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