]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - clippy_lints/src/loops.rs
Rename `span_help_and_lint` to `span_lint_and_help`
[rust.git] / clippy_lints / src / loops.rs
1 use crate::consts::{constant, Constant};
2 use crate::reexport::*;
3 use crate::utils::paths;
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, last_path_segment, match_trait_method, match_type, match_var,
8     multispan_sugg, snippet, snippet_opt, snippet_with_applicability, span_lint, span_lint_and_help,
9     span_lint_and_sugg, span_lint_and_then, SpanlessEq,
10 };
11 use crate::utils::{is_type_diagnostic_item, qpath_res, same_tys, sext, sugg};
12 use if_chain::if_chain;
13 use itertools::Itertools;
14 use rustc::hir::map::Map;
15 use rustc::lint::in_external_macro;
16 use rustc::middle::region;
17 use rustc::ty::{self, Ty};
18 use rustc_data_structures::fx::{FxHashMap, FxHashSet};
19 use rustc_errors::Applicability;
20 use rustc_hir::def::{DefKind, Res};
21 use rustc_hir::def_id;
22 use rustc_hir::intravisit::{walk_block, walk_expr, walk_pat, walk_stmt, NestedVisitorMap, Visitor};
23 use rustc_hir::*;
24 use rustc_lint::{LateContext, LateLintPass, LintContext};
25 use rustc_session::{declare_lint_pass, declare_tool_lint};
26 use rustc_span::source_map::Span;
27 use rustc_span::{BytePos, Symbol};
28 use rustc_typeck::expr_use_visitor::*;
29 use std::iter::{once, Iterator};
30 use std::mem;
31 use syntax::ast;
32
33 declare_clippy_lint! {
34     /// **What it does:** Checks for for-loops that manually copy items between
35     /// slices that could be optimized by having a memcpy.
36     ///
37     /// **Why is this bad?** It is not as fast as a memcpy.
38     ///
39     /// **Known problems:** None.
40     ///
41     /// **Example:**
42     /// ```rust
43     /// # let src = vec![1];
44     /// # let mut dst = vec![0; 65];
45     /// for i in 0..src.len() {
46     ///     dst[i + 64] = src[i];
47     /// }
48     /// ```
49     /// Could be written as:
50     /// ```rust
51     /// # let src = vec![1];
52     /// # let mut dst = vec![0; 65];
53     /// dst[64..(src.len() + 64)].clone_from_slice(&src[..]);
54     /// ```
55     pub MANUAL_MEMCPY,
56     perf,
57     "manually copying items between slices"
58 }
59
60 declare_clippy_lint! {
61     /// **What it does:** Checks for looping over the range of `0..len` of some
62     /// collection just to get the values by index.
63     ///
64     /// **Why is this bad?** Just iterating the collection itself makes the intent
65     /// more clear and is probably faster.
66     ///
67     /// **Known problems:** None.
68     ///
69     /// **Example:**
70     /// ```rust
71     /// let vec = vec!['a', 'b', 'c'];
72     /// for i in 0..vec.len() {
73     ///     println!("{}", vec[i]);
74     /// }
75     /// ```
76     /// Could be written as:
77     /// ```rust
78     /// let vec = vec!['a', 'b', 'c'];
79     /// for i in vec {
80     ///     println!("{}", i);
81     /// }
82     /// ```
83     pub NEEDLESS_RANGE_LOOP,
84     style,
85     "for-looping over a range of indices where an iterator over items would do"
86 }
87
88 declare_clippy_lint! {
89     /// **What it does:** Checks for loops on `x.iter()` where `&x` will do, and
90     /// suggests the latter.
91     ///
92     /// **Why is this bad?** Readability.
93     ///
94     /// **Known problems:** False negatives. We currently only warn on some known
95     /// types.
96     ///
97     /// **Example:**
98     /// ```rust
99     /// // with `y` a `Vec` or slice:
100     /// # let y = vec![1];
101     /// for x in y.iter() {
102     ///     // ..
103     /// }
104     /// ```
105     /// can be rewritten to
106     /// ```rust
107     /// # let y = vec![1];
108     /// for x in &y {
109     ///     // ..
110     /// }
111     /// ```
112     pub EXPLICIT_ITER_LOOP,
113     pedantic,
114     "for-looping over `_.iter()` or `_.iter_mut()` when `&_` or `&mut _` would do"
115 }
116
117 declare_clippy_lint! {
118     /// **What it does:** Checks for loops on `y.into_iter()` where `y` will do, and
119     /// suggests the latter.
120     ///
121     /// **Why is this bad?** Readability.
122     ///
123     /// **Known problems:** None
124     ///
125     /// **Example:**
126     /// ```rust
127     /// # let y = vec![1];
128     /// // with `y` a `Vec` or slice:
129     /// for x in y.into_iter() {
130     ///     // ..
131     /// }
132     /// ```
133     /// can be rewritten to
134     /// ```rust
135     /// # let y = vec![1];
136     /// for x in y {
137     ///     // ..
138     /// }
139     /// ```
140     pub EXPLICIT_INTO_ITER_LOOP,
141     pedantic,
142     "for-looping over `_.into_iter()` when `_` would do"
143 }
144
145 declare_clippy_lint! {
146     /// **What it does:** Checks for loops on `x.next()`.
147     ///
148     /// **Why is this bad?** `next()` returns either `Some(value)` if there was a
149     /// value, or `None` otherwise. The insidious thing is that `Option<_>`
150     /// implements `IntoIterator`, so that possibly one value will be iterated,
151     /// leading to some hard to find bugs. No one will want to write such code
152     /// [except to win an Underhanded Rust
153     /// Contest](https://www.reddit.com/r/rust/comments/3hb0wm/underhanded_rust_contest/cu5yuhr).
154     ///
155     /// **Known problems:** None.
156     ///
157     /// **Example:**
158     /// ```ignore
159     /// for x in y.next() {
160     ///     ..
161     /// }
162     /// ```
163     pub ITER_NEXT_LOOP,
164     correctness,
165     "for-looping over `_.next()` which is probably not intended"
166 }
167
168 declare_clippy_lint! {
169     /// **What it does:** Checks for `for` loops over `Option` values.
170     ///
171     /// **Why is this bad?** Readability. This is more clearly expressed as an `if
172     /// let`.
173     ///
174     /// **Known problems:** None.
175     ///
176     /// **Example:**
177     /// ```ignore
178     /// for x in option {
179     ///     ..
180     /// }
181     /// ```
182     ///
183     /// This should be
184     /// ```ignore
185     /// if let Some(x) = option {
186     ///     ..
187     /// }
188     /// ```
189     pub FOR_LOOP_OVER_OPTION,
190     correctness,
191     "for-looping over an `Option`, which is more clearly expressed as an `if let`"
192 }
193
194 declare_clippy_lint! {
195     /// **What it does:** Checks for `for` loops over `Result` values.
196     ///
197     /// **Why is this bad?** Readability. This is more clearly expressed as an `if
198     /// let`.
199     ///
200     /// **Known problems:** None.
201     ///
202     /// **Example:**
203     /// ```ignore
204     /// for x in result {
205     ///     ..
206     /// }
207     /// ```
208     ///
209     /// This should be
210     /// ```ignore
211     /// if let Ok(x) = result {
212     ///     ..
213     /// }
214     /// ```
215     pub FOR_LOOP_OVER_RESULT,
216     correctness,
217     "for-looping over a `Result`, which is more clearly expressed as an `if let`"
218 }
219
220 declare_clippy_lint! {
221     /// **What it does:** Detects `loop + match` combinations that are easier
222     /// written as a `while let` loop.
223     ///
224     /// **Why is this bad?** The `while let` loop is usually shorter and more
225     /// readable.
226     ///
227     /// **Known problems:** Sometimes the wrong binding is displayed (#383).
228     ///
229     /// **Example:**
230     /// ```rust,no_run
231     /// # let y = Some(1);
232     /// loop {
233     ///     let x = match y {
234     ///         Some(x) => x,
235     ///         None => break,
236     ///     };
237     ///     // .. do something with x
238     /// }
239     /// // is easier written as
240     /// while let Some(x) = y {
241     ///     // .. do something with x
242     /// };
243     /// ```
244     pub WHILE_LET_LOOP,
245     complexity,
246     "`loop { if let { ... } else break }`, which can be written as a `while let` loop"
247 }
248
249 declare_clippy_lint! {
250     /// **What it does:** Checks for functions collecting an iterator when collect
251     /// is not needed.
252     ///
253     /// **Why is this bad?** `collect` causes the allocation of a new data structure,
254     /// when this allocation may not be needed.
255     ///
256     /// **Known problems:**
257     /// None
258     ///
259     /// **Example:**
260     /// ```rust
261     /// # let iterator = vec![1].into_iter();
262     /// let len = iterator.clone().collect::<Vec<_>>().len();
263     /// // should be
264     /// let len = iterator.count();
265     /// ```
266     pub NEEDLESS_COLLECT,
267     perf,
268     "collecting an iterator when collect is not needed"
269 }
270
271 declare_clippy_lint! {
272     /// **What it does:** Checks for loops over ranges `x..y` where both `x` and `y`
273     /// are constant and `x` is greater or equal to `y`, unless the range is
274     /// reversed or has a negative `.step_by(_)`.
275     ///
276     /// **Why is it bad?** Such loops will either be skipped or loop until
277     /// wrap-around (in debug code, this may `panic!()`). Both options are probably
278     /// not intended.
279     ///
280     /// **Known problems:** The lint cannot catch loops over dynamically defined
281     /// ranges. Doing this would require simulating all possible inputs and code
282     /// paths through the program, which would be complex and error-prone.
283     ///
284     /// **Example:**
285     /// ```ignore
286     /// for x in 5..10 - 5 {
287     ///     ..
288     /// } // oops, stray `-`
289     /// ```
290     pub REVERSE_RANGE_LOOP,
291     correctness,
292     "iteration over an empty range, such as `10..0` or `5..5`"
293 }
294
295 declare_clippy_lint! {
296     /// **What it does:** Checks `for` loops over slices with an explicit counter
297     /// and suggests the use of `.enumerate()`.
298     ///
299     /// **Why is it bad?** Using `.enumerate()` makes the intent more clear,
300     /// declutters the code and may be faster in some instances.
301     ///
302     /// **Known problems:** None.
303     ///
304     /// **Example:**
305     /// ```rust
306     /// # let v = vec![1];
307     /// # fn bar(bar: usize, baz: usize) {}
308     /// let mut i = 0;
309     /// for item in &v {
310     ///     bar(i, *item);
311     ///     i += 1;
312     /// }
313     /// ```
314     /// Could be written as
315     /// ```rust
316     /// # let v = vec![1];
317     /// # fn bar(bar: usize, baz: usize) {}
318     /// for (i, item) in v.iter().enumerate() { bar(i, *item); }
319     /// ```
320     pub EXPLICIT_COUNTER_LOOP,
321     complexity,
322     "for-looping with an explicit counter when `_.enumerate()` would do"
323 }
324
325 declare_clippy_lint! {
326     /// **What it does:** Checks for empty `loop` expressions.
327     ///
328     /// **Why is this bad?** Those busy loops burn CPU cycles without doing
329     /// anything. Think of the environment and either block on something or at least
330     /// make the thread sleep for some microseconds.
331     ///
332     /// **Known problems:** None.
333     ///
334     /// **Example:**
335     /// ```no_run
336     /// loop {}
337     /// ```
338     pub EMPTY_LOOP,
339     style,
340     "empty `loop {}`, which should block or sleep"
341 }
342
343 declare_clippy_lint! {
344     /// **What it does:** Checks for `while let` expressions on iterators.
345     ///
346     /// **Why is this bad?** Readability. A simple `for` loop is shorter and conveys
347     /// the intent better.
348     ///
349     /// **Known problems:** None.
350     ///
351     /// **Example:**
352     /// ```ignore
353     /// while let Some(val) = iter() {
354     ///     ..
355     /// }
356     /// ```
357     pub WHILE_LET_ON_ITERATOR,
358     style,
359     "using a while-let loop instead of a for loop on an iterator"
360 }
361
362 declare_clippy_lint! {
363     /// **What it does:** Checks for iterating a map (`HashMap` or `BTreeMap`) and
364     /// ignoring either the keys or values.
365     ///
366     /// **Why is this bad?** Readability. There are `keys` and `values` methods that
367     /// can be used to express that don't need the values or keys.
368     ///
369     /// **Known problems:** None.
370     ///
371     /// **Example:**
372     /// ```ignore
373     /// for (k, _) in &map {
374     ///     ..
375     /// }
376     /// ```
377     ///
378     /// could be replaced by
379     ///
380     /// ```ignore
381     /// for k in map.keys() {
382     ///     ..
383     /// }
384     /// ```
385     pub FOR_KV_MAP,
386     style,
387     "looping on a map using `iter` when `keys` or `values` would do"
388 }
389
390 declare_clippy_lint! {
391     /// **What it does:** Checks for loops that will always `break`, `return` or
392     /// `continue` an outer loop.
393     ///
394     /// **Why is this bad?** This loop never loops, all it does is obfuscating the
395     /// code.
396     ///
397     /// **Known problems:** None
398     ///
399     /// **Example:**
400     /// ```rust
401     /// loop {
402     ///     ..;
403     ///     break;
404     /// }
405     /// ```
406     pub NEVER_LOOP,
407     correctness,
408     "any loop that will always `break` or `return`"
409 }
410
411 declare_clippy_lint! {
412     /// **What it does:** Checks for loops which have a range bound that is a mutable variable
413     ///
414     /// **Why is this bad?** One might think that modifying the mutable variable changes the loop bounds
415     ///
416     /// **Known problems:** None
417     ///
418     /// **Example:**
419     /// ```rust
420     /// let mut foo = 42;
421     /// for i in 0..foo {
422     ///     foo -= 1;
423     ///     println!("{}", i); // prints numbers from 0 to 42, not 0 to 21
424     /// }
425     /// ```
426     pub MUT_RANGE_BOUND,
427     complexity,
428     "for loop over a range where one of the bounds is a mutable variable"
429 }
430
431 declare_clippy_lint! {
432     /// **What it does:** Checks whether variables used within while loop condition
433     /// can be (and are) mutated in the body.
434     ///
435     /// **Why is this bad?** If the condition is unchanged, entering the body of the loop
436     /// will lead to an infinite loop.
437     ///
438     /// **Known problems:** If the `while`-loop is in a closure, the check for mutation of the
439     /// condition variables in the body can cause false negatives. For example when only `Upvar` `a` is
440     /// in the condition and only `Upvar` `b` gets mutated in the body, the lint will not trigger.
441     ///
442     /// **Example:**
443     /// ```rust
444     /// let i = 0;
445     /// while i > 10 {
446     ///     println!("let me loop forever!");
447     /// }
448     /// ```
449     pub WHILE_IMMUTABLE_CONDITION,
450     correctness,
451     "variables used within while expression are not mutated in the body"
452 }
453
454 declare_lint_pass!(Loops => [
455     MANUAL_MEMCPY,
456     NEEDLESS_RANGE_LOOP,
457     EXPLICIT_ITER_LOOP,
458     EXPLICIT_INTO_ITER_LOOP,
459     ITER_NEXT_LOOP,
460     FOR_LOOP_OVER_RESULT,
461     FOR_LOOP_OVER_OPTION,
462     WHILE_LET_LOOP,
463     NEEDLESS_COLLECT,
464     REVERSE_RANGE_LOOP,
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 ]);
473
474 impl<'a, 'tcx> LateLintPass<'a, 'tcx> for Loops {
475     #[allow(clippy::too_many_lines)]
476     fn check_expr(&mut self, cx: &LateContext<'a, 'tcx>, expr: &'tcx Expr<'_>) {
477         if let Some((pat, arg, body)) = higher::for_loop(expr) {
478             // we don't want to check expanded macros
479             // this check is not at the top of the function
480             // since higher::for_loop expressions are marked as expansions
481             if body.span.from_expansion() {
482                 return;
483             }
484             check_for_loop(cx, pat, arg, body, expr);
485         }
486
487         // we don't want to check expanded macros
488         if expr.span.from_expansion() {
489             return;
490         }
491
492         // check for never_loop
493         if let ExprKind::Loop(ref block, _, _) = expr.kind {
494             match never_loop_block(block, expr.hir_id) {
495                 NeverLoopResult::AlwaysBreak => span_lint(cx, NEVER_LOOP, expr.span, "this loop never actually loops"),
496                 NeverLoopResult::MayContinueMainLoop | NeverLoopResult::Otherwise => (),
497             }
498         }
499
500         // check for `loop { if let {} else break }` that could be `while let`
501         // (also matches an explicit "match" instead of "if let")
502         // (even if the "match" or "if let" is used for declaration)
503         if let ExprKind::Loop(ref block, _, LoopSource::Loop) = expr.kind {
504             // also check for empty `loop {}` statements
505             if block.stmts.is_empty() && block.expr.is_none() && !is_no_std_crate(cx.tcx.hir().krate()) {
506                 span_lint(
507                     cx,
508                     EMPTY_LOOP,
509                     expr.span,
510                     "empty `loop {}` detected. You may want to either use `panic!()` or add \
511                      `std::thread::sleep(..);` to the loop body.",
512                 );
513             }
514
515             // extract the expression from the first statement (if any) in a block
516             let inner_stmt_expr = extract_expr_from_first_stmt(block);
517             // or extract the first expression (if any) from the block
518             if let Some(inner) = inner_stmt_expr.or_else(|| extract_first_expr(block)) {
519                 if let ExprKind::Match(ref matchexpr, ref arms, ref source) = inner.kind {
520                     // ensure "if let" compatible match structure
521                     match *source {
522                         MatchSource::Normal | MatchSource::IfLetDesugar { .. } => {
523                             if arms.len() == 2
524                                 && arms[0].guard.is_none()
525                                 && arms[1].guard.is_none()
526                                 && is_simple_break_expr(&arms[1].body)
527                             {
528                                 if in_external_macro(cx.sess(), expr.span) {
529                                     return;
530                                 }
531
532                                 // NOTE: we used to build a body here instead of using
533                                 // ellipsis, this was removed because:
534                                 // 1) it was ugly with big bodies;
535                                 // 2) it was not indented properly;
536                                 // 3) it wasn’t very smart (see #675).
537                                 let mut applicability = Applicability::HasPlaceholders;
538                                 span_lint_and_sugg(
539                                     cx,
540                                     WHILE_LET_LOOP,
541                                     expr.span,
542                                     "this loop could be written as a `while let` loop",
543                                     "try",
544                                     format!(
545                                         "while let {} = {} {{ .. }}",
546                                         snippet_with_applicability(cx, arms[0].pat.span, "..", &mut applicability),
547                                         snippet_with_applicability(cx, matchexpr.span, "..", &mut applicability),
548                                     ),
549                                     applicability,
550                                 );
551                             }
552                         },
553                         _ => (),
554                     }
555                 }
556             }
557         }
558         if let ExprKind::Match(ref match_expr, ref arms, MatchSource::WhileLetDesugar) = expr.kind {
559             let pat = &arms[0].pat.kind;
560             if let (
561                 &PatKind::TupleStruct(ref qpath, ref pat_args, _),
562                 &ExprKind::MethodCall(ref method_path, _, ref method_args),
563             ) = (pat, &match_expr.kind)
564             {
565                 let iter_expr = &method_args[0];
566                 let lhs_constructor = last_path_segment(qpath);
567                 if method_path.ident.name == sym!(next)
568                     && match_trait_method(cx, match_expr, &paths::ITERATOR)
569                     && lhs_constructor.ident.name == sym!(Some)
570                     && (pat_args.is_empty()
571                         || !is_refutable(cx, &pat_args[0])
572                             && !is_used_inside(cx, iter_expr, &arms[0].body)
573                             && !is_iterator_used_after_while_let(cx, iter_expr)
574                             && !is_nested(cx, expr, &method_args[0]))
575                 {
576                     let iterator = snippet(cx, method_args[0].span, "_");
577                     let loop_var = if pat_args.is_empty() {
578                         "_".to_string()
579                     } else {
580                         snippet(cx, pat_args[0].span, "_").into_owned()
581                     };
582                     span_lint_and_sugg(
583                         cx,
584                         WHILE_LET_ON_ITERATOR,
585                         expr.span,
586                         "this loop could be written as a `for` loop",
587                         "try",
588                         format!("for {} in {} {{ .. }}", loop_var, iterator),
589                         Applicability::HasPlaceholders,
590                     );
591                 }
592             }
593         }
594
595         if let Some((cond, body)) = higher::while_loop(&expr) {
596             check_infinite_loop(cx, cond, body);
597         }
598
599         check_needless_collect(expr, cx);
600     }
601 }
602
603 enum NeverLoopResult {
604     // A break/return always get triggered but not necessarily for the main loop.
605     AlwaysBreak,
606     // A continue may occur for the main loop.
607     MayContinueMainLoop,
608     Otherwise,
609 }
610
611 #[must_use]
612 fn absorb_break(arg: &NeverLoopResult) -> NeverLoopResult {
613     match *arg {
614         NeverLoopResult::AlwaysBreak | NeverLoopResult::Otherwise => NeverLoopResult::Otherwise,
615         NeverLoopResult::MayContinueMainLoop => NeverLoopResult::MayContinueMainLoop,
616     }
617 }
618
619 // Combine two results for parts that are called in order.
620 #[must_use]
621 fn combine_seq(first: NeverLoopResult, second: NeverLoopResult) -> NeverLoopResult {
622     match first {
623         NeverLoopResult::AlwaysBreak | NeverLoopResult::MayContinueMainLoop => first,
624         NeverLoopResult::Otherwise => second,
625     }
626 }
627
628 // Combine two results where both parts are called but not necessarily in order.
629 #[must_use]
630 fn combine_both(left: NeverLoopResult, right: NeverLoopResult) -> NeverLoopResult {
631     match (left, right) {
632         (NeverLoopResult::MayContinueMainLoop, _) | (_, NeverLoopResult::MayContinueMainLoop) => {
633             NeverLoopResult::MayContinueMainLoop
634         },
635         (NeverLoopResult::AlwaysBreak, _) | (_, NeverLoopResult::AlwaysBreak) => NeverLoopResult::AlwaysBreak,
636         (NeverLoopResult::Otherwise, NeverLoopResult::Otherwise) => NeverLoopResult::Otherwise,
637     }
638 }
639
640 // Combine two results where only one of the part may have been executed.
641 #[must_use]
642 fn combine_branches(b1: NeverLoopResult, b2: NeverLoopResult) -> NeverLoopResult {
643     match (b1, b2) {
644         (NeverLoopResult::AlwaysBreak, NeverLoopResult::AlwaysBreak) => NeverLoopResult::AlwaysBreak,
645         (NeverLoopResult::MayContinueMainLoop, _) | (_, NeverLoopResult::MayContinueMainLoop) => {
646             NeverLoopResult::MayContinueMainLoop
647         },
648         (NeverLoopResult::Otherwise, _) | (_, NeverLoopResult::Otherwise) => NeverLoopResult::Otherwise,
649     }
650 }
651
652 fn never_loop_block(block: &Block<'_>, main_loop_id: HirId) -> NeverLoopResult {
653     let stmts = block.stmts.iter().map(stmt_to_expr);
654     let expr = once(block.expr.as_ref().map(|p| &**p));
655     let mut iter = stmts.chain(expr).filter_map(|e| e);
656     never_loop_expr_seq(&mut iter, main_loop_id)
657 }
658
659 fn stmt_to_expr<'tcx>(stmt: &Stmt<'tcx>) -> Option<&'tcx Expr<'tcx>> {
660     match stmt.kind {
661         StmtKind::Semi(ref e, ..) | StmtKind::Expr(ref e, ..) => Some(e),
662         StmtKind::Local(ref local) => local.init.as_ref().map(|p| &**p),
663         _ => None,
664     }
665 }
666
667 fn never_loop_expr(expr: &Expr<'_>, main_loop_id: HirId) -> NeverLoopResult {
668     match expr.kind {
669         ExprKind::Box(ref e)
670         | ExprKind::Unary(_, ref e)
671         | ExprKind::Cast(ref e, _)
672         | ExprKind::Type(ref e, _)
673         | ExprKind::Field(ref e, _)
674         | ExprKind::AddrOf(_, _, ref e)
675         | ExprKind::Struct(_, _, Some(ref e))
676         | ExprKind::Repeat(ref e, _)
677         | ExprKind::DropTemps(ref e) => never_loop_expr(e, main_loop_id),
678         ExprKind::Array(ref es) | ExprKind::MethodCall(_, _, ref es) | ExprKind::Tup(ref es) => {
679             never_loop_expr_all(&mut es.iter(), main_loop_id)
680         },
681         ExprKind::Call(ref e, ref es) => never_loop_expr_all(&mut once(&**e).chain(es.iter()), main_loop_id),
682         ExprKind::Binary(_, ref e1, ref e2)
683         | ExprKind::Assign(ref e1, ref e2, _)
684         | ExprKind::AssignOp(_, ref e1, ref e2)
685         | ExprKind::Index(ref e1, ref e2) => never_loop_expr_all(&mut [&**e1, &**e2].iter().cloned(), main_loop_id),
686         ExprKind::Loop(ref b, _, _) => {
687             // Break can come from the inner loop so remove them.
688             absorb_break(&never_loop_block(b, main_loop_id))
689         },
690         ExprKind::Match(ref e, ref arms, _) => {
691             let e = never_loop_expr(e, main_loop_id);
692             if arms.is_empty() {
693                 e
694             } else {
695                 let arms = never_loop_expr_branch(&mut arms.iter().map(|a| &*a.body), main_loop_id);
696                 combine_seq(e, arms)
697             }
698         },
699         ExprKind::Block(ref b, _) => never_loop_block(b, main_loop_id),
700         ExprKind::Continue(d) => {
701             let id = d
702                 .target_id
703                 .expect("target ID can only be missing in the presence of compilation errors");
704             if id == main_loop_id {
705                 NeverLoopResult::MayContinueMainLoop
706             } else {
707                 NeverLoopResult::AlwaysBreak
708             }
709         },
710         ExprKind::Break(_, ref e) | ExprKind::Ret(ref e) => {
711             if let Some(ref e) = *e {
712                 combine_seq(never_loop_expr(e, main_loop_id), NeverLoopResult::AlwaysBreak)
713             } else {
714                 NeverLoopResult::AlwaysBreak
715             }
716         },
717         ExprKind::Struct(_, _, None)
718         | ExprKind::Yield(_, _)
719         | ExprKind::Closure(_, _, _, _, _)
720         | ExprKind::InlineAsm(_)
721         | ExprKind::Path(_)
722         | ExprKind::Lit(_)
723         | ExprKind::Err => NeverLoopResult::Otherwise,
724     }
725 }
726
727 fn never_loop_expr_seq<'a, T: Iterator<Item = &'a Expr<'a>>>(es: &mut T, main_loop_id: HirId) -> NeverLoopResult {
728     es.map(|e| never_loop_expr(e, main_loop_id))
729         .fold(NeverLoopResult::Otherwise, combine_seq)
730 }
731
732 fn never_loop_expr_all<'a, T: Iterator<Item = &'a Expr<'a>>>(es: &mut T, main_loop_id: HirId) -> NeverLoopResult {
733     es.map(|e| never_loop_expr(e, main_loop_id))
734         .fold(NeverLoopResult::Otherwise, combine_both)
735 }
736
737 fn never_loop_expr_branch<'a, T: Iterator<Item = &'a Expr<'a>>>(e: &mut T, main_loop_id: HirId) -> NeverLoopResult {
738     e.map(|e| never_loop_expr(e, main_loop_id))
739         .fold(NeverLoopResult::AlwaysBreak, combine_branches)
740 }
741
742 fn check_for_loop<'a, 'tcx>(
743     cx: &LateContext<'a, 'tcx>,
744     pat: &'tcx Pat<'_>,
745     arg: &'tcx Expr<'_>,
746     body: &'tcx Expr<'_>,
747     expr: &'tcx Expr<'_>,
748 ) {
749     check_for_loop_range(cx, pat, arg, body, expr);
750     check_for_loop_reverse_range(cx, arg, expr);
751     check_for_loop_arg(cx, pat, arg, expr);
752     check_for_loop_explicit_counter(cx, pat, arg, body, expr);
753     check_for_loop_over_map_kv(cx, pat, arg, body, expr);
754     check_for_mut_range_bound(cx, arg, body);
755     detect_manual_memcpy(cx, pat, arg, body, expr);
756 }
757
758 fn same_var<'a, 'tcx>(cx: &LateContext<'a, 'tcx>, expr: &Expr<'_>, var: HirId) -> bool {
759     if_chain! {
760         if let ExprKind::Path(ref qpath) = expr.kind;
761         if let QPath::Resolved(None, ref path) = *qpath;
762         if path.segments.len() == 1;
763         if let Res::Local(local_id) = qpath_res(cx, qpath, expr.hir_id);
764         // our variable!
765         if local_id == var;
766         then {
767             return true;
768         }
769     }
770
771     false
772 }
773
774 struct Offset {
775     value: String,
776     negate: bool,
777 }
778
779 impl Offset {
780     fn negative(s: String) -> Self {
781         Self { value: s, negate: true }
782     }
783
784     fn positive(s: String) -> Self {
785         Self {
786             value: s,
787             negate: false,
788         }
789     }
790 }
791
792 struct FixedOffsetVar {
793     var_name: String,
794     offset: Offset,
795 }
796
797 fn is_slice_like<'a, 'tcx>(cx: &LateContext<'a, 'tcx>, ty: Ty<'_>) -> bool {
798     let is_slice = match ty.kind {
799         ty::Ref(_, subty, _) => is_slice_like(cx, subty),
800         ty::Slice(..) | ty::Array(..) => true,
801         _ => false,
802     };
803
804     is_slice || is_type_diagnostic_item(cx, ty, Symbol::intern("vec_type")) || match_type(cx, ty, &paths::VEC_DEQUE)
805 }
806
807 fn get_fixed_offset_var<'a, 'tcx>(cx: &LateContext<'a, 'tcx>, expr: &Expr<'_>, var: HirId) -> Option<FixedOffsetVar> {
808     fn extract_offset<'a, 'tcx>(cx: &LateContext<'a, 'tcx>, e: &Expr<'_>, var: HirId) -> Option<String> {
809         match e.kind {
810             ExprKind::Lit(ref l) => match l.node {
811                 ast::LitKind::Int(x, _ty) => Some(x.to_string()),
812                 _ => None,
813             },
814             ExprKind::Path(..) if !same_var(cx, e, var) => Some(snippet_opt(cx, e.span).unwrap_or_else(|| "??".into())),
815             _ => None,
816         }
817     }
818
819     if let ExprKind::Index(ref seqexpr, ref idx) = expr.kind {
820         let ty = cx.tables.expr_ty(seqexpr);
821         if !is_slice_like(cx, ty) {
822             return None;
823         }
824
825         let offset = match idx.kind {
826             ExprKind::Binary(op, ref lhs, ref rhs) => match op.node {
827                 BinOpKind::Add => {
828                     let offset_opt = if same_var(cx, lhs, var) {
829                         extract_offset(cx, rhs, var)
830                     } else if same_var(cx, rhs, var) {
831                         extract_offset(cx, lhs, var)
832                     } else {
833                         None
834                     };
835
836                     offset_opt.map(Offset::positive)
837                 },
838                 BinOpKind::Sub if same_var(cx, lhs, var) => extract_offset(cx, rhs, var).map(Offset::negative),
839                 _ => None,
840             },
841             ExprKind::Path(..) => {
842                 if same_var(cx, idx, var) {
843                     Some(Offset::positive("0".into()))
844                 } else {
845                     None
846                 }
847             },
848             _ => None,
849         };
850
851         offset.map(|o| FixedOffsetVar {
852             var_name: snippet_opt(cx, seqexpr.span).unwrap_or_else(|| "???".into()),
853             offset: o,
854         })
855     } else {
856         None
857     }
858 }
859
860 fn fetch_cloned_fixed_offset_var<'a, 'tcx>(
861     cx: &LateContext<'a, 'tcx>,
862     expr: &Expr<'_>,
863     var: HirId,
864 ) -> Option<FixedOffsetVar> {
865     if_chain! {
866         if let ExprKind::MethodCall(ref method, _, ref args) = expr.kind;
867         if method.ident.name == sym!(clone);
868         if args.len() == 1;
869         if let Some(arg) = args.get(0);
870         then {
871             return get_fixed_offset_var(cx, arg, var);
872         }
873     }
874
875     get_fixed_offset_var(cx, expr, var)
876 }
877
878 fn get_indexed_assignments<'a, 'tcx>(
879     cx: &LateContext<'a, 'tcx>,
880     body: &Expr<'_>,
881     var: HirId,
882 ) -> Vec<(FixedOffsetVar, FixedOffsetVar)> {
883     fn get_assignment<'a, 'tcx>(
884         cx: &LateContext<'a, 'tcx>,
885         e: &Expr<'_>,
886         var: HirId,
887     ) -> Option<(FixedOffsetVar, FixedOffsetVar)> {
888         if let ExprKind::Assign(ref lhs, ref rhs, _) = e.kind {
889             match (
890                 get_fixed_offset_var(cx, lhs, var),
891                 fetch_cloned_fixed_offset_var(cx, rhs, var),
892             ) {
893                 (Some(offset_left), Some(offset_right)) => {
894                     // Source and destination must be different
895                     if offset_left.var_name == offset_right.var_name {
896                         None
897                     } else {
898                         Some((offset_left, offset_right))
899                     }
900                 },
901                 _ => None,
902             }
903         } else {
904             None
905         }
906     }
907
908     if let ExprKind::Block(ref b, _) = body.kind {
909         let Block {
910             ref stmts, ref expr, ..
911         } = **b;
912
913         stmts
914             .iter()
915             .map(|stmt| match stmt.kind {
916                 StmtKind::Local(..) | StmtKind::Item(..) => None,
917                 StmtKind::Expr(ref e) | StmtKind::Semi(ref e) => Some(get_assignment(cx, e, var)),
918             })
919             .chain(expr.as_ref().into_iter().map(|e| Some(get_assignment(cx, &*e, var))))
920             .filter_map(|op| op)
921             .collect::<Option<Vec<_>>>()
922             .unwrap_or_else(|| vec![])
923     } else {
924         get_assignment(cx, body, var).into_iter().collect()
925     }
926 }
927
928 /// Checks for for loops that sequentially copy items from one slice-like
929 /// object to another.
930 fn detect_manual_memcpy<'a, 'tcx>(
931     cx: &LateContext<'a, 'tcx>,
932     pat: &'tcx Pat<'_>,
933     arg: &'tcx Expr<'_>,
934     body: &'tcx Expr<'_>,
935     expr: &'tcx Expr<'_>,
936 ) {
937     if let Some(higher::Range {
938         start: Some(start),
939         ref end,
940         limits,
941     }) = higher::range(cx, arg)
942     {
943         // the var must be a single name
944         if let PatKind::Binding(_, canonical_id, _, _) = pat.kind {
945             let print_sum = |arg1: &Offset, arg2: &Offset| -> String {
946                 match (&arg1.value[..], arg1.negate, &arg2.value[..], arg2.negate) {
947                     ("0", _, "0", _) => "".into(),
948                     ("0", _, x, false) | (x, false, "0", false) => x.into(),
949                     ("0", _, x, true) | (x, false, "0", true) => format!("-{}", x),
950                     (x, false, y, false) => format!("({} + {})", x, y),
951                     (x, false, y, true) => {
952                         if x == y {
953                             "0".into()
954                         } else {
955                             format!("({} - {})", x, y)
956                         }
957                     },
958                     (x, true, y, false) => {
959                         if x == y {
960                             "0".into()
961                         } else {
962                             format!("({} - {})", y, x)
963                         }
964                     },
965                     (x, true, y, true) => format!("-({} + {})", x, y),
966                 }
967             };
968
969             let print_limit = |end: &Option<&Expr<'_>>, offset: Offset, var_name: &str| {
970                 if let Some(end) = *end {
971                     if_chain! {
972                         if let ExprKind::MethodCall(ref method, _, ref len_args) = end.kind;
973                         if method.ident.name == sym!(len);
974                         if len_args.len() == 1;
975                         if let Some(arg) = len_args.get(0);
976                         if snippet(cx, arg.span, "??") == var_name;
977                         then {
978                             return if offset.negate {
979                                 format!("({} - {})", snippet(cx, end.span, "<src>.len()"), offset.value)
980                             } else {
981                                 String::new()
982                             };
983                         }
984                     }
985
986                     let end_str = match limits {
987                         ast::RangeLimits::Closed => {
988                             let end = sugg::Sugg::hir(cx, end, "<count>");
989                             format!("{}", end + sugg::ONE)
990                         },
991                         ast::RangeLimits::HalfOpen => format!("{}", snippet(cx, end.span, "..")),
992                     };
993
994                     print_sum(&Offset::positive(end_str), &offset)
995                 } else {
996                     "..".into()
997                 }
998             };
999
1000             // The only statements in the for loops can be indexed assignments from
1001             // indexed retrievals.
1002             let manual_copies = get_indexed_assignments(cx, body, canonical_id);
1003
1004             let big_sugg = manual_copies
1005                 .into_iter()
1006                 .map(|(dst_var, src_var)| {
1007                     let start_str = Offset::positive(snippet(cx, start.span, "").to_string());
1008                     let dst_offset = print_sum(&start_str, &dst_var.offset);
1009                     let dst_limit = print_limit(end, dst_var.offset, &dst_var.var_name);
1010                     let src_offset = print_sum(&start_str, &src_var.offset);
1011                     let src_limit = print_limit(end, src_var.offset, &src_var.var_name);
1012                     let dst = if dst_offset == "" && dst_limit == "" {
1013                         dst_var.var_name
1014                     } else {
1015                         format!("{}[{}..{}]", dst_var.var_name, dst_offset, dst_limit)
1016                     };
1017
1018                     format!(
1019                         "{}.clone_from_slice(&{}[{}..{}])",
1020                         dst, src_var.var_name, src_offset, src_limit
1021                     )
1022                 })
1023                 .join("\n    ");
1024
1025             if !big_sugg.is_empty() {
1026                 span_lint_and_sugg(
1027                     cx,
1028                     MANUAL_MEMCPY,
1029                     expr.span,
1030                     "it looks like you're manually copying between slices",
1031                     "try replacing the loop by",
1032                     big_sugg,
1033                     Applicability::Unspecified,
1034                 );
1035             }
1036         }
1037     }
1038 }
1039
1040 /// Checks for looping over a range and then indexing a sequence with it.
1041 /// The iteratee must be a range literal.
1042 #[allow(clippy::too_many_lines)]
1043 fn check_for_loop_range<'a, 'tcx>(
1044     cx: &LateContext<'a, 'tcx>,
1045     pat: &'tcx Pat<'_>,
1046     arg: &'tcx Expr<'_>,
1047     body: &'tcx Expr<'_>,
1048     expr: &'tcx Expr<'_>,
1049 ) {
1050     if let Some(higher::Range {
1051         start: Some(start),
1052         ref end,
1053         limits,
1054     }) = higher::range(cx, arg)
1055     {
1056         // the var must be a single name
1057         if let PatKind::Binding(_, canonical_id, ident, _) = pat.kind {
1058             let mut visitor = VarVisitor {
1059                 cx,
1060                 var: canonical_id,
1061                 indexed_mut: FxHashSet::default(),
1062                 indexed_indirectly: FxHashMap::default(),
1063                 indexed_directly: FxHashMap::default(),
1064                 referenced: FxHashSet::default(),
1065                 nonindex: false,
1066                 prefer_mutable: false,
1067             };
1068             walk_expr(&mut visitor, body);
1069
1070             // linting condition: we only indexed one variable, and indexed it directly
1071             if visitor.indexed_indirectly.is_empty() && visitor.indexed_directly.len() == 1 {
1072                 let (indexed, (indexed_extent, indexed_ty)) = visitor
1073                     .indexed_directly
1074                     .into_iter()
1075                     .next()
1076                     .expect("already checked that we have exactly 1 element");
1077
1078                 // ensure that the indexed variable was declared before the loop, see #601
1079                 if let Some(indexed_extent) = indexed_extent {
1080                     let parent_id = cx.tcx.hir().get_parent_item(expr.hir_id);
1081                     let parent_def_id = cx.tcx.hir().local_def_id(parent_id);
1082                     let region_scope_tree = cx.tcx.region_scope_tree(parent_def_id);
1083                     let pat_extent = region_scope_tree.var_scope(pat.hir_id.local_id);
1084                     if region_scope_tree.is_subscope_of(indexed_extent, pat_extent) {
1085                         return;
1086                     }
1087                 }
1088
1089                 // don't lint if the container that is indexed does not have .iter() method
1090                 let has_iter = has_iter_method(cx, indexed_ty);
1091                 if has_iter.is_none() {
1092                     return;
1093                 }
1094
1095                 // don't lint if the container that is indexed into is also used without
1096                 // indexing
1097                 if visitor.referenced.contains(&indexed) {
1098                     return;
1099                 }
1100
1101                 let starts_at_zero = is_integer_const(cx, start, 0);
1102
1103                 let skip = if starts_at_zero {
1104                     String::new()
1105                 } else {
1106                     format!(".skip({})", snippet(cx, start.span, ".."))
1107                 };
1108
1109                 let mut end_is_start_plus_val = false;
1110
1111                 let take = if let Some(end) = *end {
1112                     let mut take_expr = end;
1113
1114                     if let ExprKind::Binary(ref op, ref left, ref right) = end.kind {
1115                         if let BinOpKind::Add = op.node {
1116                             let start_equal_left = SpanlessEq::new(cx).eq_expr(start, left);
1117                             let start_equal_right = SpanlessEq::new(cx).eq_expr(start, right);
1118
1119                             if start_equal_left {
1120                                 take_expr = right;
1121                             } else if start_equal_right {
1122                                 take_expr = left;
1123                             }
1124
1125                             end_is_start_plus_val = start_equal_left | start_equal_right;
1126                         }
1127                     }
1128
1129                     if is_len_call(end, indexed) || is_end_eq_array_len(cx, end, limits, indexed_ty) {
1130                         String::new()
1131                     } else {
1132                         match limits {
1133                             ast::RangeLimits::Closed => {
1134                                 let take_expr = sugg::Sugg::hir(cx, take_expr, "<count>");
1135                                 format!(".take({})", take_expr + sugg::ONE)
1136                             },
1137                             ast::RangeLimits::HalfOpen => format!(".take({})", snippet(cx, take_expr.span, "..")),
1138                         }
1139                     }
1140                 } else {
1141                     String::new()
1142                 };
1143
1144                 let (ref_mut, method) = if visitor.indexed_mut.contains(&indexed) {
1145                     ("mut ", "iter_mut")
1146                 } else {
1147                     ("", "iter")
1148                 };
1149
1150                 let take_is_empty = take.is_empty();
1151                 let mut method_1 = take;
1152                 let mut method_2 = skip;
1153
1154                 if end_is_start_plus_val {
1155                     mem::swap(&mut method_1, &mut method_2);
1156                 }
1157
1158                 if visitor.nonindex {
1159                     span_lint_and_then(
1160                         cx,
1161                         NEEDLESS_RANGE_LOOP,
1162                         expr.span,
1163                         &format!("the loop variable `{}` is used to index `{}`", ident.name, indexed),
1164                         |db| {
1165                             multispan_sugg(
1166                                 db,
1167                                 "consider using an iterator".to_string(),
1168                                 vec![
1169                                     (pat.span, format!("({}, <item>)", ident.name)),
1170                                     (
1171                                         arg.span,
1172                                         format!("{}.{}().enumerate(){}{}", indexed, method, method_1, method_2),
1173                                     ),
1174                                 ],
1175                             );
1176                         },
1177                     );
1178                 } else {
1179                     let repl = if starts_at_zero && take_is_empty {
1180                         format!("&{}{}", ref_mut, indexed)
1181                     } else {
1182                         format!("{}.{}(){}{}", indexed, method, method_1, method_2)
1183                     };
1184
1185                     span_lint_and_then(
1186                         cx,
1187                         NEEDLESS_RANGE_LOOP,
1188                         expr.span,
1189                         &format!(
1190                             "the loop variable `{}` is only used to index `{}`.",
1191                             ident.name, indexed
1192                         ),
1193                         |db| {
1194                             multispan_sugg(
1195                                 db,
1196                                 "consider using an iterator".to_string(),
1197                                 vec![(pat.span, "<item>".to_string()), (arg.span, repl)],
1198                             );
1199                         },
1200                     );
1201                 }
1202             }
1203         }
1204     }
1205 }
1206
1207 fn is_len_call(expr: &Expr<'_>, var: Name) -> bool {
1208     if_chain! {
1209         if let ExprKind::MethodCall(ref method, _, ref len_args) = expr.kind;
1210         if len_args.len() == 1;
1211         if method.ident.name == sym!(len);
1212         if let ExprKind::Path(QPath::Resolved(_, ref path)) = len_args[0].kind;
1213         if path.segments.len() == 1;
1214         if path.segments[0].ident.name == var;
1215         then {
1216             return true;
1217         }
1218     }
1219
1220     false
1221 }
1222
1223 fn is_end_eq_array_len<'tcx>(
1224     cx: &LateContext<'_, 'tcx>,
1225     end: &Expr<'_>,
1226     limits: ast::RangeLimits,
1227     indexed_ty: Ty<'tcx>,
1228 ) -> bool {
1229     if_chain! {
1230         if let ExprKind::Lit(ref lit) = end.kind;
1231         if let ast::LitKind::Int(end_int, _) = lit.node;
1232         if let ty::Array(_, arr_len_const) = indexed_ty.kind;
1233         if let Some(arr_len) = arr_len_const.try_eval_usize(cx.tcx, cx.param_env);
1234         then {
1235             return match limits {
1236                 ast::RangeLimits::Closed => end_int + 1 >= arr_len.into(),
1237                 ast::RangeLimits::HalfOpen => end_int >= arr_len.into(),
1238             };
1239         }
1240     }
1241
1242     false
1243 }
1244
1245 fn check_for_loop_reverse_range<'a, 'tcx>(cx: &LateContext<'a, 'tcx>, arg: &'tcx Expr<'_>, expr: &'tcx Expr<'_>) {
1246     // if this for loop is iterating over a two-sided range...
1247     if let Some(higher::Range {
1248         start: Some(start),
1249         end: Some(end),
1250         limits,
1251     }) = higher::range(cx, arg)
1252     {
1253         // ...and both sides are compile-time constant integers...
1254         if let Some((start_idx, _)) = constant(cx, cx.tables, start) {
1255             if let Some((end_idx, _)) = constant(cx, cx.tables, end) {
1256                 // ...and the start index is greater than the end index,
1257                 // this loop will never run. This is often confusing for developers
1258                 // who think that this will iterate from the larger value to the
1259                 // smaller value.
1260                 let ty = cx.tables.expr_ty(start);
1261                 let (sup, eq) = match (start_idx, end_idx) {
1262                     (Constant::Int(start_idx), Constant::Int(end_idx)) => (
1263                         match ty.kind {
1264                             ty::Int(ity) => sext(cx.tcx, start_idx, ity) > sext(cx.tcx, end_idx, ity),
1265                             ty::Uint(_) => start_idx > end_idx,
1266                             _ => false,
1267                         },
1268                         start_idx == end_idx,
1269                     ),
1270                     _ => (false, false),
1271                 };
1272
1273                 if sup {
1274                     let start_snippet = snippet(cx, start.span, "_");
1275                     let end_snippet = snippet(cx, end.span, "_");
1276                     let dots = if limits == ast::RangeLimits::Closed {
1277                         "..="
1278                     } else {
1279                         ".."
1280                     };
1281
1282                     span_lint_and_then(
1283                         cx,
1284                         REVERSE_RANGE_LOOP,
1285                         expr.span,
1286                         "this range is empty so this for loop will never run",
1287                         |db| {
1288                             db.span_suggestion(
1289                                 arg.span,
1290                                 "consider using the following if you are attempting to iterate over this \
1291                                  range in reverse",
1292                                 format!(
1293                                     "({end}{dots}{start}).rev()",
1294                                     end = end_snippet,
1295                                     dots = dots,
1296                                     start = start_snippet
1297                                 ),
1298                                 Applicability::MaybeIncorrect,
1299                             );
1300                         },
1301                     );
1302                 } else if eq && limits != ast::RangeLimits::Closed {
1303                     // if they are equal, it's also problematic - this loop
1304                     // will never run.
1305                     span_lint(
1306                         cx,
1307                         REVERSE_RANGE_LOOP,
1308                         expr.span,
1309                         "this range is empty so this for loop will never run",
1310                     );
1311                 }
1312             }
1313         }
1314     }
1315 }
1316
1317 fn lint_iter_method(cx: &LateContext<'_, '_>, args: &[Expr<'_>], arg: &Expr<'_>, method_name: &str) {
1318     let mut applicability = Applicability::MachineApplicable;
1319     let object = snippet_with_applicability(cx, args[0].span, "_", &mut applicability);
1320     let muta = if method_name == "iter_mut" { "mut " } else { "" };
1321     span_lint_and_sugg(
1322         cx,
1323         EXPLICIT_ITER_LOOP,
1324         arg.span,
1325         "it is more concise to loop over references to containers instead of using explicit \
1326          iteration methods",
1327         "to write this more concisely, try",
1328         format!("&{}{}", muta, object),
1329         applicability,
1330     )
1331 }
1332
1333 fn check_for_loop_arg(cx: &LateContext<'_, '_>, pat: &Pat<'_>, arg: &Expr<'_>, expr: &Expr<'_>) {
1334     let mut next_loop_linted = false; // whether or not ITER_NEXT_LOOP lint was used
1335     if let ExprKind::MethodCall(ref method, _, ref args) = arg.kind {
1336         // just the receiver, no arguments
1337         if args.len() == 1 {
1338             let method_name = &*method.ident.as_str();
1339             // check for looping over x.iter() or x.iter_mut(), could use &x or &mut x
1340             if method_name == "iter" || method_name == "iter_mut" {
1341                 if is_ref_iterable_type(cx, &args[0]) {
1342                     lint_iter_method(cx, args, arg, method_name);
1343                 }
1344             } else if method_name == "into_iter" && match_trait_method(cx, arg, &paths::INTO_ITERATOR) {
1345                 let receiver_ty = cx.tables.expr_ty(&args[0]);
1346                 let receiver_ty_adjusted = cx.tables.expr_ty_adjusted(&args[0]);
1347                 if same_tys(cx, receiver_ty, receiver_ty_adjusted) {
1348                     let mut applicability = Applicability::MachineApplicable;
1349                     let object = snippet_with_applicability(cx, args[0].span, "_", &mut applicability);
1350                     span_lint_and_sugg(
1351                         cx,
1352                         EXPLICIT_INTO_ITER_LOOP,
1353                         arg.span,
1354                         "it is more concise to loop over containers instead of using explicit \
1355                          iteration methods",
1356                         "to write this more concisely, try",
1357                         object.to_string(),
1358                         applicability,
1359                     );
1360                 } else {
1361                     let ref_receiver_ty = cx.tcx.mk_ref(
1362                         cx.tcx.lifetimes.re_erased,
1363                         ty::TypeAndMut {
1364                             ty: receiver_ty,
1365                             mutbl: Mutability::Not,
1366                         },
1367                     );
1368                     if same_tys(cx, receiver_ty_adjusted, ref_receiver_ty) {
1369                         lint_iter_method(cx, args, arg, method_name)
1370                     }
1371                 }
1372             } else if method_name == "next" && match_trait_method(cx, arg, &paths::ITERATOR) {
1373                 span_lint(
1374                     cx,
1375                     ITER_NEXT_LOOP,
1376                     expr.span,
1377                     "you are iterating over `Iterator::next()` which is an Option; this will compile but is \
1378                      probably not what you want",
1379                 );
1380                 next_loop_linted = true;
1381             }
1382         }
1383     }
1384     if !next_loop_linted {
1385         check_arg_type(cx, pat, arg);
1386     }
1387 }
1388
1389 /// Checks for `for` loops over `Option`s and `Result`s.
1390 fn check_arg_type(cx: &LateContext<'_, '_>, pat: &Pat<'_>, arg: &Expr<'_>) {
1391     let ty = cx.tables.expr_ty(arg);
1392     if match_type(cx, ty, &paths::OPTION) {
1393         span_lint_and_help(
1394             cx,
1395             FOR_LOOP_OVER_OPTION,
1396             arg.span,
1397             &format!(
1398                 "for loop over `{0}`, which is an `Option`. This is more readably written as an \
1399                  `if let` statement.",
1400                 snippet(cx, arg.span, "_")
1401             ),
1402             &format!(
1403                 "consider replacing `for {0} in {1}` with `if let Some({0}) = {1}`",
1404                 snippet(cx, pat.span, "_"),
1405                 snippet(cx, arg.span, "_")
1406             ),
1407         );
1408     } else if match_type(cx, ty, &paths::RESULT) {
1409         span_lint_and_help(
1410             cx,
1411             FOR_LOOP_OVER_RESULT,
1412             arg.span,
1413             &format!(
1414                 "for loop over `{0}`, which is a `Result`. This is more readably written as an \
1415                  `if let` statement.",
1416                 snippet(cx, arg.span, "_")
1417             ),
1418             &format!(
1419                 "consider replacing `for {0} in {1}` with `if let Ok({0}) = {1}`",
1420                 snippet(cx, pat.span, "_"),
1421                 snippet(cx, arg.span, "_")
1422             ),
1423         );
1424     }
1425 }
1426
1427 fn check_for_loop_explicit_counter<'a, 'tcx>(
1428     cx: &LateContext<'a, 'tcx>,
1429     pat: &'tcx Pat<'_>,
1430     arg: &'tcx Expr<'_>,
1431     body: &'tcx Expr<'_>,
1432     expr: &'tcx Expr<'_>,
1433 ) {
1434     // Look for variables that are incremented once per loop iteration.
1435     let mut visitor = IncrementVisitor {
1436         cx,
1437         states: FxHashMap::default(),
1438         depth: 0,
1439         done: false,
1440     };
1441     walk_expr(&mut visitor, body);
1442
1443     // For each candidate, check the parent block to see if
1444     // it's initialized to zero at the start of the loop.
1445     if let Some(block) = get_enclosing_block(&cx, expr.hir_id) {
1446         for (id, _) in visitor.states.iter().filter(|&(_, v)| *v == VarState::IncrOnce) {
1447             let mut visitor2 = InitializeVisitor {
1448                 cx,
1449                 end_expr: expr,
1450                 var_id: *id,
1451                 state: VarState::IncrOnce,
1452                 name: None,
1453                 depth: 0,
1454                 past_loop: false,
1455             };
1456             walk_block(&mut visitor2, block);
1457
1458             if visitor2.state == VarState::Warn {
1459                 if let Some(name) = visitor2.name {
1460                     let mut applicability = Applicability::MachineApplicable;
1461
1462                     // for some reason this is the only way to get the `Span`
1463                     // of the entire `for` loop
1464                     let for_span = if let ExprKind::Match(_, arms, _) = &expr.kind {
1465                         arms[0].body.span
1466                     } else {
1467                         unreachable!()
1468                     };
1469
1470                     span_lint_and_sugg(
1471                         cx,
1472                         EXPLICIT_COUNTER_LOOP,
1473                         for_span.with_hi(arg.span.hi()),
1474                         &format!("the variable `{}` is used as a loop counter.", name),
1475                         "consider using",
1476                         format!(
1477                             "for ({}, {}) in {}.enumerate()",
1478                             name,
1479                             snippet_with_applicability(cx, pat.span, "item", &mut applicability),
1480                             make_iterator_snippet(cx, arg, &mut applicability),
1481                         ),
1482                         applicability,
1483                     );
1484                 }
1485             }
1486         }
1487     }
1488 }
1489
1490 /// If `arg` was the argument to a `for` loop, return the "cleanest" way of writing the
1491 /// actual `Iterator` that the loop uses.
1492 fn make_iterator_snippet(cx: &LateContext<'_, '_>, arg: &Expr<'_>, applic_ref: &mut Applicability) -> String {
1493     let impls_iterator = get_trait_def_id(cx, &paths::ITERATOR)
1494         .map_or(false, |id| implements_trait(cx, cx.tables.expr_ty(arg), id, &[]));
1495     if impls_iterator {
1496         format!(
1497             "{}",
1498             sugg::Sugg::hir_with_applicability(cx, arg, "_", applic_ref).maybe_par()
1499         )
1500     } else {
1501         // (&x).into_iter() ==> x.iter()
1502         // (&mut x).into_iter() ==> x.iter_mut()
1503         match &arg.kind {
1504             ExprKind::AddrOf(BorrowKind::Ref, mutability, arg_inner)
1505                 if has_iter_method(cx, cx.tables.expr_ty(&arg_inner)).is_some() =>
1506             {
1507                 let meth_name = match mutability {
1508                     Mutability::Mut => "iter_mut",
1509                     Mutability::Not => "iter",
1510                 };
1511                 format!(
1512                     "{}.{}()",
1513                     sugg::Sugg::hir_with_applicability(cx, &arg_inner, "_", applic_ref).maybe_par(),
1514                     meth_name,
1515                 )
1516             }
1517             _ => format!(
1518                 "{}.into_iter()",
1519                 sugg::Sugg::hir_with_applicability(cx, arg, "_", applic_ref).maybe_par()
1520             ),
1521         }
1522     }
1523 }
1524
1525 /// Checks for the `FOR_KV_MAP` lint.
1526 fn check_for_loop_over_map_kv<'a, 'tcx>(
1527     cx: &LateContext<'a, 'tcx>,
1528     pat: &'tcx Pat<'_>,
1529     arg: &'tcx Expr<'_>,
1530     body: &'tcx Expr<'_>,
1531     expr: &'tcx Expr<'_>,
1532 ) {
1533     let pat_span = pat.span;
1534
1535     if let PatKind::Tuple(ref pat, _) = pat.kind {
1536         if pat.len() == 2 {
1537             let arg_span = arg.span;
1538             let (new_pat_span, kind, ty, mutbl) = match cx.tables.expr_ty(arg).kind {
1539                 ty::Ref(_, ty, mutbl) => match (&pat[0].kind, &pat[1].kind) {
1540                     (key, _) if pat_is_wild(key, body) => (pat[1].span, "value", ty, mutbl),
1541                     (_, value) if pat_is_wild(value, body) => (pat[0].span, "key", ty, Mutability::Not),
1542                     _ => return,
1543                 },
1544                 _ => return,
1545             };
1546             let mutbl = match mutbl {
1547                 Mutability::Not => "",
1548                 Mutability::Mut => "_mut",
1549             };
1550             let arg = match arg.kind {
1551                 ExprKind::AddrOf(BorrowKind::Ref, _, ref expr) => &**expr,
1552                 _ => arg,
1553             };
1554
1555             if match_type(cx, ty, &paths::HASHMAP) || match_type(cx, ty, &paths::BTREEMAP) {
1556                 span_lint_and_then(
1557                     cx,
1558                     FOR_KV_MAP,
1559                     expr.span,
1560                     &format!("you seem to want to iterate on a map's {}s", kind),
1561                     |db| {
1562                         let map = sugg::Sugg::hir(cx, arg, "map");
1563                         multispan_sugg(
1564                             db,
1565                             "use the corresponding method".into(),
1566                             vec![
1567                                 (pat_span, snippet(cx, new_pat_span, kind).into_owned()),
1568                                 (arg_span, format!("{}.{}s{}()", map.maybe_par(), kind, mutbl)),
1569                             ],
1570                         );
1571                     },
1572                 );
1573             }
1574         }
1575     }
1576 }
1577
1578 struct MutatePairDelegate {
1579     hir_id_low: Option<HirId>,
1580     hir_id_high: Option<HirId>,
1581     span_low: Option<Span>,
1582     span_high: Option<Span>,
1583 }
1584
1585 impl<'tcx> Delegate<'tcx> for MutatePairDelegate {
1586     fn consume(&mut self, _: &Place<'tcx>, _: ConsumeMode) {}
1587
1588     fn borrow(&mut self, cmt: &Place<'tcx>, bk: ty::BorrowKind) {
1589         if let ty::BorrowKind::MutBorrow = bk {
1590             if let PlaceBase::Local(id) = cmt.base {
1591                 if Some(id) == self.hir_id_low {
1592                     self.span_low = Some(cmt.span)
1593                 }
1594                 if Some(id) == self.hir_id_high {
1595                     self.span_high = Some(cmt.span)
1596                 }
1597             }
1598         }
1599     }
1600
1601     fn mutate(&mut self, cmt: &Place<'tcx>) {
1602         if let PlaceBase::Local(id) = cmt.base {
1603             if Some(id) == self.hir_id_low {
1604                 self.span_low = Some(cmt.span)
1605             }
1606             if Some(id) == self.hir_id_high {
1607                 self.span_high = Some(cmt.span)
1608             }
1609         }
1610     }
1611 }
1612
1613 impl<'tcx> MutatePairDelegate {
1614     fn mutation_span(&self) -> (Option<Span>, Option<Span>) {
1615         (self.span_low, self.span_high)
1616     }
1617 }
1618
1619 fn check_for_mut_range_bound(cx: &LateContext<'_, '_>, arg: &Expr<'_>, body: &Expr<'_>) {
1620     if let Some(higher::Range {
1621         start: Some(start),
1622         end: Some(end),
1623         ..
1624     }) = higher::range(cx, arg)
1625     {
1626         let mut_ids = vec![check_for_mutability(cx, start), check_for_mutability(cx, end)];
1627         if mut_ids[0].is_some() || mut_ids[1].is_some() {
1628             let (span_low, span_high) = check_for_mutation(cx, body, &mut_ids);
1629             mut_warn_with_span(cx, span_low);
1630             mut_warn_with_span(cx, span_high);
1631         }
1632     }
1633 }
1634
1635 fn mut_warn_with_span(cx: &LateContext<'_, '_>, span: Option<Span>) {
1636     if let Some(sp) = span {
1637         span_lint(
1638             cx,
1639             MUT_RANGE_BOUND,
1640             sp,
1641             "attempt to mutate range bound within loop; note that the range of the loop is unchanged",
1642         );
1643     }
1644 }
1645
1646 fn check_for_mutability(cx: &LateContext<'_, '_>, bound: &Expr<'_>) -> Option<HirId> {
1647     if_chain! {
1648         if let ExprKind::Path(ref qpath) = bound.kind;
1649         if let QPath::Resolved(None, _) = *qpath;
1650         then {
1651             let res = qpath_res(cx, qpath, bound.hir_id);
1652             if let Res::Local(node_id) = res {
1653                 let node_str = cx.tcx.hir().get(node_id);
1654                 if_chain! {
1655                     if let Node::Binding(pat) = node_str;
1656                     if let PatKind::Binding(bind_ann, ..) = pat.kind;
1657                     if let BindingAnnotation::Mutable = bind_ann;
1658                     then {
1659                         return Some(node_id);
1660                     }
1661                 }
1662             }
1663         }
1664     }
1665     None
1666 }
1667
1668 fn check_for_mutation(
1669     cx: &LateContext<'_, '_>,
1670     body: &Expr<'_>,
1671     bound_ids: &[Option<HirId>],
1672 ) -> (Option<Span>, Option<Span>) {
1673     let mut delegate = MutatePairDelegate {
1674         hir_id_low: bound_ids[0],
1675         hir_id_high: bound_ids[1],
1676         span_low: None,
1677         span_high: None,
1678     };
1679     let def_id = def_id::DefId::local(body.hir_id.owner);
1680     cx.tcx.infer_ctxt().enter(|infcx| {
1681         ExprUseVisitor::new(&mut delegate, &infcx, def_id, cx.param_env, cx.tables).walk_expr(body);
1682     });
1683     delegate.mutation_span()
1684 }
1685
1686 /// Returns `true` if the pattern is a `PatWild` or an ident prefixed with `_`.
1687 fn pat_is_wild<'tcx>(pat: &'tcx PatKind<'_>, body: &'tcx Expr<'_>) -> bool {
1688     match *pat {
1689         PatKind::Wild => true,
1690         PatKind::Binding(.., ident, None) if ident.as_str().starts_with('_') => is_unused(&ident, body),
1691         _ => false,
1692     }
1693 }
1694
1695 struct LocalUsedVisitor<'a, 'tcx> {
1696     cx: &'a LateContext<'a, 'tcx>,
1697     local: HirId,
1698     used: bool,
1699 }
1700
1701 impl<'a, 'tcx> Visitor<'tcx> for LocalUsedVisitor<'a, 'tcx> {
1702     type Map = Map<'tcx>;
1703
1704     fn visit_expr(&mut self, expr: &'tcx Expr<'_>) {
1705         if same_var(self.cx, expr, self.local) {
1706             self.used = true;
1707         } else {
1708             walk_expr(self, expr);
1709         }
1710     }
1711
1712     fn nested_visit_map(&mut self) -> NestedVisitorMap<'_, Self::Map> {
1713         NestedVisitorMap::None
1714     }
1715 }
1716
1717 struct VarVisitor<'a, 'tcx> {
1718     /// context reference
1719     cx: &'a LateContext<'a, 'tcx>,
1720     /// var name to look for as index
1721     var: HirId,
1722     /// indexed variables that are used mutably
1723     indexed_mut: FxHashSet<Name>,
1724     /// indirectly indexed variables (`v[(i + 4) % N]`), the extend is `None` for global
1725     indexed_indirectly: FxHashMap<Name, Option<region::Scope>>,
1726     /// subset of `indexed` of vars that are indexed directly: `v[i]`
1727     /// this will not contain cases like `v[calc_index(i)]` or `v[(i + 4) % N]`
1728     indexed_directly: FxHashMap<Name, (Option<region::Scope>, Ty<'tcx>)>,
1729     /// Any names that are used outside an index operation.
1730     /// Used to detect things like `&mut vec` used together with `vec[i]`
1731     referenced: FxHashSet<Name>,
1732     /// has the loop variable been used in expressions other than the index of
1733     /// an index op?
1734     nonindex: bool,
1735     /// Whether we are inside the `$` in `&mut $` or `$ = foo` or `$.bar`, where bar
1736     /// takes `&mut self`
1737     prefer_mutable: bool,
1738 }
1739
1740 impl<'a, 'tcx> VarVisitor<'a, 'tcx> {
1741     fn check(&mut self, idx: &'tcx Expr<'_>, seqexpr: &'tcx Expr<'_>, expr: &'tcx Expr<'_>) -> bool {
1742         if_chain! {
1743             // the indexed container is referenced by a name
1744             if let ExprKind::Path(ref seqpath) = seqexpr.kind;
1745             if let QPath::Resolved(None, ref seqvar) = *seqpath;
1746             if seqvar.segments.len() == 1;
1747             then {
1748                 let index_used_directly = same_var(self.cx, idx, self.var);
1749                 let indexed_indirectly = {
1750                     let mut used_visitor = LocalUsedVisitor {
1751                         cx: self.cx,
1752                         local: self.var,
1753                         used: false,
1754                     };
1755                     walk_expr(&mut used_visitor, idx);
1756                     used_visitor.used
1757                 };
1758
1759                 if indexed_indirectly || index_used_directly {
1760                     if self.prefer_mutable {
1761                         self.indexed_mut.insert(seqvar.segments[0].ident.name);
1762                     }
1763                     let res = qpath_res(self.cx, seqpath, seqexpr.hir_id);
1764                     match res {
1765                         Res::Local(hir_id) => {
1766                             let parent_id = self.cx.tcx.hir().get_parent_item(expr.hir_id);
1767                             let parent_def_id = self.cx.tcx.hir().local_def_id(parent_id);
1768                             let extent = self.cx.tcx.region_scope_tree(parent_def_id).var_scope(hir_id.local_id);
1769                             if indexed_indirectly {
1770                                 self.indexed_indirectly.insert(seqvar.segments[0].ident.name, Some(extent));
1771                             }
1772                             if index_used_directly {
1773                                 self.indexed_directly.insert(
1774                                     seqvar.segments[0].ident.name,
1775                                     (Some(extent), self.cx.tables.node_type(seqexpr.hir_id)),
1776                                 );
1777                             }
1778                             return false;  // no need to walk further *on the variable*
1779                         }
1780                         Res::Def(DefKind::Static, ..) | Res::Def(DefKind::Const, ..) => {
1781                             if indexed_indirectly {
1782                                 self.indexed_indirectly.insert(seqvar.segments[0].ident.name, None);
1783                             }
1784                             if index_used_directly {
1785                                 self.indexed_directly.insert(
1786                                     seqvar.segments[0].ident.name,
1787                                     (None, self.cx.tables.node_type(seqexpr.hir_id)),
1788                                 );
1789                             }
1790                             return false;  // no need to walk further *on the variable*
1791                         }
1792                         _ => (),
1793                     }
1794                 }
1795             }
1796         }
1797         true
1798     }
1799 }
1800
1801 impl<'a, 'tcx> Visitor<'tcx> for VarVisitor<'a, 'tcx> {
1802     type Map = Map<'tcx>;
1803
1804     fn visit_expr(&mut self, expr: &'tcx Expr<'_>) {
1805         if_chain! {
1806             // a range index op
1807             if let ExprKind::MethodCall(ref meth, _, ref args) = expr.kind;
1808             if (meth.ident.name == sym!(index) && match_trait_method(self.cx, expr, &paths::INDEX))
1809                 || (meth.ident.name == sym!(index_mut) && match_trait_method(self.cx, expr, &paths::INDEX_MUT));
1810             if !self.check(&args[1], &args[0], expr);
1811             then { return }
1812         }
1813
1814         if_chain! {
1815             // an index op
1816             if let ExprKind::Index(ref seqexpr, ref idx) = expr.kind;
1817             if !self.check(idx, seqexpr, expr);
1818             then { return }
1819         }
1820
1821         if_chain! {
1822             // directly using a variable
1823             if let ExprKind::Path(ref qpath) = expr.kind;
1824             if let QPath::Resolved(None, ref path) = *qpath;
1825             if path.segments.len() == 1;
1826             then {
1827                 if let Res::Local(local_id) = qpath_res(self.cx, qpath, expr.hir_id) {
1828                     if local_id == self.var {
1829                         self.nonindex = true;
1830                     } else {
1831                         // not the correct variable, but still a variable
1832                         self.referenced.insert(path.segments[0].ident.name);
1833                     }
1834                 }
1835             }
1836         }
1837
1838         let old = self.prefer_mutable;
1839         match expr.kind {
1840             ExprKind::AssignOp(_, ref lhs, ref rhs) | ExprKind::Assign(ref lhs, ref rhs, _) => {
1841                 self.prefer_mutable = true;
1842                 self.visit_expr(lhs);
1843                 self.prefer_mutable = false;
1844                 self.visit_expr(rhs);
1845             },
1846             ExprKind::AddrOf(BorrowKind::Ref, mutbl, ref expr) => {
1847                 if mutbl == Mutability::Mut {
1848                     self.prefer_mutable = true;
1849                 }
1850                 self.visit_expr(expr);
1851             },
1852             ExprKind::Call(ref f, args) => {
1853                 self.visit_expr(f);
1854                 for expr in args {
1855                     let ty = self.cx.tables.expr_ty_adjusted(expr);
1856                     self.prefer_mutable = false;
1857                     if let ty::Ref(_, _, mutbl) = ty.kind {
1858                         if mutbl == Mutability::Mut {
1859                             self.prefer_mutable = true;
1860                         }
1861                     }
1862                     self.visit_expr(expr);
1863                 }
1864             },
1865             ExprKind::MethodCall(_, _, args) => {
1866                 let def_id = self.cx.tables.type_dependent_def_id(expr.hir_id).unwrap();
1867                 for (ty, expr) in self.cx.tcx.fn_sig(def_id).inputs().skip_binder().iter().zip(args) {
1868                     self.prefer_mutable = false;
1869                     if let ty::Ref(_, _, mutbl) = ty.kind {
1870                         if mutbl == Mutability::Mut {
1871                             self.prefer_mutable = true;
1872                         }
1873                     }
1874                     self.visit_expr(expr);
1875                 }
1876             },
1877             ExprKind::Closure(_, _, body_id, ..) => {
1878                 let body = self.cx.tcx.hir().body(body_id);
1879                 self.visit_expr(&body.value);
1880             },
1881             _ => walk_expr(self, expr),
1882         }
1883         self.prefer_mutable = old;
1884     }
1885     fn nested_visit_map(&mut self) -> NestedVisitorMap<'_, Self::Map> {
1886         NestedVisitorMap::None
1887     }
1888 }
1889
1890 fn is_used_inside<'a, 'tcx>(cx: &'a LateContext<'a, 'tcx>, expr: &'tcx Expr<'_>, container: &'tcx Expr<'_>) -> bool {
1891     let def_id = match var_def_id(cx, expr) {
1892         Some(id) => id,
1893         None => return false,
1894     };
1895     if let Some(used_mutably) = mutated_variables(container, cx) {
1896         if used_mutably.contains(&def_id) {
1897             return true;
1898         }
1899     }
1900     false
1901 }
1902
1903 fn is_iterator_used_after_while_let<'a, 'tcx>(cx: &LateContext<'a, 'tcx>, iter_expr: &'tcx Expr<'_>) -> bool {
1904     let def_id = match var_def_id(cx, iter_expr) {
1905         Some(id) => id,
1906         None => return false,
1907     };
1908     let mut visitor = VarUsedAfterLoopVisitor {
1909         cx,
1910         def_id,
1911         iter_expr_id: iter_expr.hir_id,
1912         past_while_let: false,
1913         var_used_after_while_let: false,
1914     };
1915     if let Some(enclosing_block) = get_enclosing_block(cx, def_id) {
1916         walk_block(&mut visitor, enclosing_block);
1917     }
1918     visitor.var_used_after_while_let
1919 }
1920
1921 struct VarUsedAfterLoopVisitor<'a, 'tcx> {
1922     cx: &'a LateContext<'a, 'tcx>,
1923     def_id: HirId,
1924     iter_expr_id: HirId,
1925     past_while_let: bool,
1926     var_used_after_while_let: bool,
1927 }
1928
1929 impl<'a, 'tcx> Visitor<'tcx> for VarUsedAfterLoopVisitor<'a, 'tcx> {
1930     type Map = Map<'tcx>;
1931
1932     fn visit_expr(&mut self, expr: &'tcx Expr<'_>) {
1933         if self.past_while_let {
1934             if Some(self.def_id) == var_def_id(self.cx, expr) {
1935                 self.var_used_after_while_let = true;
1936             }
1937         } else if self.iter_expr_id == expr.hir_id {
1938             self.past_while_let = true;
1939         }
1940         walk_expr(self, expr);
1941     }
1942     fn nested_visit_map(&mut self) -> NestedVisitorMap<'_, Self::Map> {
1943         NestedVisitorMap::None
1944     }
1945 }
1946
1947 /// Returns `true` if the type of expr is one that provides `IntoIterator` impls
1948 /// for `&T` and `&mut T`, such as `Vec`.
1949 #[rustfmt::skip]
1950 fn is_ref_iterable_type(cx: &LateContext<'_, '_>, e: &Expr<'_>) -> bool {
1951     // no walk_ptrs_ty: calling iter() on a reference can make sense because it
1952     // will allow further borrows afterwards
1953     let ty = cx.tables.expr_ty(e);
1954     is_iterable_array(ty, cx) ||
1955     is_type_diagnostic_item(cx, ty, Symbol::intern("vec_type")) ||
1956     match_type(cx, ty, &paths::LINKED_LIST) ||
1957     match_type(cx, ty, &paths::HASHMAP) ||
1958     match_type(cx, ty, &paths::HASHSET) ||
1959     match_type(cx, ty, &paths::VEC_DEQUE) ||
1960     match_type(cx, ty, &paths::BINARY_HEAP) ||
1961     match_type(cx, ty, &paths::BTREEMAP) ||
1962     match_type(cx, ty, &paths::BTREESET)
1963 }
1964
1965 fn is_iterable_array<'tcx>(ty: Ty<'tcx>, cx: &LateContext<'_, 'tcx>) -> bool {
1966     // IntoIterator is currently only implemented for array sizes <= 32 in rustc
1967     match ty.kind {
1968         ty::Array(_, n) => {
1969             if let Some(val) = n.try_eval_usize(cx.tcx, cx.param_env) {
1970                 (0..=32).contains(&val)
1971             } else {
1972                 false
1973             }
1974         },
1975         _ => false,
1976     }
1977 }
1978
1979 /// If a block begins with a statement (possibly a `let` binding) and has an
1980 /// expression, return it.
1981 fn extract_expr_from_first_stmt<'tcx>(block: &Block<'tcx>) -> Option<&'tcx Expr<'tcx>> {
1982     if block.stmts.is_empty() {
1983         return None;
1984     }
1985     if let StmtKind::Local(ref local) = block.stmts[0].kind {
1986         if let Some(expr) = local.init {
1987             Some(expr)
1988         } else {
1989             None
1990         }
1991     } else {
1992         None
1993     }
1994 }
1995
1996 /// If a block begins with an expression (with or without semicolon), return it.
1997 fn extract_first_expr<'tcx>(block: &Block<'tcx>) -> Option<&'tcx Expr<'tcx>> {
1998     match block.expr {
1999         Some(ref expr) if block.stmts.is_empty() => Some(expr),
2000         None if !block.stmts.is_empty() => match block.stmts[0].kind {
2001             StmtKind::Expr(ref expr) | StmtKind::Semi(ref expr) => Some(expr),
2002             StmtKind::Local(..) | StmtKind::Item(..) => None,
2003         },
2004         _ => None,
2005     }
2006 }
2007
2008 /// Returns `true` if expr contains a single break expr without destination label
2009 /// and
2010 /// passed expression. The expression may be within a block.
2011 fn is_simple_break_expr(expr: &Expr<'_>) -> bool {
2012     match expr.kind {
2013         ExprKind::Break(dest, ref passed_expr) if dest.label.is_none() && passed_expr.is_none() => true,
2014         ExprKind::Block(ref b, _) => extract_first_expr(b).map_or(false, |subexpr| is_simple_break_expr(subexpr)),
2015         _ => false,
2016     }
2017 }
2018
2019 // To trigger the EXPLICIT_COUNTER_LOOP lint, a variable must be
2020 // incremented exactly once in the loop body, and initialized to zero
2021 // at the start of the loop.
2022 #[derive(Debug, PartialEq)]
2023 enum VarState {
2024     Initial,  // Not examined yet
2025     IncrOnce, // Incremented exactly once, may be a loop counter
2026     Declared, // Declared but not (yet) initialized to zero
2027     Warn,
2028     DontWarn,
2029 }
2030
2031 /// Scan a for loop for variables that are incremented exactly once.
2032 struct IncrementVisitor<'a, 'tcx> {
2033     cx: &'a LateContext<'a, 'tcx>,      // context reference
2034     states: FxHashMap<HirId, VarState>, // incremented variables
2035     depth: u32,                         // depth of conditional expressions
2036     done: bool,
2037 }
2038
2039 impl<'a, 'tcx> Visitor<'tcx> for IncrementVisitor<'a, 'tcx> {
2040     type Map = Map<'tcx>;
2041
2042     fn visit_expr(&mut self, expr: &'tcx Expr<'_>) {
2043         if self.done {
2044             return;
2045         }
2046
2047         // If node is a variable
2048         if let Some(def_id) = var_def_id(self.cx, expr) {
2049             if let Some(parent) = get_parent_expr(self.cx, expr) {
2050                 let state = self.states.entry(def_id).or_insert(VarState::Initial);
2051
2052                 match parent.kind {
2053                     ExprKind::AssignOp(op, ref lhs, ref rhs) => {
2054                         if lhs.hir_id == expr.hir_id {
2055                             if op.node == BinOpKind::Add && is_integer_const(self.cx, rhs, 1) {
2056                                 *state = match *state {
2057                                     VarState::Initial if self.depth == 0 => VarState::IncrOnce,
2058                                     _ => VarState::DontWarn,
2059                                 };
2060                             } else {
2061                                 // Assigned some other value
2062                                 *state = VarState::DontWarn;
2063                             }
2064                         }
2065                     },
2066                     ExprKind::Assign(ref lhs, _, _) if lhs.hir_id == expr.hir_id => *state = VarState::DontWarn,
2067                     ExprKind::AddrOf(BorrowKind::Ref, mutability, _) if mutability == Mutability::Mut => {
2068                         *state = VarState::DontWarn
2069                     },
2070                     _ => (),
2071                 }
2072             }
2073         } else if is_loop(expr) || is_conditional(expr) {
2074             self.depth += 1;
2075             walk_expr(self, expr);
2076             self.depth -= 1;
2077             return;
2078         } else if let ExprKind::Continue(_) = expr.kind {
2079             self.done = true;
2080             return;
2081         }
2082         walk_expr(self, expr);
2083     }
2084     fn nested_visit_map(&mut self) -> NestedVisitorMap<'_, Self::Map> {
2085         NestedVisitorMap::None
2086     }
2087 }
2088
2089 /// Checks whether a variable is initialized to zero at the start of a loop.
2090 struct InitializeVisitor<'a, 'tcx> {
2091     cx: &'a LateContext<'a, 'tcx>, // context reference
2092     end_expr: &'tcx Expr<'tcx>,    // the for loop. Stop scanning here.
2093     var_id: HirId,
2094     state: VarState,
2095     name: Option<Name>,
2096     depth: u32, // depth of conditional expressions
2097     past_loop: bool,
2098 }
2099
2100 impl<'a, 'tcx> Visitor<'tcx> for InitializeVisitor<'a, 'tcx> {
2101     type Map = Map<'tcx>;
2102
2103     fn visit_stmt(&mut self, stmt: &'tcx Stmt<'_>) {
2104         // Look for declarations of the variable
2105         if let StmtKind::Local(ref local) = stmt.kind {
2106             if local.pat.hir_id == self.var_id {
2107                 if let PatKind::Binding(.., ident, _) = local.pat.kind {
2108                     self.name = Some(ident.name);
2109
2110                     self.state = if let Some(ref init) = local.init {
2111                         if is_integer_const(&self.cx, init, 0) {
2112                             VarState::Warn
2113                         } else {
2114                             VarState::Declared
2115                         }
2116                     } else {
2117                         VarState::Declared
2118                     }
2119                 }
2120             }
2121         }
2122         walk_stmt(self, stmt);
2123     }
2124
2125     fn visit_expr(&mut self, expr: &'tcx Expr<'_>) {
2126         if self.state == VarState::DontWarn {
2127             return;
2128         }
2129         if SpanlessEq::new(self.cx).eq_expr(&expr, self.end_expr) {
2130             self.past_loop = true;
2131             return;
2132         }
2133         // No need to visit expressions before the variable is
2134         // declared
2135         if self.state == VarState::IncrOnce {
2136             return;
2137         }
2138
2139         // If node is the desired variable, see how it's used
2140         if var_def_id(self.cx, expr) == Some(self.var_id) {
2141             if let Some(parent) = get_parent_expr(self.cx, expr) {
2142                 match parent.kind {
2143                     ExprKind::AssignOp(_, ref lhs, _) if lhs.hir_id == expr.hir_id => {
2144                         self.state = VarState::DontWarn;
2145                     },
2146                     ExprKind::Assign(ref lhs, ref rhs, _) if lhs.hir_id == expr.hir_id => {
2147                         self.state = if is_integer_const(&self.cx, rhs, 0) && self.depth == 0 {
2148                             VarState::Warn
2149                         } else {
2150                             VarState::DontWarn
2151                         }
2152                     },
2153                     ExprKind::AddrOf(BorrowKind::Ref, mutability, _) if mutability == Mutability::Mut => {
2154                         self.state = VarState::DontWarn
2155                     },
2156                     _ => (),
2157                 }
2158             }
2159
2160             if self.past_loop {
2161                 self.state = VarState::DontWarn;
2162                 return;
2163             }
2164         } else if !self.past_loop && is_loop(expr) {
2165             self.state = VarState::DontWarn;
2166             return;
2167         } else if is_conditional(expr) {
2168             self.depth += 1;
2169             walk_expr(self, expr);
2170             self.depth -= 1;
2171             return;
2172         }
2173         walk_expr(self, expr);
2174     }
2175
2176     fn nested_visit_map(&mut self) -> NestedVisitorMap<'_, Self::Map> {
2177         NestedVisitorMap::OnlyBodies(&self.cx.tcx.hir())
2178     }
2179 }
2180
2181 fn var_def_id(cx: &LateContext<'_, '_>, expr: &Expr<'_>) -> Option<HirId> {
2182     if let ExprKind::Path(ref qpath) = expr.kind {
2183         let path_res = qpath_res(cx, qpath, expr.hir_id);
2184         if let Res::Local(node_id) = path_res {
2185             return Some(node_id);
2186         }
2187     }
2188     None
2189 }
2190
2191 fn is_loop(expr: &Expr<'_>) -> bool {
2192     match expr.kind {
2193         ExprKind::Loop(..) => true,
2194         _ => false,
2195     }
2196 }
2197
2198 fn is_conditional(expr: &Expr<'_>) -> bool {
2199     match expr.kind {
2200         ExprKind::Match(..) => true,
2201         _ => false,
2202     }
2203 }
2204
2205 fn is_nested(cx: &LateContext<'_, '_>, match_expr: &Expr<'_>, iter_expr: &Expr<'_>) -> bool {
2206     if_chain! {
2207         if let Some(loop_block) = get_enclosing_block(cx, match_expr.hir_id);
2208         let parent_node = cx.tcx.hir().get_parent_node(loop_block.hir_id);
2209         if let Some(Node::Expr(loop_expr)) = cx.tcx.hir().find(parent_node);
2210         then {
2211             return is_loop_nested(cx, loop_expr, iter_expr)
2212         }
2213     }
2214     false
2215 }
2216
2217 fn is_loop_nested(cx: &LateContext<'_, '_>, loop_expr: &Expr<'_>, iter_expr: &Expr<'_>) -> bool {
2218     let mut id = loop_expr.hir_id;
2219     let iter_name = if let Some(name) = path_name(iter_expr) {
2220         name
2221     } else {
2222         return true;
2223     };
2224     loop {
2225         let parent = cx.tcx.hir().get_parent_node(id);
2226         if parent == id {
2227             return false;
2228         }
2229         match cx.tcx.hir().find(parent) {
2230             Some(Node::Expr(expr)) => {
2231                 if let ExprKind::Loop(..) = expr.kind {
2232                     return true;
2233                 };
2234             },
2235             Some(Node::Block(block)) => {
2236                 let mut block_visitor = LoopNestVisitor {
2237                     hir_id: id,
2238                     iterator: iter_name,
2239                     nesting: Unknown,
2240                 };
2241                 walk_block(&mut block_visitor, block);
2242                 if block_visitor.nesting == RuledOut {
2243                     return false;
2244                 }
2245             },
2246             Some(Node::Stmt(_)) => (),
2247             _ => {
2248                 return false;
2249             },
2250         }
2251         id = parent;
2252     }
2253 }
2254
2255 #[derive(PartialEq, Eq)]
2256 enum Nesting {
2257     Unknown,     // no nesting detected yet
2258     RuledOut,    // the iterator is initialized or assigned within scope
2259     LookFurther, // no nesting detected, no further walk required
2260 }
2261
2262 use self::Nesting::{LookFurther, RuledOut, Unknown};
2263
2264 struct LoopNestVisitor {
2265     hir_id: HirId,
2266     iterator: Name,
2267     nesting: Nesting,
2268 }
2269
2270 impl<'tcx> Visitor<'tcx> for LoopNestVisitor {
2271     type Map = Map<'tcx>;
2272
2273     fn visit_stmt(&mut self, stmt: &'tcx Stmt<'_>) {
2274         if stmt.hir_id == self.hir_id {
2275             self.nesting = LookFurther;
2276         } else if self.nesting == Unknown {
2277             walk_stmt(self, stmt);
2278         }
2279     }
2280
2281     fn visit_expr(&mut self, expr: &'tcx Expr<'_>) {
2282         if self.nesting != Unknown {
2283             return;
2284         }
2285         if expr.hir_id == self.hir_id {
2286             self.nesting = LookFurther;
2287             return;
2288         }
2289         match expr.kind {
2290             ExprKind::Assign(ref path, _, _) | ExprKind::AssignOp(_, ref path, _) => {
2291                 if match_var(path, self.iterator) {
2292                     self.nesting = RuledOut;
2293                 }
2294             },
2295             _ => walk_expr(self, expr),
2296         }
2297     }
2298
2299     fn visit_pat(&mut self, pat: &'tcx Pat<'_>) {
2300         if self.nesting != Unknown {
2301             return;
2302         }
2303         if let PatKind::Binding(.., span_name, _) = pat.kind {
2304             if self.iterator == span_name.name {
2305                 self.nesting = RuledOut;
2306                 return;
2307             }
2308         }
2309         walk_pat(self, pat)
2310     }
2311
2312     fn nested_visit_map(&mut self) -> NestedVisitorMap<'_, Self::Map> {
2313         NestedVisitorMap::None
2314     }
2315 }
2316
2317 fn path_name(e: &Expr<'_>) -> Option<Name> {
2318     if let ExprKind::Path(QPath::Resolved(_, ref path)) = e.kind {
2319         let segments = &path.segments;
2320         if segments.len() == 1 {
2321             return Some(segments[0].ident.name);
2322         }
2323     };
2324     None
2325 }
2326
2327 fn check_infinite_loop<'a, 'tcx>(cx: &LateContext<'a, 'tcx>, cond: &'tcx Expr<'_>, expr: &'tcx Expr<'_>) {
2328     if constant(cx, cx.tables, cond).is_some() {
2329         // A pure constant condition (e.g., `while false`) is not linted.
2330         return;
2331     }
2332
2333     let mut var_visitor = VarCollectorVisitor {
2334         cx,
2335         ids: FxHashSet::default(),
2336         def_ids: FxHashMap::default(),
2337         skip: false,
2338     };
2339     var_visitor.visit_expr(cond);
2340     if var_visitor.skip {
2341         return;
2342     }
2343     let used_in_condition = &var_visitor.ids;
2344     let no_cond_variable_mutated = if let Some(used_mutably) = mutated_variables(expr, cx) {
2345         used_in_condition.is_disjoint(&used_mutably)
2346     } else {
2347         return;
2348     };
2349     let mutable_static_in_cond = var_visitor.def_ids.iter().any(|(_, v)| *v);
2350
2351     let mut has_break_or_return_visitor = HasBreakOrReturnVisitor {
2352         has_break_or_return: false,
2353     };
2354     has_break_or_return_visitor.visit_expr(expr);
2355     let has_break_or_return = has_break_or_return_visitor.has_break_or_return;
2356
2357     if no_cond_variable_mutated && !mutable_static_in_cond {
2358         span_lint_and_then(
2359             cx,
2360             WHILE_IMMUTABLE_CONDITION,
2361             cond.span,
2362             "variables in the condition are not mutated in the loop body",
2363             |db| {
2364                 db.note("this may lead to an infinite or to a never running loop");
2365
2366                 if has_break_or_return {
2367                     db.note("this loop contains `return`s or `break`s");
2368                     db.help("rewrite it as `if cond { loop { } }`");
2369                 }
2370             },
2371         );
2372     }
2373 }
2374
2375 struct HasBreakOrReturnVisitor {
2376     has_break_or_return: bool,
2377 }
2378
2379 impl<'a, 'tcx> Visitor<'tcx> for HasBreakOrReturnVisitor {
2380     type Map = Map<'tcx>;
2381
2382     fn visit_expr(&mut self, expr: &'tcx Expr<'_>) {
2383         if self.has_break_or_return {
2384             return;
2385         }
2386
2387         match expr.kind {
2388             ExprKind::Ret(_) | ExprKind::Break(_, _) => {
2389                 self.has_break_or_return = true;
2390                 return;
2391             },
2392             _ => {},
2393         }
2394
2395         walk_expr(self, expr);
2396     }
2397
2398     fn nested_visit_map(&mut self) -> NestedVisitorMap<'_, Self::Map> {
2399         NestedVisitorMap::None
2400     }
2401 }
2402
2403 /// Collects the set of variables in an expression
2404 /// Stops analysis if a function call is found
2405 /// Note: In some cases such as `self`, there are no mutable annotation,
2406 /// All variables definition IDs are collected
2407 struct VarCollectorVisitor<'a, 'tcx> {
2408     cx: &'a LateContext<'a, 'tcx>,
2409     ids: FxHashSet<HirId>,
2410     def_ids: FxHashMap<def_id::DefId, bool>,
2411     skip: bool,
2412 }
2413
2414 impl<'a, 'tcx> VarCollectorVisitor<'a, 'tcx> {
2415     fn insert_def_id(&mut self, ex: &'tcx Expr<'_>) {
2416         if_chain! {
2417             if let ExprKind::Path(ref qpath) = ex.kind;
2418             if let QPath::Resolved(None, _) = *qpath;
2419             let res = qpath_res(self.cx, qpath, ex.hir_id);
2420             then {
2421                 match res {
2422                     Res::Local(node_id) => {
2423                         self.ids.insert(node_id);
2424                     },
2425                     Res::Def(DefKind::Static, def_id) => {
2426                         let mutable = self.cx.tcx.is_mutable_static(def_id);
2427                         self.def_ids.insert(def_id, mutable);
2428                     },
2429                     _ => {},
2430                 }
2431             }
2432         }
2433     }
2434 }
2435
2436 impl<'a, 'tcx> Visitor<'tcx> for VarCollectorVisitor<'a, 'tcx> {
2437     type Map = Map<'tcx>;
2438
2439     fn visit_expr(&mut self, ex: &'tcx Expr<'_>) {
2440         match ex.kind {
2441             ExprKind::Path(_) => self.insert_def_id(ex),
2442             // If there is any function/method call… we just stop analysis
2443             ExprKind::Call(..) | ExprKind::MethodCall(..) => self.skip = true,
2444
2445             _ => walk_expr(self, ex),
2446         }
2447     }
2448
2449     fn nested_visit_map(&mut self) -> NestedVisitorMap<'_, Self::Map> {
2450         NestedVisitorMap::None
2451     }
2452 }
2453
2454 const NEEDLESS_COLLECT_MSG: &str = "avoid using `collect()` when not needed";
2455
2456 fn check_needless_collect<'a, 'tcx>(expr: &'tcx Expr<'_>, cx: &LateContext<'a, 'tcx>) {
2457     if_chain! {
2458         if let ExprKind::MethodCall(ref method, _, ref args) = expr.kind;
2459         if let ExprKind::MethodCall(ref chain_method, _, _) = args[0].kind;
2460         if chain_method.ident.name == sym!(collect) && match_trait_method(cx, &args[0], &paths::ITERATOR);
2461         if let Some(ref generic_args) = chain_method.args;
2462         if let Some(GenericArg::Type(ref ty)) = generic_args.args.get(0);
2463         then {
2464             let ty = cx.tables.node_type(ty.hir_id);
2465             if is_type_diagnostic_item(cx, ty, Symbol::intern("vec_type")) ||
2466                 match_type(cx, ty, &paths::VEC_DEQUE) ||
2467                 match_type(cx, ty, &paths::BTREEMAP) ||
2468                 match_type(cx, ty, &paths::HASHMAP) {
2469                 if method.ident.name == sym!(len) {
2470                     let span = shorten_needless_collect_span(expr);
2471                     span_lint_and_then(cx, NEEDLESS_COLLECT, span, NEEDLESS_COLLECT_MSG, |db| {
2472                         db.span_suggestion(
2473                             span,
2474                             "replace with",
2475                             ".count()".to_string(),
2476                             Applicability::MachineApplicable,
2477                         );
2478                     });
2479                 }
2480                 if method.ident.name == sym!(is_empty) {
2481                     let span = shorten_needless_collect_span(expr);
2482                     span_lint_and_then(cx, NEEDLESS_COLLECT, span, NEEDLESS_COLLECT_MSG, |db| {
2483                         db.span_suggestion(
2484                             span,
2485                             "replace with",
2486                             ".next().is_none()".to_string(),
2487                             Applicability::MachineApplicable,
2488                         );
2489                     });
2490                 }
2491                 if method.ident.name == sym!(contains) {
2492                     let contains_arg = snippet(cx, args[1].span, "??");
2493                     let span = shorten_needless_collect_span(expr);
2494                     span_lint_and_then(cx, NEEDLESS_COLLECT, span, NEEDLESS_COLLECT_MSG, |db| {
2495                         let (arg, pred) = if contains_arg.starts_with('&') {
2496                             ("x", &contains_arg[1..])
2497                         } else {
2498                             ("&x", &*contains_arg)
2499                         };
2500                         db.span_suggestion(
2501                             span,
2502                             "replace with",
2503                             format!(
2504                                 ".any(|{}| x == {})",
2505                                 arg, pred
2506                             ),
2507                             Applicability::MachineApplicable,
2508                         );
2509                     });
2510                 }
2511             }
2512         }
2513     }
2514 }
2515
2516 fn shorten_needless_collect_span(expr: &Expr<'_>) -> Span {
2517     if_chain! {
2518         if let ExprKind::MethodCall(_, _, ref args) = expr.kind;
2519         if let ExprKind::MethodCall(_, ref span, _) = args[0].kind;
2520         then {
2521             return expr.span.with_lo(span.lo() - BytePos(1));
2522         }
2523     }
2524     unreachable!()
2525 }