217             }
1218
1219             let assignments = iter_a.into_iter().flatten().chain(iter_b.into_iter());
1220
1221             let big_sugg = assignments
1222                 // The only statements in the for loops can be indexed assignments from
1223                 // indexed retrievals (except increments of loop counters).
1224                 .map(|o| {
1225                     o.and_then(|(lhs, rhs)| {
1226                         let rhs = fetch_cloned_expr(rhs);
1227                         if_chain! {
1228                             if let ExprKind::Index(base_left, idx_left) = lhs.kind;
1229                             if let ExprKind::Index(base_right, idx_right) = rhs.kind;
1230                             if is_slice_like(cx, cx.typeck_results().expr_ty(base_left))
1231                                 && is_slice_like(cx, cx.typeck_results().expr_ty(base_right));
1232                             if let Some((start_left, offset_left)) = get_details_from_idx(cx, &idx_left, &starts);
1233                             if let Some((start_right, offset_right)) = get_details_from_idx(cx, &idx_right, &starts);
1234
1235                             // Source and destination must be different
1236                             if var_def_id(cx, base_left) != var_def_id(cx, base_right);
1237                             then {
1238                                 Some((IndexExpr { base: base_left, idx: start_left, idx_offset: offset_left },
1239                                     IndexExpr { base: base_right, idx: start_right, idx_offset: offset_right }))
1240                             } else {
1241                                 None
1242                             }
1243                         }
1244                     })
1245                 })
1246                 .map(|o| o.map(|(dst, src)| build_manual_memcpy_suggestion(cx, start, end, limits, &dst, &src)))
1247                 .collect::<Option<Vec<_>>>()
1248                 .filter(|v| !v.is_empty())
1249                 .map(|v| v.join("\n    "));
1250
1251             if let Some(big_sugg) = big_sugg {
1252                 span_lint_and_sugg(
1253                     cx,
1254                     MANUAL_MEMCPY,
1255                     get_span_of_entire_for_loop(expr),
1256                     "it looks like you're manually copying between slices",
1257                     "try replacing the loop by",
1258                     big_sugg,
1259                     Applicability::Unspecified,
1260                 );
1261                 return true;
1262             }
1263         }
1264     }
1265     false
1266 }
1267
1268 // Scans the body of the for loop and determines whether lint should be given
1269 struct SameItemPushVisitor<'a, 'tcx> {
1270     should_lint: bool,
1271     // this field holds the last vec push operation visited, which should be the only push seen
1272     vec_push: Option<(&'tcx Expr<'tcx>, &'tcx Expr<'tcx>)>,
1273     cx: &'a LateContext<'tcx>,
1274 }
1275
1276 impl<'a, 'tcx> Visitor<'tcx> for SameItemPushVisitor<'a, 'tcx> {
1277     type Map = Map<'tcx>;
1278
1279     fn visit_expr(&mut self, expr: &'tcx Expr<'_>) {
1280         match &expr.kind {
1281             // Non-determinism may occur ... don't give a lint
1282             ExprKind::Loop(_, _, _) | ExprKind::Match(_, _, _) => self.should_lint = false,
1283             ExprKind::Block(block, _) => self.visit_block(block),
1284             _ => {},
1285         }
1286     }
1287
1288     fn visit_block(&mut self, b: &'tcx Block<'_>) {
1289         for stmt in b.stmts.iter() {
1290             self.visit_stmt(stmt);
1291         }
1292     }
1293
1294     fn visit_stmt(&mut self, s: &'tcx Stmt<'_>) {
1295         let vec_push_option = get_vec_push(self.cx, s);
1296         if vec_push_option.is_none() {
1297             // Current statement is not a push so visit inside
1298             match &s.kind {
1299                 StmtKind::Expr(expr) | StmtKind::Semi(expr) => self.visit_expr(&expr),
1300                 _ => {},
1301             }
1302         } else {
1303             // Current statement is a push ...check whether another
1304             // push had been previously done
1305             if self.vec_push.is_none() {
1306                 self.vec_push = vec_push_option;
1307             } else {
1308                 // There are multiple pushes ... don't lint
1309                 self.should_lint = false;
1310             }
1311         }
1312     }
1313
1314     fn nested_visit_map(&mut self) -> NestedVisitorMap<Self::Map> {
1315         NestedVisitorMap::None
1316     }
1317 }
1318
1319 // Given some statement, determine if that statement is a push on a Vec. If it is, return
1320 // the Vec being pushed into and the item being pushed
1321 fn get_vec_push<'tcx>(cx: &LateContext<'tcx>, stmt: &'tcx Stmt<'_>) -> Option<(&'tcx Expr<'tcx>, &'tcx Expr<'tcx>)> {
1322     if_chain! {
1323             // Extract method being called
1324             if let StmtKind::Semi(semi_stmt) = &stmt.kind;
1325             if let ExprKind::MethodCall(path, _, args, _) = &semi_stmt.kind;
1326             // Figure out the parameters for the method call
1327             if let Some(self_expr) = args.get(0);
1328             if let Some(pushed_item) = args.get(1);
1329             // Check that the method being called is push() on a Vec
1330             if is_type_diagnostic_item(cx, cx.typeck_results().expr_ty(self_expr), sym!(vec_type));
1331             if path.ident.name.as_str() == "push";
1332             then {
1333                 return Some((self_expr, pushed_item))
1334             }
1335     }
1336     None
1337 }
1338
1339 /// Detects for loop pushing the same item into a Vec
1340 fn detect_same_item_push<'tcx>(
1341     cx: &LateContext<'tcx>,
1342     pat: &'tcx Pat<'_>,
1343     _: &'tcx Expr<'_>,
1344     body: &'tcx Expr<'_>,
1345     _: &'tcx Expr<'_>,
1346 ) {
1347     fn emit_lint(cx: &LateContext<'_>, vec: &Expr<'_>, pushed_item: &Expr<'_>) {
1348         let vec_str = snippet_with_macro_callsite(cx, vec.span, "");
1349         let item_str = snippet_with_macro_callsite(cx, pushed_item.span, "");
1350
1351         span_lint_and_help(
1352             cx,
1353             SAME_ITEM_PUSH,
1354             vec.span,
1355             "it looks like the same item is being pushed into this Vec",
1356             None,
1357             &format!(
1358                 "try using vec![{};SIZE] or {}.resize(NEW_SIZE, {})",
1359                 item_str, vec_str, item_str
1360             ),
1361         )
1362     }
1363
1364     if !matches!(pat.kind, PatKind::Wild) {
1365         return;
1366     }
1367
1368     // Determine whether it is safe to lint the body
1369     let mut same_item_push_visitor = SameItemPushVisitor {
1370         should_lint: true,
1371         vec_push: None,
1372         cx,
1373     };
1374     walk_expr(&mut same_item_push_visitor, body);
1375     if same_item_push_visitor.should_lint {
1376         if let Some((vec, pushed_item)) = same_item_push_visitor.vec_push {
1377             let vec_ty = cx.typeck_results().expr_ty(vec);
1378             let ty = vec_ty.walk().nth(1).unwrap().expect_ty();
1379             if cx
1380                 .tcx
1381                 .lang_items()
1382                 .clone_trait()
1383                 .map_or(false, |id| implements_trait(cx, ty, id, &[]))
1384             {
1385                 // Make sure that the push does not involve possibly mutating values
1386                 match pushed_item.kind {
1387                     ExprKind::Path(ref qpath) => {
1388                         match qpath_res(cx, qpath, pushed_item.hir_id) {
1389                             // immutable bindings that are initialized with literal or constant
1390                             Res::Local(hir_id) => {
1391                                 if_chain! {
1392                                     let node = cx.tcx.hir().get(hir_id);
1393                                     if let Node::Binding(pat) = node;
1394                                     if let PatKind::Binding(bind_ann, ..) = pat.kind;
1395                                     if !matches!(bind_ann, BindingAnnotation::RefMut | BindingAnnotation::Mutable);
1396                                     let parent_node = cx.tcx.hir().get_parent_node(hir_id);
1397                                     if let Some(Node::Local(parent_let_expr)) = cx.tcx.hir().find(parent_node);
1398                                     if let Some(init) = parent_let_expr.init;
1399                                     then {
1400                                         match init.kind {
1401                                             // immutable bindings that are initialized with literal
1402                                             ExprKind::Lit(..) => emit_lint(cx, vec, pushed_item),
1403                                             // immutable bindings that are initialized with constant
1404                                             ExprKind::Path(ref path) => {
1405                                                 if let Res::Def(DefKind::Const, ..) = qpath_res(cx, path, init.hir_id) {
1406                                                     emit_lint(cx, vec, pushed_item);
1407                                                 }
1408                                             }
1409                                             _ => {},
1410                                         }
1411                                     }
1412                                 }
1413                             },
1414                             // constant
1415                             Res::Def(DefKind::Const, ..) => emit_lint(cx, vec, pushed_item),
1416                             _ => {},
1417                         }
1418                     },
1419                     ExprKind::Lit(..) => emit_lint(cx, vec, pushed_item),
1420                     _ => {},
1421                 }
1422             }
1423         }
1424     }
1425 }
1426
1427 /// Checks for looping over a range and then indexing a sequence with it.
1428 /// The iteratee must be a range literal.
1429 #[allow(clippy::too_many_lines)]
1430 fn check_for_loop_range<'tcx>(
1431     cx: &LateContext<'tcx>,
1432     pat: &'tcx Pat<'_>,
1433     arg: &'tcx Expr<'_>,
1434     body: &'tcx Expr<'_>,
1435     expr: &'tcx Expr<'_>,
1436 ) {
1437     if let Some(higher::Range {
1438         start: Some(start),
1439         ref end,
1440         limits,
1441     }) = higher::range(arg)
1442     {
1443         // the var must be a single name
1444         if let PatKind::Binding(_, canonical_id, ident, _) = pat.kind {
1445             let mut visitor = VarVisitor {
1446                 cx,
1447                 var: canonical_id,
1448                 indexed_mut: FxHashSet::default(),
1449                 indexed_indirectly: FxHashMap::default(),
1450                 indexed_directly: FxHashMap::default(),
1451                 referenced: FxHashSet::default(),
1452                 nonindex: false,
1453                 prefer_mutable: false,
1454             };
1455             walk_expr(&mut visitor, body);
1456
1457             // linting condition: we only indexed one variable, and indexed it directly
1458             if visitor.indexed_indirectly.is_empty() && visitor.indexed_directly.len() == 1 {
1459                 let (indexed, (indexed_extent, indexed_ty)) = visitor
1460                     .indexed_directly
1461                     .into_iter()
1462                     .next()
1463                     .expect("already checked that we have exactly 1 element");
1464
1465                 // ensure that the indexed variable was declared before the loop, see #601
1466                 if let Some(indexed_extent) = indexed_extent {
1467                     let parent_id = cx.tcx.hir().get_parent_item(expr.hir_id);
1468                     let parent_def_id = cx.tcx.hir().local_def_id(parent_id);
1469                     let region_scope_tree = cx.tcx.region_scope_tree(parent_def_id);
1470                     let pat_extent = region_scope_tree.var_scope(pat.hir_id.local_id);
1471                     if region_scope_tree.is_subscope_of(indexed_extent, pat_extent) {
1472                         return;
1473                     }
1474                 }
1475
1476                 // don't lint if the container that is indexed does not have .iter() method
1477                 let has_iter = has_iter_method(cx, indexed_ty);
1478                 if has_iter.is_none() {
1479                     return;
1480                 }
1481
1482                 // don't lint if the container that is indexed into is also used without
1483                 // indexing
1484                 if visitor.referenced.contains(&indexed) {
1485                     return;
1486                 }
1487
1488                 let starts_at_zero = is_integer_const(cx, start, 0);
1489
1490                 let skip = if starts_at_zero {
1491                     String::new()
1492                 } else if visitor.indexed_mut.contains(&indexed) && contains_name(indexed, start) {
1493                     return;
1494                 } else {
1495                     format!(".skip({})", snippet(cx, start.span, ".."))
1496                 };
1497
1498                 let mut end_is_start_plus_val = false;
1499
1500                 let take = if let Some(end) = *end {
1501                     let mut take_expr = end;
1502
1503                     if let ExprKind::Binary(ref op, ref left, ref right) = end.kind {
1504                         if let BinOpKind::Add = op.node {
1505                             let start_equal_left = SpanlessEq::new(cx).eq_expr(start, left);
1506                             let start_equal_right = SpanlessEq::new(cx).eq_expr(start, right);
1507
1508                             if start_equal_left {
1509                                 take_expr = right;
1510                             } else if start_equal_right {
1511                                 take_expr = left;
1512                             }
1513
1514                             end_is_start_plus_val = start_equal_left | start_equal_right;
1515                         }
1516                     }
1517
1518                     if is_len_call(end, indexed) || is_end_eq_array_len(cx, end, limits, indexed_ty) {
1519                         String::new()
1520                     } else if visitor.indexed_mut.contains(&indexed) && contains_name(indexed, take_expr) {
1521                         return;
1522                     } else {
1523                         match limits {
1524                             ast::RangeLimits::Closed => {
1525                                 let take_expr = sugg::Sugg::hir(cx, take_expr, "<count>");
1526                                 format!(".take({})", take_expr + sugg::ONE)
1527                             },
1528                             ast::RangeLimits::HalfOpen => format!(".take({})", snippet(cx, take_expr.span, "..")),
1529                         }
1530                     }
1531                 } else {
1532                     String::new()
1533                 };
1534
1535                 let (ref_mut, method) = if visitor.indexed_mut.contains(&indexed) {
1536                     ("mut ", "iter_mut")
1537                 } else {
1538                     ("", "iter")
1539                 };
1540
1541                 let take_is_empty = take.is_empty();
1542                 let mut method_1 = take;
1543                 let mut method_2 = skip;
1544
1545                 if end_is_start_plus_val {
1546                     mem::swap(&mut method_1, &mut method_2);
1547                 }
1548
1549                 if visitor.nonindex {
1550                     span_lint_and_then(
1551                         cx,
1552                         NEEDLESS_RANGE_LOOP,
1553                         expr.span,
1554                         &format!("the loop variable `{}` is used to index `{}`", ident.name, indexed),
1555                         |diag| {
1556                             multispan_sugg(
1557                                 diag,
1558                                 "consider using an iterator",
1559                                 vec![
1560                                     (pat.span, format!("({}, <item>)", ident.name)),
1561                                     (
1562                                         arg.span,
1563                                         format!("{}.{}().enumerate(){}{}", indexed, method, method_1, method_2),
1564                                     ),
1565                                 ],
1566                             );
1567                         },
1568                     );
1569                 } else {
1570                     let repl = if starts_at_zero && take_is_empty {
1571                         format!("&{}{}", ref_mut, indexed)
1572                     } else {
1573                         format!("{}.{}(){}{}", indexed, method, method_1, method_2)
1574                     };
1575
1576                     span_lint_and_then(
1577                         cx,
1578                         NEEDLESS_RANGE_LOOP,
1579                         expr.span,
1580                         &format!(
1581                             "the loop variable `{}` is only used to index `{}`.",
1582                             ident.name, indexed
1583                         ),
1584                         |diag| {
1585                             multispan_sugg(
1586                                 diag,
1587                                 "consider using an iterator",
1588                                 vec![(pat.span, "<item>".to_string()), (arg.span, repl)],
1589                             );
1590                         },
1591                     );
1592                 }
1593             }
1594         }
1595     }
1596 }
1597
1598 fn is_len_call(expr: &Expr<'_>, var: Symbol) -> bool {
1599     if_chain! {
1600         if let ExprKind::MethodCall(ref method, _, ref len_args, _) = expr.kind;
1601         if len_args.len() == 1;
1602         if method.ident.name == sym!(len);
1603         if let ExprKind::Path(QPath::Resolved(_, ref path)) = len_args[0].kind;
1604         if path.segments.len() == 1;
1605         if path.segments[0].ident.name == var;
1606         then {
1607             return true;
1608         }
1609     }
1610
1611     false
1612 }
1613
1614 fn is_end_eq_array_len<'tcx>(
1615     cx: &LateContext<'tcx>,
1616     end: &Expr<'_>,
1617     limits: ast::RangeLimits,
1618     indexed_ty: Ty<'tcx>,
1619 ) -> bool {
1620     if_chain! {
1621         if let ExprKind::Lit(ref lit) = end.kind;
1622         if let ast::LitKind::Int(end_int, _) = lit.node;
1623         if let ty::Array(_, arr_len_const) = indexed_ty.kind();
1624         if let Some(arr_len) = arr_len_const.try_eval_usize(cx.tcx, cx.param_env);
1625         then {
1626             return match limits {
1627                 ast::RangeLimits::Closed => end_int + 1 >= arr_len.into(),
1628                 ast::RangeLimits::HalfOpen => end_int >= arr_len.into(),
1629             };
1630         }
1631     }
1632
1633     false
1634 }
1635
1636 fn lint_iter_method(cx: &LateContext<'_>, args: &[Expr<'_>], arg: &Expr<'_>, method_name: &str) {
1637     let mut applicability = Applicability::MachineApplicable;
1638     let object = snippet_with_applicability(cx, args[0].span, "_", &mut applicability);
1639     let muta = if method_name == "iter_mut" { "mut " } else { "" };
1640     span_lint_and_sugg(
1641         cx,
1642         EXPLICIT_ITER_LOOP,
1643         arg.span,
1644         "it is more concise to loop over references to containers instead of using explicit \
1645          iteration methods",
1646         "to write this more concisely, try",
1647         format!("&{}{}", muta, object),
1648         applicability,
1649     )
1650 }
1651
1652 fn check_for_loop_arg(cx: &LateContext<'_>, pat: &Pat<'_>, arg: &Expr<'_>, expr: &Expr<'_>) {
1653     let mut next_loop_linted = false; // whether or not ITER_NEXT_LOOP lint was used
1654     if let ExprKind::MethodCall(ref method, _, ref args, _) = arg.kind {
1655         // just the receiver, no arguments
1656         if args.len() == 1 {
1657             let method_name = &*method.ident.as_str();
1658             // check for looping over x.iter() or x.iter_mut(), could use &x or &mut x
1659             if method_name == "iter" || method_name == "iter_mut" {
1660                 if is_ref_iterable_type(cx, &args[0]) {
1661                     lint_iter_method(cx, args, arg, method_name);
1662                 }
1663             } else if method_name == "into_iter" && match_trait_method(cx, arg, &paths::INTO_ITERATOR) {
1664                 let receiver_ty = cx.typeck_results().expr_ty(&args[0]);
1665                 let receiver_ty_adjusted = cx.typeck_results().expr_ty_adjusted(&args[0]);
1666                 if TyS::same_type(receiver_ty, receiver_ty_adjusted) {
1667                     let mut applicability = Applicability::MachineApplicable;
1668                     let object = snippet_with_applicability(cx, args[0].span, "_", &mut applicability);
1669                     span_lint_and_sugg(
1670                         cx,
1671                         EXPLICIT_INTO_ITER_LOOP,
1672                         arg.span,
1673                         "it is more concise to loop over containers instead of using explicit \
1674                          iteration methods",
1675                         "to write this more concisely, try",
1676                         object.to_string(),
1677                         applicability,
1678                     );
1679                 } else {
1680                     let ref_receiver_ty = cx.tcx.mk_ref(
1681                         cx.tcx.lifetimes.re_erased,
1682                         ty::TypeAndMut {
1683                             ty: receiver_ty,
1684                             mutbl: Mutability::Not,
1685                         },
1686                     );
1687                     if TyS::same_type(receiver_ty_adjusted, ref_receiver_ty) {
1688                         lint_iter_method(cx, args, arg, method_name)
1689                     }
1690                 }
1691             } else if method_name == "next" && match_trait_method(cx, arg, &paths::ITERATOR) {
1692                 span_lint(
1693                     cx,
1694                     ITER_NEXT_LOOP,
1695                     expr.span,
1696                     "you are iterating over `Iterator::next()` which is an Option; this will compile but is \
1697                     probably not what you want",
1698                 );
1699                 next_loop_linted = true;
1700             }
1701         }
1702     }
1703     if !next_loop_linted {
1704         check_arg_type(cx, pat, arg);
1705     }
1706 }
1707
1708 /// Checks for `for` loops over `Option`s and `Result`s.
1709 fn check_arg_type(cx: &LateContext<'_>, pat: &Pat<'_>, arg: &Expr<'_>) {
1710     let ty = cx.typeck_results().expr_ty(arg);
1711     if is_type_diagnostic_item(cx, ty, sym!(option_type)) {
1712         span_lint_and_help(
1713             cx,
1714             FOR_LOOPS_OVER_FALLIBLES,
1715             arg.span,
1716             &format!(
1717                 "for loop over `{0}`, which is an `Option`. This is more readably written as an \
1718                 `if let` statement.",
1719                 snippet(cx, arg.span, "_")
1720             ),
1721             None,
1722             &format!(
1723                 "consider replacing `for {0} in {1}` with `if let Some({0}) = {1}`",
1724                 snippet(cx, pat.span, "_"),
1725                 snippet(cx, arg.span, "_")
1726             ),
1727         );
1728     } else if is_type_diagnostic_item(cx, ty, sym!(result_type)) {
1729         span_lint_and_help(
1730             cx,
1731             FOR_LOOPS_OVER_FALLIBLES,
1732             arg.span,
1733             &format!(
1734                 "for loop over `{0}`, which is a `Result`. This is more readably written as an \
1735                 `if let` statement.",
1736                 snippet(cx, arg.span, "_")
1737             ),
1738             None,
1739             &format!(
1740                 "consider replacing `for {0} in {1}` with `if let Ok({0}) = {1}`",
1741                 snippet(cx, pat.span, "_"),
1742                 snippet(cx, arg.span, "_")
1743             ),
1744         );
1745     }
1746 }
1747
1748 // To trigger the EXPLICIT_COUNTER_LOOP lint, a variable must be
1749 // incremented exactly once in the loop body, and initialized to zero
1750 // at the start of the loop.
1751 fn check_for_loop_explicit_counter<'tcx>(
1752     cx: &LateContext<'tcx>,
1753     pat: &'tcx Pat<'_>,
1754     arg: &'tcx Expr<'_>,
1755     body: &'tcx Expr<'_>,
1756     expr: &'tcx Expr<'_>,
1757 ) {
1758     // Look for variables that are incremented once per loop iteration.
1759     let mut increment_visitor = IncrementVisitor::new(cx);
1760     walk_expr(&mut increment_visitor, body);
1761
1762     // For each candidate, check the parent block to see if
1763     // it's initialized to zero at the start of the loop.
1764     if let Some(block) = get_enclosing_block(&cx, expr.hir_id) {
1765         for id in increment_visitor.into_results() {
1766             let mut initialize_visitor = InitializeVisitor::new(cx, expr, id);
1767             walk_block(&mut initialize_visitor, block);
1768
1769             if_chain! {
1770                 if let Some((name, initializer)) = initialize_visitor.get_result();
1771                 if is_integer_const(cx, initializer, 0);
1772                 then {
1773                     let mut applicability = Applicability::MachineApplicable;
1774
1775                     let for_span = get_span_of_entire_for_loop(expr);
1776
1777                     span_lint_and_sugg(
1778                         cx,
1779                         EXPLICIT_COUNTER_LOOP,
1780                         for_span.with_hi(arg.span.hi()),
1781                         &format!("the variable `{}` is used as a loop counter.", name),
1782                         "consider using",
1783                         format!(
1784                             "for ({}, {}) in {}.enumerate()",
1785                             name,
1786                             snippet_with_applicability(cx, pat.span, "item", &mut applicability),
1787                             make_iterator_snippet(cx, arg, &mut applicability),
1788                         ),
1789                         applicability,
1790                     );
1791                 }
1792             }
1793         }
1794     }
1795 }
1796
1797 /// If `arg` was the argument to a `for` loop, return the "cleanest" way of writing the
1798 /// actual `Iterator` that the loop uses.
1799 fn make_iterator_snippet(cx: &LateContext<'_>, arg: &Expr<'_>, applic_ref: &mut Applicability) -> String {
1800     let impls_iterator = get_trait_def_id(cx, &paths::ITERATOR).map_or(false, |id| {
1801         implements_trait(cx, cx.typeck_results().expr_ty(arg), id, &[])
1802     });
1803     if impls_iterator {
1804         format!(
1805             "{}",
1806             sugg::Sugg::hir_with_applicability(cx, arg, "_", applic_ref).maybe_par()
1807         )
1808     } else {
1809         // (&x).into_iter() ==> x.iter()
1810         // (&mut x).into_iter() ==> x.iter_mut()
1811         match &arg.kind {
1812             ExprKind::AddrOf(BorrowKind::Ref, mutability, arg_inner)
1813                 if has_iter_method(cx, cx.typeck_results().expr_ty(&arg_inner)).is_some() =>
1814             {
1815                 let meth_name = match mutability {
1816                     Mutability::Mut => "iter_mut",
1817                     Mutability::Not => "iter",
1818                 };
1819                 format!(
1820                     "{}.{}()",
1821                     sugg::Sugg::hir_with_applicability(cx, &arg_inner, "_", applic_ref).maybe_par(),
1822                     meth_name,
1823                 )
1824             }
1825             _ => format!(
1826                 "{}.into_iter()",
1827                 sugg::Sugg::hir_with_applicability(cx, arg, "_", applic_ref).maybe_par()
1828             ),
1829         }
1830     }
1831 }
1832
1833 /// Checks for the `FOR_KV_MAP` lint.
1834 fn check_for_loop_over_map_kv<'tcx>(
1835     cx: &LateContext<'tcx>,
1836     pat: &'tcx Pat<'_>,
1837     arg: &'tcx Expr<'_>,
1838     body: &'tcx Expr<'_>,
1839     expr: &'tcx Expr<'_>,
1840 ) {
1841     let pat_span = pat.span;
1842
1843     if let PatKind::Tuple(ref pat, _) = pat.kind {
1844         if pat.len() == 2 {
1845             let arg_span = arg.span;
1846             let (new_pat_span, kind, ty, mutbl) = match *cx.typeck_results().expr_ty(arg).kind() {
1847                 ty::Ref(_, ty, mutbl) => match (&pat[0].kind, &pat[1].kind) {
1848                     (key, _) if pat_is_wild(key, body) => (pat[1].span, "value", ty, mutbl),
1849                     (_, value) if pat_is_wild(value, body) => (pat[0].span, "key", ty, Mutability::Not),
1850                     _ => return,
1851                 },
1852                 _ => return,
1853             };
1854             let mutbl = match mutbl {
1855                 Mutability::Not => "",
1856                 Mutability::Mut => "_mut",
1857             };
1858             let arg = match arg.kind {
1859                 ExprKind::AddrOf(BorrowKind::Ref, _, ref expr) => &**expr,
1860                 _ => arg,
1861             };
1862
1863             if is_type_diagnostic_item(cx, ty, sym!(hashmap_type)) || match_type(cx, ty, &paths::BTREEMAP) {
1864                 span_lint_and_then(
1865                     cx,
1866                     FOR_KV_MAP,
1867                     expr.span,
1868                     &format!("you seem to want to iterate on a map's {}s", kind),
1869                     |diag| {
1870                         let map = sugg::Sugg::hir(cx, arg, "map");
1871                         multispan_sugg(
1872                             diag,
1873                             "use the corresponding method",
1874                             vec![
1875                                 (pat_span, snippet(cx, new_pat_span, kind).into_owned()),
1876                                 (arg_span, format!("{}.{}s{}()", map.maybe_par(), kind, mutbl)),
1877                             ],
1878                         );
1879                     },
1880                 );
1881             }
1882         }
1883     }
1884 }
1885
1886 struct MutatePairDelegate<'a, 'tcx> {
1887     cx: &'a LateContext<'tcx>,
1888     hir_id_low: Option<HirId>,
1889     hir_id_high: Option<HirId>,
1890     span_low: Option<Span>,
1891     span_high: Option<Span>,
1892 }
1893
1894 impl<'tcx> Delegate<'tcx> for MutatePairDelegate<'_, 'tcx> {
1895     fn consume(&mut self, _: &PlaceWithHirId<'tcx>, _: ConsumeMode) {}
1896
1897     fn borrow(&mut self, cmt: &PlaceWithHirId<'tcx>, bk: ty::BorrowKind) {
1898         if let ty::BorrowKind::MutBorrow = bk {
1899             if let PlaceBase::Local(id) = cmt.place.base {
1900                 if Some(id) == self.hir_id_low {
1901                     self.span_low = Some(self.cx.tcx.hir().span(cmt.hir_id))
1902                 }
1903                 if Some(id) == self.hir_id_high {
1904                     self.span_high = Some(self.cx.tcx.hir().span(cmt.hir_id))
1905                 }
1906             }
1907         }
1908     }
1909
1910     fn mutate(&mut self, cmt: &PlaceWithHirId<'tcx>) {
1911         if let PlaceBase::Local(id) = cmt.place.base {
1912             if Some(id) == self.hir_id_low {
1913                 self.span_low = Some(self.cx.tcx.hir().span(cmt.hir_id))
1914             }
1915             if Some(id) == self.hir_id_high {
1916                 self.span_high = Some(self.cx.tcx.hir().span(cmt.hir_id))
1917             }
1918         }
1919     }
1920 }
1921
1922 impl MutatePairDelegate<'_, '_> {
1923     fn mutation_span(&self) -> (Option<Span>, Option<Span>) {
1924         (self.span_low, self.span_high)
1925     }
1926 }
1927
1928 fn check_for_mut_range_bound(cx: &LateContext<'_>, arg: &Expr<'_>, body: &Expr<'_>) {
1929     if let Some(higher::Range {
1930         start: Some(start),
1931         end: Some(end),
1932         ..
1933     }) = higher::range(arg)
1934     {
1935         let mut_ids = vec![check_for_mutability(cx, start), check_for_mutability(cx, end)];
1936         if mut_ids[0].is_some() || mut_ids[1].is_some() {
1937             let (span_low, span_high) = check_for_mutation(cx, body, &mut_ids);
1938             mut_warn_with_span(cx, span_low);
1939             mut_warn_with_span(cx, span_high);
1940         }
1941     }
1942 }
1943
1944 fn mut_warn_with_span(cx: &LateContext<'_>, span: Option<Span>) {
1945     if let Some(sp) = span {
1946         span_lint(
1947             cx,
1948             MUT_RANGE_BOUND,
1949             sp,
1950             "attempt to mutate range bound within loop; note that the range of the loop is unchanged",
1951         );
1952     }
1953 }
1954
1955 fn check_for_mutability(cx: &LateContext<'_>, bound: &Expr<'_>) -> Option<HirId> {
1956     if_chain! {
1957         if let ExprKind::Path(ref qpath) = bound.kind;
1958         if let QPath::Resolved(None, _) = *qpath;
1959         then {
1960             let res = qpath_res(cx, qpath, bound.hir_id);
1961             if let Res::Local(hir_id) = res {
1962                 let node_str = cx.tcx.hir().get(hir_id);
1963                 if_chain! {
1964                     if let Node::Binding(pat) = node_str;
1965                     if let PatKind::Binding(bind_ann, ..) = pat.kind;
1966                     if let BindingAnnotation::Mutable = bind_ann;
1967                     then {
1968                         return Some(hir_id);
1969                     }
1970                 }
1971             }
1972         }
1973     }
1974     None
1975 }
1976
1977 fn check_for_mutation<'tcx>(
1978     cx: &LateContext<'tcx>,
1979     body: &Expr<'_>,
1980     bound_ids: &[Option<HirId>],
1981 ) -> (Option<Span>, Option<Span>) {
1982     let mut delegate = MutatePairDelegate {
1983         cx,
1984         hir_id_low: bound_ids[0],
1985         hir_id_high: bound_ids[1],
1986         span_low: None,
1987         span_high: None,
1988     };
1989     let def_id = body.hir_id.owner.to_def_id();
1990     cx.tcx.infer_ctxt().enter(|infcx| {
1991         ExprUseVisitor::new(
1992             &mut delegate,
1993             &infcx,
1994             def_id.expect_local(),
1995             cx.param_env,
1996             cx.typeck_results(),
1997         )
1998         .walk_expr(body);
1999     });
2000     delegate.mutation_span()
2001 }
2002
2003 /// Returns `true` if the pattern is a `PatWild` or an ident prefixed with `_`.
2004 fn pat_is_wild<'tcx>(pat: &'tcx PatKind<'_>, body: &'tcx Expr<'_>) -> bool {
2005     match *pat {
2006         PatKind::Wild => true,
2007         PatKind::Binding(.., ident, None) if ident.as_str().starts_with('_') => is_unused(&ident, body),
2008         _ => false,
2009     }
2010 }
2011
2012 struct LocalUsedVisitor<'a, 'tcx> {
2013     cx: &'a LateContext<'tcx>,
2014     local: HirId,
2015     used: bool,
2016 }
2017
2018 impl<'a, 'tcx> Visitor<'tcx> for LocalUsedVisitor<'a, 'tcx> {
2019     type Map = Map<'tcx>;
2020
2021     fn visit_expr(&mut self, expr: &'tcx Expr<'_>) {
2022         if same_var(self.cx, expr, self.local) {
2023             self.used = true;
2024         } else {
2025             walk_expr(self, expr);
2026         }
2027     }
2028
2029     fn nested_visit_map(&mut self) -> NestedVisitorMap<Self::Map> {
2030         NestedVisitorMap::None
2031     }
2032 }
2033
2034 struct VarVisitor<'a, 'tcx> {
2035     /// context reference
2036     cx: &'a LateContext<'tcx>,
2037     /// var name to look for as index
2038     var: HirId,
2039     /// indexed variables that are used mutably
2040     indexed_mut: FxHashSet<Symbol>,
2041     /// indirectly indexed variables (`v[(i + 4) % N]`), the extend is `None` for global
2042     indexed_indirectly: FxHashMap<Symbol, Option<region::Scope>>,
2043     /// subset of `indexed` of vars that are indexed directly: `v[i]`
2044     /// this will not contain cases like `v[calc_index(i)]` or `v[(i + 4) % N]`
2045     indexed_directly: FxHashMap<Symbol, (Option<region::Scope>, Ty<'tcx>)>,
2046     /// Any names that are used outside an index operation.
2047     /// Used to detect things like `&mut vec` used together with `vec[i]`
2048     referenced: FxHashSet<Symbol>,
2049     /// has the loop variable been used in expressions other than the index of
2050     /// an index op?
2051     nonindex: bool,
2052     /// Whether we are inside the `$` in `&mut $` or `$ = foo` or `$.bar`, where bar
2053     /// takes `&mut self`
2054     prefer_mutable: bool,
2055 }
2056
2057 impl<'a, 'tcx> VarVisitor<'a, 'tcx> {
2058     fn check(&mut self, idx: &'tcx Expr<'_>, seqexpr: &'tcx Expr<'_>, expr: &'tcx Expr<'_>) -> bool {
2059         if_chain! {
2060             // the indexed container is referenced by a name
2061             if let ExprKind::Path(ref seqpath) = seqexpr.kind;
2062             if let QPath::Resolved(None, ref seqvar) = *seqpath;
2063             if seqvar.segments.len() == 1;
2064             then {
2065                 let index_used_directly = same_var(self.cx, idx, self.var);
2066                 let indexed_indirectly = {
2067                     let mut used_visitor = LocalUsedVisitor {
2068                         cx: self.cx,
2069                         local: self.var,
2070                         used: false,
2071                     };
2072                     walk_expr(&mut used_visitor, idx);
2073                     used_visitor.used
2074                 };
2075
2076                 if indexed_indirectly || index_used_directly {
2077                     if self.prefer_mutable {
2078                         self.indexed_mut.insert(seqvar.segments[0].ident.name);
2079                     }
2080                     let res = qpath_res(self.cx, seqpath, seqexpr.hir_id);
2081                     match res {
2082                         Res::Local(hir_id) => {
2083                             let parent_id = self.cx.tcx.hir().get_parent_item(expr.hir_id);
2084                             let parent_def_id = self.cx.tcx.hir().local_def_id(parent_id);
2085                             let extent = self.cx.tcx.region_scope_tree(parent_def_id).var_scope(hir_id.local_id);
2086                             if indexed_indirectly {
2087                                 self.indexed_indirectly.insert(seqvar.segments[0].ident.name, Some(extent));
2088                             }
2089                             if index_used_directly {
2090                                 self.indexed_directly.insert(
2091                                     seqvar.segments[0].ident.name,
2092                                     (Some(extent), self.cx.typeck_results().node_type(seqexpr.hir_id)),
2093                                 );
2094                             }
2095                             return false;  // no need to walk further *on the variable*
2096                         }
2097                         Res::Def(DefKind::Static | DefKind::Const, ..) => {
2098                             if indexed_indirectly {
2099                                 self.indexed_indirectly.insert(seqvar.segments[0].ident.name, None);
2100                             }
2101                             if index_used_directly {
2102                                 self.indexed_directly.insert(
2103                                     seqvar.segments[0].ident.name,
2104                                     (None, self.cx.typeck_results().node_type(seqexpr.hir_id)),
2105                                 );
2106                             }
2107                             return false;  // no need to walk further *on the variable*
2108                         }
2109                         _ => (),
2110                     }
2111                 }
2112             }
2113         }
2114         true
2115     }
2116 }
2117
2118 impl<'a, 'tcx> Visitor<'tcx> for VarVisitor<'a, 'tcx> {
2119     type Map = Map<'tcx>;
2120
2121     fn visit_expr(&mut self, expr: &'tcx Expr<'_>) {
2122         if_chain! {
2123             // a range index op
2124             if let ExprKind::MethodCall(ref meth, _, ref args, _) = expr.kind;
2125             if (meth.ident.name == sym!(index) && match_trait_method(self.cx, expr, &paths::INDEX))
2126                 || (meth.ident.name == sym!(index_mut) && match_trait_method(self.cx, expr, &paths::INDEX_MUT));
2127             if !self.check(&args[1], &args[0], expr);
2128             then { return }
2129         }
2130
2131         if_chain! {
2132             // an index op
2133             if let ExprKind::Index(ref seqexpr, ref idx) = expr.kind;
2134             if !self.check(idx, seqexpr, expr);
2135             then { return }
2136         }
2137
2138         if_chain! {
2139             // directly using a variable
2140             if let ExprKind::Path(ref qpath) = expr.kind;
2141             if let QPath::Resolved(None, ref path) = *qpath;
2142             if path.segments.len() == 1;
2143             then {
2144                 if let Res::Local(local_id) = qpath_res(self.cx, qpath, expr.hir_id) {
2145                     if local_id == self.var {
2146                         self.nonindex = true;
2147                     } else {
2148                         // not the correct variable, but still a variable
2149                         self.referenced.insert(path.segments[0].ident.name);
2150                     }
2151                 }
2152             }
2153         }
2154
2155         let old = self.prefer_mutable;
2156         match expr.kind {
2157             ExprKind::AssignOp(_, ref lhs, ref rhs) | ExprKind::Assign(ref lhs, ref rhs, _) => {
2158                 self.prefer_mutable = true;
2159                 self.visit_expr(lhs);
2160                 self.prefer_mutable = false;
2161                 self.visit_expr(rhs);
2162             },
2163             ExprKind::AddrOf(BorrowKind::Ref, mutbl, ref expr) => {
2164                 if mutbl == Mutability::Mut {
2165                     self.prefer_mutable = true;
2166                 }
2167                 self.visit_expr(expr);
2168             },
2169             ExprKind::Call(ref f, args) => {
2170                 self.visit_expr(f);
2171                 for expr in args {
2172                     let ty = self.cx.typeck_results().expr_ty_adjusted(expr);
2173                     self.prefer_mutable = false;
2174                     if let ty::Ref(_, _, mutbl) = *ty.kind() {
2175                         if mutbl == Mutability::Mut {
2176                             self.prefer_mutable = true;
2177                         }
2178                     }
2179                     self.visit_expr(expr);
2180                 }
2181             },
2182             ExprKind::MethodCall(_, _, args, _) => {
2183                 let def_id = self.cx.typeck_results().type_dependent_def_id(expr.hir_id).unwrap();
2184                 for (ty, expr) in self.cx.tcx.fn_sig(def_id).inputs().skip_binder().iter().zip(args) {
2185                     self.prefer_mutable = false;
2186                     if let ty::Ref(_, _, mutbl) = *ty.kind() {
2187                         if mutbl == Mutability::Mut {
2188                             self.prefer_mutable = true;
2189                         }
2190                     }
2191                     self.visit_expr(expr);
2192                 }
2193             },
2194             ExprKind::Closure(_, _, body_id, ..) => {
2195                 let body = self.cx.tcx.hir().body(body_id);
2196                 self.visit_expr(&body.value);
2197             },
2198             _ => walk_expr(self, expr),
2199         }
2200         self.prefer_mutable = old;
2201     }
2202     fn nested_visit_map(&mut self) -> NestedVisitorMap<Self::Map> {
2203         NestedVisitorMap::None
2204     }
2205 }
2206
2207 fn is_used_inside<'tcx>(cx: &LateContext<'tcx>, expr: &'tcx Expr<'_>, container: &'tcx Expr<'_>) -> bool {
2208     let def_id = match var_def_id(cx, expr) {
2209         Some(id) => id,
2210         None => return false,
2211     };
2212     if let Some(used_mutably) = mutated_variables(container, cx) {
2213         if used_mutably.contains(&def_id) {
2214             return true;
2215         }
2216     }
2217     false
2218 }
2219
2220 fn is_iterator_used_after_while_let<'tcx>(cx: &LateContext<'tcx>, iter_expr: &'tcx Expr<'_>) -> bool {
2221     let def_id = match var_def_id(cx, iter_expr) {
2222         Some(id) => id,
2223         None => return false,
2224     };
2225     let mut visitor = VarUsedAfterLoopVisitor {
2226         cx,
2227         def_id,
2228         iter_expr_id: iter_expr.hir_id,
2229         past_while_let: false,
2230         var_used_after_while_let: false,
2231     };
2232     if let Some(enclosing_block) = get_enclosing_block(cx, def_id) {
2233         walk_block(&mut visitor, enclosing_block);
2234     }
2235     visitor.var_used_after_while_let
2236 }
2237
2238 struct VarUsedAfterLoopVisitor<'a, 'tcx> {
2239     cx: &'a LateContext<'tcx>,
2240     def_id: HirId,
2241     iter_expr_id: HirId,
2242     past_while_let: bool,
2243     var_used_after_while_let: bool,
2244 }
2245
2246 impl<'a, 'tcx> Visitor<'tcx> for VarUsedAfterLoopVisitor<'a, 'tcx> {
2247     type Map = Map<'tcx>;
2248
2249     fn visit_expr(&mut self, expr: &'tcx Expr<'_>) {
2250         if self.past_while_let {
2251             if Some(self.def_id) == var_def_id(self.cx, expr) {
2252                 self.var_used_after_while_let = true;
2253             }
2254         } else if self.iter_expr_id == expr.hir_id {
2255             self.past_while_let = true;
2256         }
2257         walk_expr(self, expr);
2258     }
2259     fn nested_visit_map(&mut self) -> NestedVisitorMap<Self::Map> {
2260         NestedVisitorMap::None
2261     }
2262 }
2263
2264 /// Returns `true` if the type of expr is one that provides `IntoIterator` impls
2265 /// for `&T` and `&mut T`, such as `Vec`.
2266 #[rustfmt::skip]
2267 fn is_ref_iterable_type(cx: &LateContext<'_>, e: &Expr<'_>) -> bool {
2268     // no walk_ptrs_ty: calling iter() on a reference can make sense because it
2269     // will allow further borrows afterwards
2270     let ty = cx.typeck_results().expr_ty(e);
2271     is_iterable_array(ty, cx) ||
2272     is_type_diagnostic_item(cx, ty, sym!(vec_type)) ||
2273     match_type(cx, ty, &paths::LINKED_LIST) ||
2274     is_type_diagnostic_item(cx, ty, sym!(hashmap_type)) ||
2275     is_type_diagnostic_item(cx, ty, sym!(hashset_type)) ||
2276     is_type_diagnostic_item(cx, ty, sym!(vecdeque_type)) ||
2277     match_type(cx, ty, &paths::BINARY_HEAP) ||
2278     match_type(cx, ty, &paths::BTREEMAP) ||
2279     match_type(cx, ty, &paths::BTREESET)
2280 }
2281
2282 fn is_iterable_array<'tcx>(ty: Ty<'tcx>, cx: &LateContext<'tcx>) -> bool {
2283     // IntoIterator is currently only implemented for array sizes <= 32 in rustc
2284     match ty.kind() {
2285         ty::Array(_, n) => n
2286             .try_eval_usize(cx.tcx, cx.param_env)
2287             .map_or(false, |val| (0..=32).contains(&val)),
2288         _ => false,
2289     }
2290 }
2291
2292 /// If a block begins with a statement (possibly a `let` binding) and has an
2293 /// expression, return it.
2294 fn extract_expr_from_first_stmt<'tcx>(block: &Block<'tcx>) -> Option<&'tcx Expr<'tcx>> {
2295     if block.stmts.is_empty() {
2296         return None;
2297     }
2298     if let StmtKind::Local(ref local) = block.stmts[0].kind {
2299         local.init //.map(|expr| expr)
2300     } else {
2301         None
2302     }
2303 }
2304
2305 /// If a block begins with an expression (with or without semicolon), return it.
2306 fn extract_first_expr<'tcx>(block: &Block<'tcx>) -> Option<&'tcx Expr<'tcx>> {
2307     match block.expr {
2308         Some(ref expr) if block.stmts.is_empty() => Some(expr),
2309         None if !block.stmts.is_empty() => match block.stmts[0].kind {
2310             StmtKind::Expr(ref expr) | StmtKind::Semi(ref expr) => Some(expr),
2311             StmtKind::Local(..) | StmtKind::Item(..) => None,
2312         },
2313         _ => None,
2314     }
2315 }
2316
2317 /// Returns `true` if expr contains a single break expr without destination label
2318 /// and
2319 /// passed expression. The expression may be within a block.
2320 fn is_simple_break_expr(expr: &Expr<'_>) -> bool {
2321     match expr.kind {
2322         ExprKind::Break(dest, ref passed_expr) if dest.label.is_none() && passed_expr.is_none() => true,
2323         ExprKind::Block(ref b, _) => extract_first_expr(b).map_or(false, |subexpr| is_simple_break_expr(subexpr)),
2324         _ => false,
2325     }
2326 }
2327
2328 #[derive(Debug, PartialEq)]
2329 enum IncrementVisitorVarState {
2330     Initial,  // Not examined yet
2331     IncrOnce, // Incremented exactly once, may be a loop counter
2332     DontWarn,
2333 }
2334
2335 /// Scan a for loop for variables that are incremented exactly once and not used after that.
2336 struct IncrementVisitor<'a, 'tcx> {
2337     cx: &'a LateContext<'tcx>,                          // context reference
2338     states: FxHashMap<HirId, IncrementVisitorVarState>, // incremented variables
2339     depth: u32,                                         // depth of conditional expressions
2340     done: bool,
2341 }
2342
2343 impl<'a, 'tcx> IncrementVisitor<'a, 'tcx> {
2344     fn new(cx: &'a LateContext<'tcx>) -> Self {
2345         Self {
2346             cx,
2347             states: FxHashMap::default(),
2348             depth: 0,
2349             done: false,
2350         }
2351     }
2352
2353     fn into_results(self) -> impl Iterator<Item = HirId> {
2354         self.states.into_iter().filter_map(|(id, state)| {
2355             if state == IncrementVisitorVarState::IncrOnce {
2356                 Some(id)
2357             } else {
2358                 None
2359             }
2360         })
2361     }
2362 }
2363
2364 impl<'a, 'tcx> Visitor<'tcx> for IncrementVisitor<'a, 'tcx> {
2365     type Map = Map<'tcx>;
2366
2367     fn visit_expr(&mut self, expr: &'tcx Expr<'_>) {
2368         if self.done {
2369             return;
2370         }
2371
2372         // If node is a variable
2373         if let Some(def_id) = var_def_id(self.cx, expr) {
2374             if let Some(parent) = get_parent_expr(self.cx, expr) {
2375                 let state = self.states.entry(def_id).or_insert(IncrementVisitorVarState::Initial);
2376                 if *state == IncrementVisitorVarState::IncrOnce {
2377                     *state = IncrementVisitorVarState::DontWarn;
2378                     return;
2379                 }
2380
2381                 match parent.kind {
2382                     ExprKind::AssignOp(op, ref lhs, ref rhs) => {
2383                         if lhs.hir_id == expr.hir_id {
2384                             *state = if op.node == BinOpKind::Add
2385                                 && is_integer_const(self.cx, rhs, 1)
2386                                 && *state == IncrementVisitorVarState::Initial
2387                                 && self.depth == 0
2388                             {
2389                                 IncrementVisitorVarState::IncrOnce
2390                             } else {
2391                                 // Assigned some other value or assigned multiple times
2392                                 IncrementVisitorVarState::DontWarn
2393                             };
2394                         }
2395                     },
2396                     ExprKind::Assign(ref lhs, _, _) if lhs.hir_id == expr.hir_id => {
2397                         *state = IncrementVisitorVarState::DontWarn
2398                     },
2399                     ExprKind::AddrOf(BorrowKind::Ref, mutability, _) if mutability == Mutability::Mut => {
2400                         *state = IncrementVisitorVarState::DontWarn
2401                     },
2402                     _ => (),
2403                 }
2404             }
2405
2406             walk_expr(self, expr);
2407         } else if is_loop(expr) || is_conditional(expr) {
2408             self.depth += 1;
2409             walk_expr(self, expr);
2410             self.depth -= 1;
2411         } else if let ExprKind::Continue(_) = expr.kind {
2412             self.done = true;
2413         } else {
2414             walk_expr(self, expr);
2415         }
2416     }
2417     fn nested_visit_map(&mut self) -> NestedVisitorMap<Self::Map> {
2418         NestedVisitorMap::None
2419     }
2420 }
2421
2422 enum InitializeVisitorState<'hir> {
2423     Initial,          // Not examined yet
2424     Declared(Symbol), // Declared but not (yet) initialized
2425     Initialized {
2426         name: Symbol,
2427         initializer: &'hir Expr<'hir>,
2428     },
2429     DontWarn,
2430 }
2431
2432 /// Checks whether a variable is initialized at the start of a loop and not modified
2433 /// and used after the loop.
2434 struct InitializeVisitor<'a, 'tcx> {
2435     cx: &'a LateContext<'tcx>,  // context reference
2436     end_expr: &'tcx Expr<'tcx>, // the for loop. Stop scanning here.
2437     var_id: HirId,
2438     state: InitializeVisitorState<'tcx>,
2439     depth: u32, // depth of conditional expressions
2440     past_loop: bool,
2441 }
2442
2443 impl<'a, 'tcx> InitializeVisitor<'a, 'tcx> {
2444     fn new(cx: &'a LateContext<'tcx>, end_expr: &'tcx Expr<'tcx>, var_id: HirId) -> Self {
2445         Self {
2446             cx,
2447             end_expr,
2448             var_id,
2449             state: InitializeVisitorState::Initial,
2450             depth: 0,
2451             past_loop: false,
2452         }
2453     }
2454
2455     fn get_result(&self) -> Option<(Symbol, &'tcx Expr<'tcx>)> {
2456         if let InitializeVisitorState::Initialized { name, initializer } = self.state {
2457             Some((name, initializer))
2458         } else {
2459             None
2460         }
2461     }
2462 }
2463
2464 impl<'a, 'tcx> Visitor<'tcx> for InitializeVisitor<'a, 'tcx> {
2465     type Map = Map<'tcx>;
2466
2467     fn visit_stmt(&mut self, stmt: &'tcx Stmt<'_>) {
2468         // Look for declarations of the variable
2469         if_chain! {
2470             if let StmtKind::Local(ref local) = stmt.kind;
2471             if local.pat.hir_id == self.var_id;
2472             if let PatKind::Binding(.., ident, _) = local.pat.kind;
2473             then {
2474                 self.state = local.init.map_or(InitializeVisitorState::Declared(ident.name), |init| {
2475                     InitializeVisitorState::Initialized {
2476                         initializer: init,
2477                         name: ident.name,
2478                     }
2479                 })
2480             }
2481         }
2482         walk_stmt(self, stmt);
2483     }
2484
2485     fn visit_expr(&mut self, expr: &'tcx Expr<'_>) {
2486         if matches!(self.state, InitializeVisitorState::DontWarn) {
2487             return;
2488         }
2489         if expr.hir_id == self.end_expr.hir_id {
2490             self.past_loop = true;
2491             return;
2492         }
2493         // No need to visit expressions before the variable is
2494         // declared
2495         if matches!(self.state, InitializeVisitorState::Initial) {
2496             return;
2497         }
2498
2499         // If node is the desired variable, see how it's used
2500         if var_def_id(self.cx, expr) == Some(self.var_id) {
2501             if self.past_loop {
2502                 self.state = InitializeVisitorState::DontWarn;
2503                 return;
2504             }
2505
2506             if let Some(parent) = get_parent_expr(self.cx, expr) {
2507                 match parent.kind {
2508                     ExprKind::AssignOp(_, ref lhs, _) if lhs.hir_id == expr.hir_id => {
2509                         self.state = InitializeVisitorState::DontWarn;
2510                     },
2511                     ExprKind::Assign(ref lhs, ref rhs, _) if lhs.hir_id == expr.hir_id => {
2512                         self.state = if_chain! {
2513                             if self.depth == 0;
2514                             if let InitializeVisitorState::Declared(name)
2515                                 | InitializeVisitorState::Initialized { name, ..} = self.state;
2516                             then {
2517                                 InitializeVisitorState::Initialized { initializer: rhs, name }
2518                             } else {
2519                                 InitializeVisitorState::DontWarn
2520                             }
2521                         }
2522                     },
2523                     ExprKind::AddrOf(BorrowKind::Ref, mutability, _) if mutability == Mutability::Mut => {
2524                         self.state = InitializeVisitorState::DontWarn
2525                     },
2526                     _ => (),
2527                 }
2528             }
2529
2530             walk_expr(self, expr);
2531         } else if !self.past_loop && is_loop(expr) {
2532             self.state = InitializeVisitorState::DontWarn;
2533         } else if is_conditional(expr) {
2534             self.depth += 1;
2535             walk_expr(self, expr);
2536             self.depth -= 1;
2537         } else {
2538             walk_expr(self, expr);
2539         }
2540     }
2541
2542     fn nested_visit_map(&mut self) -> NestedVisitorMap<Self::Map> {
2543         NestedVisitorMap::OnlyBodies(self.cx.tcx.hir())
2544     }
2545 }
2546
2547 fn var_def_id(cx: &LateContext<'_>, expr: &Expr<'_>) -> Option<HirId> {
2548     if let ExprKind::Path(ref qpath) = expr.kind {
2549         let path_res = qpath_res(cx, qpath, expr.hir_id);
2550         if let Res::Local(hir_id) = path_res {
2551             return Some(hir_id);
2552         }
2553     }
2554     None
2555 }
2556
2557 fn is_loop(expr: &Expr<'_>) -> bool {
2558     matches!(expr.kind, ExprKind::Loop(..))
2559 }
2560
2561 fn is_conditional(expr: &Expr<'_>) -> bool {
2562     matches!(expr.kind, ExprKind::Match(..))
2563 }
2564
2565 fn is_nested(cx: &LateContext<'_>, match_expr: &Expr<'_>, iter_expr: &Expr<'_>) -> bool {
2566     if_chain! {
2567         if let Some(loop_block) = get_enclosing_block(cx, match_expr.hir_id);
2568         let parent_node = cx.tcx.hir().get_parent_node(loop_block.hir_id);
2569         if let Some(Node::Expr(loop_expr)) = cx.tcx.hir().find(parent_node);
2570         then {
2571             return is_loop_nested(cx, loop_expr, iter_expr)
2572         }
2573     }
2574     false
2575 }
2576
2577 fn is_loop_nested(cx: &LateContext<'_>, loop_expr: &Expr<'_>, iter_expr: &Expr<'_>) -> bool {
2578     let mut id = loop_expr.hir_id;
2579     let iter_name = if let Some(name) = path_name(iter_expr) {
2580         name
2581     } else {
2582         return true;
2583     };
2584     loop {
2585         let parent = cx.tcx.hir().get_parent_node(id);
2586         if parent == id {
2587             return false;
2588         }
2589         match cx.tcx.hir().find(parent) {
2590             Some(Node::Expr(expr)) => {
2591                 if let ExprKind::Loop(..) = expr.kind {
2592                     return true;
2593                 };
2594             },
2595             Some(Node::Block(block)) => {
2596                 let mut block_visitor = LoopNestVisitor {
2597                     hir_id: id,
2598                     iterator: iter_name,
2599                     nesting: Unknown,
2600                 };
2601                 walk_block(&mut block_visitor, block);
2602                 if block_visitor.nesting == RuledOut {
2603                     return false;
2604                 }
2605             },
2606             Some(Node::Stmt(_)) => (),
2607             _ => {
2608                 return false;
2609             },
2610         }
2611         id = parent;
2612     }
2613 }
2614
2615 #[derive(PartialEq, Eq)]
2616 enum Nesting {
2617     Unknown,     // no nesting detected yet
2618     RuledOut,    // the iterator is initialized or assigned within scope
2619     LookFurther, // no nesting detected, no further walk required
2620 }
2621
2622 use self::Nesting::{LookFurther, RuledOut, Unknown};
2623
2624 struct LoopNestVisitor {
2625     hir_id: HirId,
2626     iterator: Symbol,
2627     nesting: Nesting,
2628 }
2629
2630 impl<'tcx> Visitor<'tcx> for LoopNestVisitor {
2631     type Map = Map<'tcx>;
2632
2633     fn visit_stmt(&mut self, stmt: &'tcx Stmt<'_>) {
2634         if stmt.hir_id == self.hir_id {
2635             self.nesting = LookFurther;
2636         } else if self.nesting == Unknown {
2637             walk_stmt(self, stmt);
2638         }
2639     }
2640
2641     fn visit_expr(&mut self, expr: &'tcx Expr<'_>) {
2642         if self.nesting != Unknown {
2643             return;
2644         }
2645         if expr.hir_id == self.hir_id {
2646             self.nesting = LookFurther;
2647             return;
2648         }
2649         match expr.kind {
2650             ExprKind::Assign(ref path, _, _) | ExprKind::AssignOp(_, ref path, _) => {
2651                 if match_var(path, self.iterator) {
2652                     self.nesting = RuledOut;
2653                 }
2654             },
2655             _ => walk_expr(self, expr),
2656         }
2657     }
2658
2659     fn visit_pat(&mut self, pat: &'tcx Pat<'_>) {
2660         if self.nesting != Unknown {
2661             return;
2662         }
2663         if let PatKind::Binding(.., span_name, _) = pat.kind {
2664             if self.iterator == span_name.name {
2665                 self.nesting = RuledOut;
2666                 return;
2667             }
2668         }
2669         walk_pat(self, pat)
2670     }
2671
2672     fn nested_visit_map(&mut self) -> NestedVisitorMap<Self::Map> {
2673         NestedVisitorMap::None
2674     }
2675 }
2676
2677 fn path_name(e: &Expr<'_>) -> Option<Symbol> {
2678     if let ExprKind::Path(QPath::Resolved(_, ref path)) = e.kind {
2679         let segments = &path.segments;
2680         if segments.len() == 1 {
2681             return Some(segments[0].ident.name);
2682         }
2683     };
2684     None
2685 }
2686
2687 fn check_infinite_loop<'tcx>(cx: &LateContext<'tcx>, cond: &'tcx Expr<'_>, expr: &'tcx Expr<'_>) {
2688     if constant(cx, cx.typeck_results(), cond).is_some() {
2689         // A pure constant condition (e.g., `while false`) is not linted.
2690         return;
2691     }
2692
2693     let mut var_visitor = VarCollectorVisitor {
2694         cx,
2695         ids: FxHashSet::default(),
2696         def_ids: FxHashMap::default(),
2697         skip: false,
2698     };
2699     var_visitor.visit_expr(cond);
2700     if var_visitor.skip {
2701         return;
2702     }
2703     let used_in_condition = &var_visitor.ids;
2704     let no_cond_variable_mutated = if let Some(used_mutably) = mutated_variables(expr, cx) {
2705         used_in_condition.is_disjoint(&used_mutably)
2706     } else {
2707         return;
2708     };
2709     let mutable_static_in_cond = var_visitor.def_ids.iter().any(|(_, v)| *v);
2710
2711     let mut has_break_or_return_visitor = HasBreakOrReturnVisitor {
2712         has_break_or_return: false,
2713     };
2714     has_break_or_return_visitor.visit_expr(expr);
2715     let has_break_or_return = has_break_or_return_visitor.has_break_or_return;
2716
2717     if no_cond_variable_mutated && !mutable_static_in_cond {
2718         span_lint_and_then(
2719             cx,
2720             WHILE_IMMUTABLE_CONDITION,
2721             cond.span,
2722             "variables in the condition are not mutated in the loop body",
2723             |diag| {
2724                 diag.note("this may lead to an infinite or to a never running loop");
2725
2726                 if has_break_or_return {
2727                     diag.note("this loop contains `return`s or `break`s");
2728                     diag.help("rewrite it as `if cond { loop { } }`");
2729                 }
2730             },
2731         );
2732     }
2733 }
2734
2735 struct HasBreakOrReturnVisitor {
2736     has_break_or_return: bool,
2737 }
2738
2739 impl<'tcx> Visitor<'tcx> for HasBreakOrReturnVisitor {
2740     type Map = Map<'tcx>;
2741
2742     fn visit_expr(&mut self, expr: &'tcx Expr<'_>) {
2743         if self.has_break_or_return {
2744             return;
2745         }
2746
2747         match expr.kind {
2748             ExprKind::Ret(_) | ExprKind::Break(_, _) => {
2749                 self.has_break_or_return = true;
2750                 return;
2751             },
2752             _ => {},
2753         }
2754
2755         walk_expr(self, expr);
2756     }
2757
2758     fn nested_visit_map(&mut self) -> NestedVisitorMap<Self::Map> {
2759         NestedVisitorMap::None
2760     }
2761 }
2762
2763 /// Collects the set of variables in an expression
2764 /// Stops analysis if a function call is found
2765 /// Note: In some cases such as `self`, there are no mutable annotation,
2766 /// All variables definition IDs are collected
2767 struct VarCollectorVisitor<'a, 'tcx> {
2768     cx: &'a LateContext<'tcx>,
2769     ids: FxHashSet<HirId>,
2770     def_ids: FxHashMap<def_id::DefId, bool>,
2771     skip: bool,
2772 }
2773
2774 impl<'a, 'tcx> VarCollectorVisitor<'a, 'tcx> {
2775     fn insert_def_id(&mut self, ex: &'tcx Expr<'_>) {
2776         if_chain! {
2777             if let ExprKind::Path(ref qpath) = ex.kind;
2778             if let QPath::Resolved(None, _) = *qpath;
2779             let res = qpath_res(self.cx, qpath, ex.hir_id);
2780             then {
2781                 match res {
2782                     Res::Local(hir_id) => {
2783                         self.ids.insert(hir_id);
2784                     },
2785                     Res::Def(DefKind::Static, def_id) => {
2786                         let mutable = self.cx.tcx.is_mutable_static(def_id);
2787                         self.def_ids.insert(def_id, mutable);
2788                     },
2789                     _ => {},
2790                 }
2791             }
2792         }
2793     }
2794 }
2795
2796 impl<'a, 'tcx> Visitor<'tcx> for VarCollectorVisitor<'a, 'tcx> {
2797     type Map = Map<'tcx>;
2798
2799     fn visit_expr(&mut self, ex: &'tcx Expr<'_>) {
2800         match ex.kind {
2801             ExprKind::Path(_) => self.insert_def_id(ex),
2802             // If there is any function/method call… we just stop analysis
2803             ExprKind::Call(..) | ExprKind::MethodCall(..) => self.skip = true,
2804
2805             _ => walk_expr(self, ex),
2806         }
2807     }
2808
2809     fn nested_visit_map(&mut self) -> NestedVisitorMap<Self::Map> {
2810         NestedVisitorMap::None
2811     }
2812 }
2813
2814 const NEEDLESS_COLLECT_MSG: &str = "avoid using `collect()` when not needed";
2815
2816 fn check_needless_collect<'tcx>(expr: &'tcx Expr<'_>, cx: &LateContext<'tcx>) {
2817     check_needless_collect_direct_usage(expr, cx);
2818     check_needless_collect_indirect_usage(expr, cx);
2819 }
2820 fn check_needless_collect_direct_usage<'tcx>(expr: &'tcx Expr<'_>, cx: &LateContext<'tcx>) {
2821     if_chain! {
2822         if let ExprKind::MethodCall(ref method, _, ref args, _) = expr.kind;
2823         if let ExprKind::MethodCall(ref chain_method, _, _, _) = args[0].kind;
2824         if chain_method.ident.name == sym!(collect) && match_trait_method(cx, &args[0], &paths::ITERATOR);
2825         if let Some(ref generic_args) = chain_method.args;
2826         if let Some(GenericArg::Type(ref ty)) = generic_args.args.get(0);
2827         then {
2828             let ty = cx.typeck_results().node_type(ty.hir_id);
2829             if is_type_diagnostic_item(cx, ty, sym!(vec_type)) ||
2830                 is_type_diagnostic_item(cx, ty, sym!(vecdeque_type)) ||
2831                 match_type(cx, ty, &paths::BTREEMAP) ||
2832                 is_type_diagnostic_item(cx, ty, sym!(hashmap_type)) {
2833                 if method.ident.name == sym!(len) {
2834                     let span = shorten_needless_collect_span(expr);
2835                     span_lint_and_sugg(
2836                         cx,
2837                         NEEDLESS_COLLECT,
2838                         span,
2839                         NEEDLESS_COLLECT_MSG,
2840                         "replace with",
2841                         "count()".to_string(),
2842                         Applicability::MachineApplicable,
2843                     );
2844                 }
2845                 if method.ident.name == sym!(is_empty) {
2846                     let span = shorten_needless_collect_span(expr);
2847                     span_lint_and_sugg(
2848                         cx,
2849                         NEEDLESS_COLLECT,
2850                         span,
2851                         NEEDLESS_COLLECT_MSG,
2852                         "replace with",
2853                         "next().is_none()".to_string(),
2854                         Applicability::MachineApplicable,
2855                     );
2856                 }
2857                 if method.ident.name == sym!(contains) {
2858                     let contains_arg = snippet(cx, args[1].span, "??");
2859                     let span = shorten_needless_collect_span(expr);
2860                     span_lint_and_then(
2861                         cx,
2862                         NEEDLESS_COLLECT,
2863                         span,
2864                         NEEDLESS_COLLECT_MSG,
2865                         |diag| {
2866                             let (arg, pred) = contains_arg
2867                                     .strip_prefix('&')
2868                                     .map_or(("&x", &*contains_arg), |s| ("x", s));
2869                             diag.span_suggestion(
2870                                 span,
2871                                 "replace with",
2872                                 format!(
2873                                     "any(|{}| x == {})",
2874                                     arg, pred
2875                                 ),
2876                                 Applicability::MachineApplicable,
2877                             );
2878                         }
2879                     );
2880                 }
2881             }
2882         }
2883     }
2884 }
2885
2886 fn check_needless_collect_indirect_usage<'tcx>(expr: &'tcx Expr<'_>, cx: &LateContext<'tcx>) {
2887     if let ExprKind::Block(ref block, _) = expr.kind {
2888         for ref stmt in block.stmts {
2889             if_chain! {
2890                 if let StmtKind::Local(
2891                     Local { pat: Pat { kind: PatKind::Binding(_, _, ident, .. ), .. },
2892                     init: Some(ref init_expr), .. }
2893                 ) = stmt.kind;
2894                 if let ExprKind::MethodCall(ref method_name, _, &[ref iter_source], ..) = init_expr.kind;
2895                 if method_name.ident.name == sym!(collect) && match_trait_method(cx, &init_expr, &paths::ITERATOR);
2896                 if let Some(ref generic_args) = method_name.args;
2897                 if let Some(GenericArg::Type(ref ty)) = generic_args.args.get(0);
2898                 if let ty = cx.typeck_results().node_type(ty.hir_id);
2899                 if is_type_diagnostic_item(cx, ty, sym::vec_type) ||
2900                     is_type_diagnostic_item(cx, ty, sym!(vecdeque_type)) ||
2901                     match_type(cx, ty, &paths::LINKED_LIST);
2902                 if let Some(iter_calls) = detect_iter_and_into_iters(block, *ident);
2903                 if iter_calls.len() == 1;
2904                 then {
2905                     // Suggest replacing iter_call with iter_replacement, and removing stmt
2906                     let iter_call = &iter_calls[0];
2907                     span_lint_and_then(
2908                         cx,
2909                         NEEDLESS_COLLECT,
2910                         stmt.span.until(iter_call.span),
2911                         NEEDLESS_COLLECT_MSG,
2912                         |diag| {
2913                             let iter_replacement = format!("{}{}", Sugg::hir(cx, iter_source, ".."), iter_call.get_iter_method(cx));
2914                             diag.multipart_suggestion(
2915                                 iter_call.get_suggestion_text(),
2916                                 vec![
2917                                     (stmt.span, String::new()),
2918                                     (iter_call.span, iter_replacement)
2919                                 ],
2920                                 Applicability::MachineApplicable,// MaybeIncorrect,
2921                             ).emit();
2922                         },
2923                     );
2924                 }
2925             }
2926         }
2927     }
2928 }
2929
2930 struct IterFunction {
2931     func: IterFunctionKind,
2932     span: Span,
2933 }
2934 impl IterFunction {
2935     fn get_iter_method(&self, cx: &LateContext<'_>) -> String {
2936         match &self.func {
2937             IterFunctionKind::IntoIter => String::new(),
2938             IterFunctionKind::Len => String::from(".count()"),
2939             IterFunctionKind::IsEmpty => String::from(".next().is_none()"),
2940             IterFunctionKind::Contains(span) => format!(".any(|x| x == {})", snippet(cx, *span, "..")),
2941         }
2942     }
2943     fn get_suggestion_text(&self) -> &'static str {
2944         match &self.func {
2945             IterFunctionKind::IntoIter => {
2946                 "Use the original Iterator instead of collecting it and then producing a new one"
2947             },
2948             IterFunctionKind::Len => {
2949                 "Take the original Iterator's count instead of collecting it and finding the length"
2950             },
2951             IterFunctionKind::IsEmpty => {
2952                 "Check if the original Iterator has anything instead of collecting it and seeing if it's empty"
2953             },
2954             IterFunctionKind::Contains(_) => {
2955                 "Check if the original Iterator contains an element instead of collecting then checking"
2956             },
2957         }
2958     }
2959 }
2960 enum IterFunctionKind {
2961     IntoIter,
2962     Len,
2963     IsEmpty,
2964     Contains(Span),
2965 }
2966
2967 struct IterFunctionVisitor {
2968     uses: Vec<IterFunction>,
2969     seen_other: bool,
2970     target: Ident,
2971 }
2972 impl<'tcx> Visitor<'tcx> for IterFunctionVisitor {
2973     fn visit_expr(&mut self, expr: &'tcx Expr<'tcx>) {
2974         // Check function calls on our collection
2975         if_chain! {
2976             if let ExprKind::MethodCall(method_name, _, ref args, _) = &expr.kind;
2977             if let Some(Expr { kind: ExprKind::Path(QPath::Resolved(_, ref path)), .. }) = args.get(0);
2978             if let &[name] = &path.segments;
2979             if name.ident == self.target;
2980             then {
2981                 let len = sym!(len);
2982                 let is_empty = sym!(is_empty);
2983                 let contains = sym!(contains);
2984                 match method_name.ident.name {
2985                     sym::into_iter => self.uses.push(
2986                         IterFunction { func: IterFunctionKind::IntoIter, span: expr.span }
2987                     ),
2988                     name if name == len => self.uses.push(
2989                         IterFunction { func: IterFunctionKind::Len, span: expr.span }
2990                     ),
2991                     name if name == is_empty => self.uses.push(
2992                         IterFunction { func: IterFunctionKind::IsEmpty, span: expr.span }
2993                     ),
2994                     name if name == contains => self.uses.push(
2995                         IterFunction { func: IterFunctionKind::Contains(args[1].span), span: expr.span }
2996                     ),
2997                     _ => self.seen_other = true,
2998                 }
2999                 return
3000             }
3001         }
3002         // Check if the collection is used for anything else
3003         if_chain! {
3004             if let Expr { kind: ExprKind::Path(QPath::Resolved(_, ref path)), .. } = expr;
3005             if let &[name] = &path.segments;
3006             if name.ident == self.target;
3007             then {
3008                 self.seen_other = true;
3009             } else {
3010                 walk_expr(self, expr);
3011             }
3012         }
3013     }
3014
3015     type Map = Map<'tcx>;
3016     fn nested_visit_map(&mut self) -> NestedVisitorMap<Self::Map> {
3017         NestedVisitorMap::None
3018     }
3019 }
3020
3021 /// Detect the occurences of calls to `iter` or `into_iter` for the
3022 /// given identifier
3023 fn detect_iter_and_into_iters<'tcx>(block: &'tcx Block<'tcx>, identifier: Ident) -> Option<Vec<IterFunction>> {
3024     let mut visitor = IterFunctionVisitor {
3025         uses: Vec::new(),
3026         target: identifier,
3027         seen_other: false,
3028     };
3029     visitor.visit_block(block);
3030     if visitor.seen_other {
3031         None
3032     } else {
3033         Some(visitor.uses)
3034     }
3035 }
3036
3037 fn shorten_needless_collect_span(expr: &Expr<'_>) -> Span {
3038     if_chain! {
3039         if let ExprKind::MethodCall(.., args, _) = &expr.kind;
3040         if let ExprKind::MethodCall(_, span, ..) = &args[0].kind;
3041         then {
3042             return expr.span.with_lo(span.lo());
3043         }
3044     }
3045     unreachable!();
3046 }