clippy_lints/src/types.rs

   1 #![allow(rustc::default_hash_types)]
   2
   3 use std::borrow::Cow;
   4 use std::cmp::Ordering;
   5 use std::collections::BTreeMap;
   6
   7 use if_chain::if_chain;
   8 use rustc::hir;
   9 use rustc::hir::intravisit::{walk_body, walk_expr, walk_ty, FnKind, NestedVisitorMap, Visitor};
  10 use rustc::hir::*;
  11 use rustc::lint::{in_external_macro, LateContext, LateLintPass, LintArray, LintContext, LintPass};
  12 use rustc::ty::layout::LayoutOf;
  13 use rustc::ty::{self, InferTy, Ty, TyCtxt, TypeckTables};
  14 use rustc::{declare_lint_pass, declare_tool_lint, impl_lint_pass};
  15 use rustc_errors::Applicability;
  16 use rustc_target::spec::abi::Abi;
  17 use rustc_typeck::hir_ty_to_ty;
  18 use syntax::ast::{FloatTy, IntTy, UintTy};
  19 use syntax::errors::DiagnosticBuilder;
  20 use syntax::source_map::Span;
  21 use syntax::symbol::sym;
  22
  23 use crate::consts::{constant, Constant};
  24 use crate::utils::paths;
  25 use crate::utils::{
  26     clip, comparisons, differing_macro_contexts, higher, in_constant, int_bits, last_path_segment, match_def_path,
  27     match_path, multispan_sugg, same_tys, sext, snippet, snippet_opt, snippet_with_applicability,
  28     snippet_with_macro_callsite, span_help_and_lint, span_lint, span_lint_and_sugg, span_lint_and_then, unsext,
  29 };
  30
  31 declare_clippy_lint! {
  32     /// **What it does:** Checks for use of `Box<Vec<_>>` anywhere in the code.
  33     ///
  34     /// **Why is this bad?** `Vec` already keeps its contents in a separate area on
  35     /// the heap. So if you `Box` it, you just add another level of indirection
  36     /// without any benefit whatsoever.
  37     ///
  38     /// **Known problems:** None.
  39     ///
  40     /// **Example:**
  41     /// ```rust,ignore
  42     /// struct X {
  43     ///     values: Box<Vec<Foo>>,
  44     /// }
  45     /// ```
  46     ///
  47     /// Better:
  48     ///
  49     /// ```rust,ignore
  50     /// struct X {
  51     ///     values: Vec<Foo>,
  52     /// }
  53     /// ```
  54     pub BOX_VEC,
  55     perf,
  56     "usage of `Box<Vec<T>>`, vector elements are already on the heap"
  57 }
  58
  59 declare_clippy_lint! {
  60     /// **What it does:** Checks for use of `Vec<Box<T>>` where T: Sized anywhere in the code.
  61     ///
  62     /// **Why is this bad?** `Vec` already keeps its contents in a separate area on
  63     /// the heap. So if you `Box` its contents, you just add another level of indirection.
  64     ///
  65     /// **Known problems:** Vec<Box<T: Sized>> makes sense if T is a large type (see #3530,
  66     /// 1st comment).
  67     ///
  68     /// **Example:**
  69     /// ```rust
  70     /// struct X {
  71     ///     values: Vec<Box<i32>>,
  72     /// }
  73     /// ```
  74     ///
  75     /// Better:
  76     ///
  77     /// ```rust
  78     /// struct X {
  79     ///     values: Vec<i32>,
  80     /// }
  81     /// ```
  82     pub VEC_BOX,
  83     complexity,
  84     "usage of `Vec<Box<T>>` where T: Sized, vector elements are already on the heap"
  85 }
  86
  87 declare_clippy_lint! {
  88     /// **What it does:** Checks for use of `Option<Option<_>>` in function signatures and type
  89     /// definitions
  90     ///
  91     /// **Why is this bad?** `Option<_>` represents an optional value. `Option<Option<_>>`
  92     /// represents an optional optional value which is logically the same thing as an optional
  93     /// value but has an unneeded extra level of wrapping.
  94     ///
  95     /// **Known problems:** None.
  96     ///
  97     /// **Example**
  98     /// ```rust
  99     /// fn x() -> Option<Option<u32>> {
 100     ///     None
 101     /// }
 102     /// ```
 103     pub OPTION_OPTION,
 104     complexity,
 105     "usage of `Option<Option<T>>`"
 106 }
 107
 108 declare_clippy_lint! {
 109     /// **What it does:** Checks for usage of any `LinkedList`, suggesting to use a
 110     /// `Vec` or a `VecDeque` (formerly called `RingBuf`).
 111     ///
 112     /// **Why is this bad?** Gankro says:
 113     ///
 114     /// > The TL;DR of `LinkedList` is that it's built on a massive amount of
 115     /// pointers and indirection.
 116     /// > It wastes memory, it has terrible cache locality, and is all-around slow.
 117     /// `RingBuf`, while
 118     /// > "only" amortized for push/pop, should be faster in the general case for
 119     /// almost every possible
 120     /// > workload, and isn't even amortized at all if you can predict the capacity
 121     /// you need.
 122     /// >
 123     /// > `LinkedList`s are only really good if you're doing a lot of merging or
 124     /// splitting of lists.
 125     /// > This is because they can just mangle some pointers instead of actually
 126     /// copying the data. Even
 127     /// > if you're doing a lot of insertion in the middle of the list, `RingBuf`
 128     /// can still be better
 129     /// > because of how expensive it is to seek to the middle of a `LinkedList`.
 130     ///
 131     /// **Known problems:** False positives – the instances where using a
 132     /// `LinkedList` makes sense are few and far between, but they can still happen.
 133     ///
 134     /// **Example:**
 135     /// ```rust
 136     /// # use std::collections::LinkedList;
 137     /// let x: LinkedList<usize> = LinkedList::new();
 138     /// ```
 139     pub LINKEDLIST,
 140     pedantic,
 141     "usage of LinkedList, usually a vector is faster, or a more specialized data structure like a VecDeque"
 142 }
 143
 144 declare_clippy_lint! {
 145     /// **What it does:** Checks for use of `&Box<T>` anywhere in the code.
 146     ///
 147     /// **Why is this bad?** Any `&Box<T>` can also be a `&T`, which is more
 148     /// general.
 149     ///
 150     /// **Known problems:** None.
 151     ///
 152     /// **Example:**
 153     /// ```rust,ignore
 154     /// fn foo(bar: &Box<T>) { ... }
 155     /// ```
 156     ///
 157     /// Better:
 158     ///
 159     /// ```rust,ignore
 160     /// fn foo(bar: &T) { ... }
 161     /// ```
 162     pub BORROWED_BOX,
 163     complexity,
 164     "a borrow of a boxed type"
 165 }
 166
 167 declare_lint_pass!(Types => [BOX_VEC, VEC_BOX, OPTION_OPTION, LINKEDLIST, BORROWED_BOX]);
 168
 169 impl<'a, 'tcx> LateLintPass<'a, 'tcx> for Types {
 170     fn check_fn(&mut self, cx: &LateContext<'_, '_>, _: FnKind<'_>, decl: &FnDecl, _: &Body, _: Span, id: HirId) {
 171         // Skip trait implementations; see issue #605.
 172         if let Some(hir::Node::Item(item)) = cx.tcx.hir().find(cx.tcx.hir().get_parent_item(id)) {
 173             if let ItemKind::Impl(_, _, _, _, Some(..), _, _) = item.node {
 174                 return;
 175             }
 176         }
 177
 178         check_fn_decl(cx, decl);
 179     }
 180
 181     fn check_struct_field(&mut self, cx: &LateContext<'_, '_>, field: &hir::StructField) {
 182         check_ty(cx, &field.ty, false);
 183     }
 184
 185     fn check_trait_item(&mut self, cx: &LateContext<'_, '_>, item: &TraitItem) {
 186         match item.node {
 187             TraitItemKind::Const(ref ty, _) | TraitItemKind::Type(_, Some(ref ty)) => check_ty(cx, ty, false),
 188             TraitItemKind::Method(ref sig, _) => check_fn_decl(cx, &sig.decl),
 189             _ => (),
 190         }
 191     }
 192
 193     fn check_local(&mut self, cx: &LateContext<'_, '_>, local: &Local) {
 194         if let Some(ref ty) = local.ty {
 195             check_ty(cx, ty, true);
 196         }
 197     }
 198 }
 199
 200 fn check_fn_decl(cx: &LateContext<'_, '_>, decl: &FnDecl) {
 201     for input in &decl.inputs {
 202         check_ty(cx, input, false);
 203     }
 204
 205     if let FunctionRetTy::Return(ref ty) = decl.output {
 206         check_ty(cx, ty, false);
 207     }
 208 }
 209
 210 /// Checks if `qpath` has last segment with type parameter matching `path`
 211 fn match_type_parameter(cx: &LateContext<'_, '_>, qpath: &QPath, path: &[&str]) -> bool {
 212     let last = last_path_segment(qpath);
 213     if_chain! {
 214         if let Some(ref params) = last.args;
 215         if !params.parenthesized;
 216         if let Some(ty) = params.args.iter().find_map(|arg| match arg {
 217             GenericArg::Type(ty) => Some(ty),
 218             _ => None,
 219         });
 220         if let TyKind::Path(ref qpath) = ty.node;
 221         if let Some(did) = cx.tables.qpath_res(qpath, ty.hir_id).opt_def_id();
 222         if match_def_path(cx, did, path);
 223         then {
 224             return true;
 225         }
 226     }
 227     false
 228 }
 229
 230 /// Recursively check for `TypePass` lints in the given type. Stop at the first
 231 /// lint found.
 232 ///
 233 /// The parameter `is_local` distinguishes the context of the type; types from
 234 /// local bindings should only be checked for the `BORROWED_BOX` lint.
 235 #[allow(clippy::too_many_lines)]
 236 fn check_ty(cx: &LateContext<'_, '_>, hir_ty: &hir::Ty, is_local: bool) {
 237     if hir_ty.span.from_expansion() {
 238         return;
 239     }
 240     match hir_ty.node {
 241         TyKind::Path(ref qpath) if !is_local => {
 242             let hir_id = hir_ty.hir_id;
 243             let res = cx.tables.qpath_res(qpath, hir_id);
 244             if let Some(def_id) = res.opt_def_id() {
 245                 if Some(def_id) == cx.tcx.lang_items().owned_box() {
 246                     if match_type_parameter(cx, qpath, &paths::VEC) {
 247                         span_help_and_lint(
 248                             cx,
 249                             BOX_VEC,
 250                             hir_ty.span,
 251                             "you seem to be trying to use `Box<Vec<T>>`. Consider using just `Vec<T>`",
 252                             "`Vec<T>` is already on the heap, `Box<Vec<T>>` makes an extra allocation.",
 253                         );
 254                         return; // don't recurse into the type
 255                     }
 256                 } else if match_def_path(cx, def_id, &paths::VEC) {
 257                     if_chain! {
 258                         // Get the _ part of Vec<_>
 259                         if let Some(ref last) = last_path_segment(qpath).args;
 260                         if let Some(ty) = last.args.iter().find_map(|arg| match arg {
 261                             GenericArg::Type(ty) => Some(ty),
 262                             _ => None,
 263                         });
 264                         // ty is now _ at this point
 265                         if let TyKind::Path(ref ty_qpath) = ty.node;
 266                         let res = cx.tables.qpath_res(ty_qpath, ty.hir_id);
 267                         if let Some(def_id) = res.opt_def_id();
 268                         if Some(def_id) == cx.tcx.lang_items().owned_box();
 269                         // At this point, we know ty is Box<T>, now get T
 270                         if let Some(ref last) = last_path_segment(ty_qpath).args;
 271                         if let Some(boxed_ty) = last.args.iter().find_map(|arg| match arg {
 272                             GenericArg::Type(ty) => Some(ty),
 273                             _ => None,
 274                         });
 275                         then {
 276                             let ty_ty = hir_ty_to_ty(cx.tcx, boxed_ty);
 277                             if ty_ty.is_sized(cx.tcx.at(ty.span), cx.param_env) {
 278                                 span_lint_and_sugg(
 279                                     cx,
 280                                     VEC_BOX,
 281                                     hir_ty.span,
 282                                     "`Vec<T>` is already on the heap, the boxing is unnecessary.",
 283                                     "try",
 284                                     format!("Vec<{}>", ty_ty),
 285                                     Applicability::MachineApplicable,
 286                                 );
 287                                 return; // don't recurse into the type
 288                             }
 289                         }
 290                     }
 291                 } else if match_def_path(cx, def_id, &paths::OPTION) {
 292                     if match_type_parameter(cx, qpath, &paths::OPTION) {
 293                         span_lint(
 294                             cx,
 295                             OPTION_OPTION,
 296                             hir_ty.span,
 297                             "consider using `Option<T>` instead of `Option<Option<T>>` or a custom \
 298                              enum if you need to distinguish all 3 cases",
 299                         );
 300                         return; // don't recurse into the type
 301                     }
 302                 } else if match_def_path(cx, def_id, &paths::LINKED_LIST) {
 303                     span_help_and_lint(
 304                         cx,
 305                         LINKEDLIST,
 306                         hir_ty.span,
 307                         "I see you're using a LinkedList! Perhaps you meant some other data structure?",
 308                         "a VecDeque might work",
 309                     );
 310                     return; // don't recurse into the type
 311                 }
 312             }
 313             match *qpath {
 314                 QPath::Resolved(Some(ref ty), ref p) => {
 315                     check_ty(cx, ty, is_local);
 316                     for ty in p.segments.iter().flat_map(|seg| {
 317                         seg.args
 318                             .as_ref()
 319                             .map_or_else(|| [].iter(), |params| params.args.iter())
 320                             .filter_map(|arg| match arg {
 321                                 GenericArg::Type(ty) => Some(ty),
 322                                 _ => None,
 323                             })
 324                     }) {
 325                         check_ty(cx, ty, is_local);
 326                     }
 327                 },
 328                 QPath::Resolved(None, ref p) => {
 329                     for ty in p.segments.iter().flat_map(|seg| {
 330                         seg.args
 331                             .as_ref()
 332                             .map_or_else(|| [].iter(), |params| params.args.iter())
 333                             .filter_map(|arg| match arg {
 334                                 GenericArg::Type(ty) => Some(ty),
 335                                 _ => None,
 336                             })
 337                     }) {
 338                         check_ty(cx, ty, is_local);
 339                     }
 340                 },
 341                 QPath::TypeRelative(ref ty, ref seg) => {
 342                     check_ty(cx, ty, is_local);
 343                     if let Some(ref params) = seg.args {
 344                         for ty in params.args.iter().filter_map(|arg| match arg {
 345                             GenericArg::Type(ty) => Some(ty),
 346                             _ => None,
 347                         }) {
 348                             check_ty(cx, ty, is_local);
 349                         }
 350                     }
 351                 },
 352             }
 353         },
 354         TyKind::Rptr(ref lt, ref mut_ty) => check_ty_rptr(cx, hir_ty, is_local, lt, mut_ty),
 355         // recurse
 356         TyKind::Slice(ref ty) | TyKind::Array(ref ty, _) | TyKind::Ptr(MutTy { ref ty, .. }) => {
 357             check_ty(cx, ty, is_local)
 358         },
 359         TyKind::Tup(ref tys) => {
 360             for ty in tys {
 361                 check_ty(cx, ty, is_local);
 362             }
 363         },
 364         _ => {},
 365     }
 366 }
 367
 368 fn check_ty_rptr(cx: &LateContext<'_, '_>, hir_ty: &hir::Ty, is_local: bool, lt: &Lifetime, mut_ty: &MutTy) {
 369     match mut_ty.ty.node {
 370         TyKind::Path(ref qpath) => {
 371             let hir_id = mut_ty.ty.hir_id;
 372             let def = cx.tables.qpath_res(qpath, hir_id);
 373             if_chain! {
 374                 if let Some(def_id) = def.opt_def_id();
 375                 if Some(def_id) == cx.tcx.lang_items().owned_box();
 376                 if let QPath::Resolved(None, ref path) = *qpath;
 377                 if let [ref bx] = *path.segments;
 378                 if let Some(ref params) = bx.args;
 379                 if !params.parenthesized;
 380                 if let Some(inner) = params.args.iter().find_map(|arg| match arg {
 381                     GenericArg::Type(ty) => Some(ty),
 382                     _ => None,
 383                 });
 384                 then {
 385                     if is_any_trait(inner) {
 386                         // Ignore `Box<Any>` types; see issue #1884 for details.
 387                         return;
 388                     }
 389
 390                     let ltopt = if lt.is_elided() {
 391                         String::new()
 392                     } else {
 393                         format!("{} ", lt.name.ident().as_str())
 394                     };
 395                     let mutopt = if mut_ty.mutbl == Mutability::MutMutable {
 396                         "mut "
 397                     } else {
 398                         ""
 399                     };
 400                     let mut applicability = Applicability::MachineApplicable;
 401                     span_lint_and_sugg(
 402                         cx,
 403                         BORROWED_BOX,
 404                         hir_ty.span,
 405                         "you seem to be trying to use `&Box<T>`. Consider using just `&T`",
 406                         "try",
 407                         format!(
 408                             "&{}{}{}",
 409                             ltopt,
 410                             mutopt,
 411                             &snippet_with_applicability(cx, inner.span, "..", &mut applicability)
 412                         ),
 413                         Applicability::Unspecified,
 414                     );
 415                     return; // don't recurse into the type
 416                 }
 417             };
 418             check_ty(cx, &mut_ty.ty, is_local);
 419         },
 420         _ => check_ty(cx, &mut_ty.ty, is_local),
 421     }
 422 }
 423
 424 // Returns true if given type is `Any` trait.
 425 fn is_any_trait(t: &hir::Ty) -> bool {
 426     if_chain! {
 427         if let TyKind::TraitObject(ref traits, _) = t.node;
 428         if traits.len() >= 1;
 429         // Only Send/Sync can be used as additional traits, so it is enough to
 430         // check only the first trait.
 431         if match_path(&traits[0].trait_ref.path, &paths::ANY_TRAIT);
 432         then {
 433             return true;
 434         }
 435     }
 436
 437     false
 438 }
 439
 440 declare_clippy_lint! {
 441     /// **What it does:** Checks for binding a unit value.
 442     ///
 443     /// **Why is this bad?** A unit value cannot usefully be used anywhere. So
 444     /// binding one is kind of pointless.
 445     ///
 446     /// **Known problems:** None.
 447     ///
 448     /// **Example:**
 449     /// ```rust
 450     /// let x = {
 451     ///     1;
 452     /// };
 453     /// ```
 454     pub LET_UNIT_VALUE,
 455     style,
 456     "creating a let binding to a value of unit type, which usually can't be used afterwards"
 457 }
 458
 459 declare_lint_pass!(LetUnitValue => [LET_UNIT_VALUE]);
 460
 461 impl<'a, 'tcx> LateLintPass<'a, 'tcx> for LetUnitValue {
 462     fn check_stmt(&mut self, cx: &LateContext<'a, 'tcx>, stmt: &'tcx Stmt) {
 463         if let StmtKind::Local(ref local) = stmt.node {
 464             if is_unit(cx.tables.pat_ty(&local.pat)) {
 465                 if in_external_macro(cx.sess(), stmt.span) || local.pat.span.from_expansion() {
 466                     return;
 467                 }
 468                 if higher::is_from_for_desugar(local) {
 469                     return;
 470                 }
 471                 span_lint_and_then(cx, LET_UNIT_VALUE, stmt.span, "this let-binding has unit value", |db| {
 472                     if let Some(expr) = &local.init {
 473                         let snip = snippet_with_macro_callsite(cx, expr.span, "()");
 474                         db.span_suggestion(
 475                             stmt.span,
 476                             "omit the `let` binding",
 477                             format!("{};", snip),
 478                             Applicability::MachineApplicable, // snippet
 479                         );
 480                     }
 481                 });
 482             }
 483         }
 484     }
 485 }
 486
 487 declare_clippy_lint! {
 488     /// **What it does:** Checks for comparisons to unit.
 489     ///
 490     /// **Why is this bad?** Unit is always equal to itself, and thus is just a
 491     /// clumsily written constant. Mostly this happens when someone accidentally
 492     /// adds semicolons at the end of the operands.
 493     ///
 494     /// **Known problems:** None.
 495     ///
 496     /// **Example:**
 497     /// ```rust
 498     /// # fn foo() {};
 499     /// # fn bar() {};
 500     /// # fn baz() {};
 501     /// if {
 502     ///     foo();
 503     /// } == {
 504     ///     bar();
 505     /// } {
 506     ///     baz();
 507     /// }
 508     /// ```
 509     /// is equal to
 510     /// ```rust
 511     /// # fn foo() {};
 512     /// # fn bar() {};
 513     /// # fn baz() {};
 514     /// {
 515     ///     foo();
 516     ///     bar();
 517     ///     baz();
 518     /// }
 519     /// ```
 520     pub UNIT_CMP,
 521     correctness,
 522     "comparing unit values"
 523 }
 524
 525 declare_lint_pass!(UnitCmp => [UNIT_CMP]);
 526
 527 impl<'a, 'tcx> LateLintPass<'a, 'tcx> for UnitCmp {
 528     fn check_expr(&mut self, cx: &LateContext<'a, 'tcx>, expr: &'tcx Expr) {
 529         if expr.span.from_expansion() {
 530             return;
 531         }
 532         if let ExprKind::Binary(ref cmp, ref left, _) = expr.node {
 533             let op = cmp.node;
 534             if op.is_comparison() && is_unit(cx.tables.expr_ty(left)) {
 535                 let result = match op {
 536                     BinOpKind::Eq | BinOpKind::Le | BinOpKind::Ge => "true",
 537                     _ => "false",
 538                 };
 539                 span_lint(
 540                     cx,
 541                     UNIT_CMP,
 542                     expr.span,
 543                     &format!(
 544                         "{}-comparison of unit values detected. This will always be {}",
 545                         op.as_str(),
 546                         result
 547                     ),
 548                 );
 549             }
 550         }
 551     }
 552 }
 553
 554 declare_clippy_lint! {
 555     /// **What it does:** Checks for passing a unit value as an argument to a function without using a
 556     /// unit literal (`()`).
 557     ///
 558     /// **Why is this bad?** This is likely the result of an accidental semicolon.
 559     ///
 560     /// **Known problems:** None.
 561     ///
 562     /// **Example:**
 563     /// ```rust,ignore
 564     /// foo({
 565     ///     let a = bar();
 566     ///     baz(a);
 567     /// })
 568     /// ```
 569     pub UNIT_ARG,
 570     complexity,
 571     "passing unit to a function"
 572 }
 573
 574 declare_lint_pass!(UnitArg => [UNIT_ARG]);
 575
 576 impl<'a, 'tcx> LateLintPass<'a, 'tcx> for UnitArg {
 577     fn check_expr(&mut self, cx: &LateContext<'a, 'tcx>, expr: &'tcx Expr) {
 578         if expr.span.from_expansion() {
 579             return;
 580         }
 581
 582         // apparently stuff in the desugaring of `?` can trigger this
 583         // so check for that here
 584         // only the calls to `Try::from_error` is marked as desugared,
 585         // so we need to check both the current Expr and its parent.
 586         if is_questionmark_desugar_marked_call(expr) {
 587             return;
 588         }
 589         if_chain! {
 590             let map = &cx.tcx.hir();
 591             let opt_parent_node = map.find(map.get_parent_node(expr.hir_id));
 592             if let Some(hir::Node::Expr(parent_expr)) = opt_parent_node;
 593             if is_questionmark_desugar_marked_call(parent_expr);
 594             then {
 595                 return;
 596             }
 597         }
 598
 599         match expr.node {
 600             ExprKind::Call(_, ref args) | ExprKind::MethodCall(_, _, ref args) => {
 601                 for arg in args {
 602                     if is_unit(cx.tables.expr_ty(arg)) && !is_unit_literal(arg) {
 603                         if let ExprKind::Match(.., match_source) = &arg.node {
 604                             if *match_source == MatchSource::TryDesugar {
 605                                 continue;
 606                             }
 607                         }
 608
 609                         span_lint_and_sugg(
 610                             cx,
 611                             UNIT_ARG,
 612                             arg.span,
 613                             "passing a unit value to a function",
 614                             "if you intended to pass a unit value, use a unit literal instead",
 615                             "()".to_string(),
 616                             Applicability::MachineApplicable,
 617                         );
 618                     }
 619                 }
 620             },
 621             _ => (),
 622         }
 623     }
 624 }
 625
 626 fn is_questionmark_desugar_marked_call(expr: &Expr) -> bool {
 627     use syntax_pos::hygiene::DesugaringKind;
 628     if let ExprKind::Call(ref callee, _) = expr.node {
 629         callee.span.is_desugaring(DesugaringKind::QuestionMark)
 630     } else {
 631         false
 632     }
 633 }
 634
 635 fn is_unit(ty: Ty<'_>) -> bool {
 636     match ty.sty {
 637         ty::Tuple(slice) if slice.is_empty() => true,
 638         _ => false,
 639     }
 640 }
 641
 642 fn is_unit_literal(expr: &Expr) -> bool {
 643     match expr.node {
 644         ExprKind::Tup(ref slice) if slice.is_empty() => true,
 645         _ => false,
 646     }
 647 }
 648
 649 declare_clippy_lint! {
 650     /// **What it does:** Checks for casts from any numerical to a float type where
 651     /// the receiving type cannot store all values from the original type without
 652     /// rounding errors. This possible rounding is to be expected, so this lint is
 653     /// `Allow` by default.
 654     ///
 655     /// Basically, this warns on casting any integer with 32 or more bits to `f32`
 656     /// or any 64-bit integer to `f64`.
 657     ///
 658     /// **Why is this bad?** It's not bad at all. But in some applications it can be
 659     /// helpful to know where precision loss can take place. This lint can help find
 660     /// those places in the code.
 661     ///
 662     /// **Known problems:** None.
 663     ///
 664     /// **Example:**
 665     /// ```rust
 666     /// let x = std::u64::MAX;
 667     /// x as f64;
 668     /// ```
 669     pub CAST_PRECISION_LOSS,
 670     pedantic,
 671     "casts that cause loss of precision, e.g., `x as f32` where `x: u64`"
 672 }
 673
 674 declare_clippy_lint! {
 675     /// **What it does:** Checks for casts from a signed to an unsigned numerical
 676     /// type. In this case, negative values wrap around to large positive values,
 677     /// which can be quite surprising in practice. However, as the cast works as
 678     /// defined, this lint is `Allow` by default.
 679     ///
 680     /// **Why is this bad?** Possibly surprising results. You can activate this lint
 681     /// as a one-time check to see where numerical wrapping can arise.
 682     ///
 683     /// **Known problems:** None.
 684     ///
 685     /// **Example:**
 686     /// ```rust
 687     /// let y: i8 = -1;
 688     /// y as u128; // will return 18446744073709551615
 689     /// ```
 690     pub CAST_SIGN_LOSS,
 691     pedantic,
 692     "casts from signed types to unsigned types, e.g., `x as u32` where `x: i32`"
 693 }
 694
 695 declare_clippy_lint! {
 696     /// **What it does:** Checks for casts between numerical types that may
 697     /// truncate large values. This is expected behavior, so the cast is `Allow` by
 698     /// default.
 699     ///
 700     /// **Why is this bad?** In some problem domains, it is good practice to avoid
 701     /// truncation. This lint can be activated to help assess where additional
 702     /// checks could be beneficial.
 703     ///
 704     /// **Known problems:** None.
 705     ///
 706     /// **Example:**
 707     /// ```rust
 708     /// fn as_u8(x: u64) -> u8 {
 709     ///     x as u8
 710     /// }
 711     /// ```
 712     pub CAST_POSSIBLE_TRUNCATION,
 713     pedantic,
 714     "casts that may cause truncation of the value, e.g., `x as u8` where `x: u32`, or `x as i32` where `x: f32`"
 715 }
 716
 717 declare_clippy_lint! {
 718     /// **What it does:** Checks for casts from an unsigned type to a signed type of
 719     /// the same size. Performing such a cast is a 'no-op' for the compiler,
 720     /// i.e., nothing is changed at the bit level, and the binary representation of
 721     /// the value is reinterpreted. This can cause wrapping if the value is too big
 722     /// for the target signed type. However, the cast works as defined, so this lint
 723     /// is `Allow` by default.
 724     ///
 725     /// **Why is this bad?** While such a cast is not bad in itself, the results can
 726     /// be surprising when this is not the intended behavior, as demonstrated by the
 727     /// example below.
 728     ///
 729     /// **Known problems:** None.
 730     ///
 731     /// **Example:**
 732     /// ```rust
 733     /// std::u32::MAX as i32; // will yield a value of `-1`
 734     /// ```
 735     pub CAST_POSSIBLE_WRAP,
 736     pedantic,
 737     "casts that may cause wrapping around the value, e.g., `x as i32` where `x: u32` and `x > i32::MAX`"
 738 }
 739
 740 declare_clippy_lint! {
 741     /// **What it does:** Checks for casts between numerical types that may
 742     /// be replaced by safe conversion functions.
 743     ///
 744     /// **Why is this bad?** Rust's `as` keyword will perform many kinds of
 745     /// conversions, including silently lossy conversions. Conversion functions such
 746     /// as `i32::from` will only perform lossless conversions. Using the conversion
 747     /// functions prevents conversions from turning into silent lossy conversions if
 748     /// the types of the input expressions ever change, and make it easier for
 749     /// people reading the code to know that the conversion is lossless.
 750     ///
 751     /// **Known problems:** None.
 752     ///
 753     /// **Example:**
 754     /// ```rust
 755     /// fn as_u64(x: u8) -> u64 {
 756     ///     x as u64
 757     /// }
 758     /// ```
 759     ///
 760     /// Using `::from` would look like this:
 761     ///
 762     /// ```rust
 763     /// fn as_u64(x: u8) -> u64 {
 764     ///     u64::from(x)
 765     /// }
 766     /// ```
 767     pub CAST_LOSSLESS,
 768     complexity,
 769     "casts using `as` that are known to be lossless, e.g., `x as u64` where `x: u8`"
 770 }
 771
 772 declare_clippy_lint! {
 773     /// **What it does:** Checks for casts to the same type.
 774     ///
 775     /// **Why is this bad?** It's just unnecessary.
 776     ///
 777     /// **Known problems:** None.
 778     ///
 779     /// **Example:**
 780     /// ```rust
 781     /// let _ = 2i32 as i32;
 782     /// ```
 783     pub UNNECESSARY_CAST,
 784     complexity,
 785     "cast to the same type, e.g., `x as i32` where `x: i32`"
 786 }
 787
 788 declare_clippy_lint! {
 789     /// **What it does:** Checks for casts from a less-strictly-aligned pointer to a
 790     /// more-strictly-aligned pointer
 791     ///
 792     /// **Why is this bad?** Dereferencing the resulting pointer may be undefined
 793     /// behavior.
 794     ///
 795     /// **Known problems:** Using `std::ptr::read_unaligned` and `std::ptr::write_unaligned` or similar
 796     /// on the resulting pointer is fine.
 797     ///
 798     /// **Example:**
 799     /// ```rust
 800     /// let _ = (&1u8 as *const u8) as *const u16;
 801     /// let _ = (&mut 1u8 as *mut u8) as *mut u16;
 802     /// ```
 803     pub CAST_PTR_ALIGNMENT,
 804     correctness,
 805     "cast from a pointer to a more-strictly-aligned pointer"
 806 }
 807
 808 declare_clippy_lint! {
 809     /// **What it does:** Checks for casts of function pointers to something other than usize
 810     ///
 811     /// **Why is this bad?**
 812     /// Casting a function pointer to anything other than usize/isize is not portable across
 813     /// architectures, because you end up losing bits if the target type is too small or end up with a
 814     /// bunch of extra bits that waste space and add more instructions to the final binary than
 815     /// strictly necessary for the problem
 816     ///
 817     /// Casting to isize also doesn't make sense since there are no signed addresses.
 818     ///
 819     /// **Example**
 820     ///
 821     /// ```rust
 822     /// // Bad
 823     /// fn fun() -> i32 { 1 }
 824     /// let a = fun as i64;
 825     ///
 826     /// // Good
 827     /// fn fun2() -> i32 { 1 }
 828     /// let a = fun2 as usize;
 829     /// ```
 830     pub FN_TO_NUMERIC_CAST,
 831     style,
 832     "casting a function pointer to a numeric type other than usize"
 833 }
 834
 835 declare_clippy_lint! {
 836     /// **What it does:** Checks for casts of a function pointer to a numeric type not wide enough to
 837     /// store address.
 838     ///
 839     /// **Why is this bad?**
 840     /// Such a cast discards some bits of the function's address. If this is intended, it would be more
 841     /// clearly expressed by casting to usize first, then casting the usize to the intended type (with
 842     /// a comment) to perform the truncation.
 843     ///
 844     /// **Example**
 845     ///
 846     /// ```rust
 847     /// // Bad
 848     /// fn fn1() -> i16 {
 849     ///     1
 850     /// };
 851     /// let _ = fn1 as i32;
 852     ///
 853     /// // Better: Cast to usize first, then comment with the reason for the truncation
 854     /// fn fn2() -> i16 {
 855     ///     1
 856     /// };
 857     /// let fn_ptr = fn2 as usize;
 858     /// let fn_ptr_truncated = fn_ptr as i32;
 859     /// ```
 860     pub FN_TO_NUMERIC_CAST_WITH_TRUNCATION,
 861     style,
 862     "casting a function pointer to a numeric type not wide enough to store the address"
 863 }
 864
 865 /// Returns the size in bits of an integral type.
 866 /// Will return 0 if the type is not an int or uint variant
 867 fn int_ty_to_nbits(typ: Ty<'_>, tcx: TyCtxt<'_>) -> u64 {
 868     match typ.sty {
 869         ty::Int(i) => match i {
 870             IntTy::Isize => tcx.data_layout.pointer_size.bits(),
 871             IntTy::I8 => 8,
 872             IntTy::I16 => 16,
 873             IntTy::I32 => 32,
 874             IntTy::I64 => 64,
 875             IntTy::I128 => 128,
 876         },
 877         ty::Uint(i) => match i {
 878             UintTy::Usize => tcx.data_layout.pointer_size.bits(),
 879             UintTy::U8 => 8,
 880             UintTy::U16 => 16,
 881             UintTy::U32 => 32,
 882             UintTy::U64 => 64,
 883             UintTy::U128 => 128,
 884         },
 885         _ => 0,
 886     }
 887 }
 888
 889 fn is_isize_or_usize(typ: Ty<'_>) -> bool {
 890     match typ.sty {
 891         ty::Int(IntTy::Isize) | ty::Uint(UintTy::Usize) => true,
 892         _ => false,
 893     }
 894 }
 895
 896 fn span_precision_loss_lint(cx: &LateContext<'_, '_>, expr: &Expr, cast_from: Ty<'_>, cast_to_f64: bool) {
 897     let mantissa_nbits = if cast_to_f64 { 52 } else { 23 };
 898     let arch_dependent = is_isize_or_usize(cast_from) && cast_to_f64;
 899     let arch_dependent_str = "on targets with 64-bit wide pointers ";
 900     let from_nbits_str = if arch_dependent {
 901         "64".to_owned()
 902     } else if is_isize_or_usize(cast_from) {
 903         "32 or 64".to_owned()
 904     } else {
 905         int_ty_to_nbits(cast_from, cx.tcx).to_string()
 906     };
 907     span_lint(
 908         cx,
 909         CAST_PRECISION_LOSS,
 910         expr.span,
 911         &format!(
 912             "casting {0} to {1} causes a loss of precision {2}({0} is {3} bits wide, but {1}'s mantissa \
 913              is only {4} bits wide)",
 914             cast_from,
 915             if cast_to_f64 { "f64" } else { "f32" },
 916             if arch_dependent { arch_dependent_str } else { "" },
 917             from_nbits_str,
 918             mantissa_nbits
 919         ),
 920     );
 921 }
 922
 923 fn should_strip_parens(op: &Expr, snip: &str) -> bool {
 924     if let ExprKind::Binary(_, _, _) = op.node {
 925         if snip.starts_with('(') && snip.ends_with(')') {
 926             return true;
 927         }
 928     }
 929     false
 930 }
 931
 932 fn span_lossless_lint(cx: &LateContext<'_, '_>, expr: &Expr, op: &Expr, cast_from: Ty<'_>, cast_to: Ty<'_>) {
 933     // Do not suggest using From in consts/statics until it is valid to do so (see #2267).
 934     if in_constant(cx, expr.hir_id) {
 935         return;
 936     }
 937     // The suggestion is to use a function call, so if the original expression
 938     // has parens on the outside, they are no longer needed.
 939     let mut applicability = Applicability::MachineApplicable;
 940     let opt = snippet_opt(cx, op.span);
 941     let sugg = if let Some(ref snip) = opt {
 942         if should_strip_parens(op, snip) {
 943             &snip[1..snip.len() - 1]
 944         } else {
 945             snip.as_str()
 946         }
 947     } else {
 948         applicability = Applicability::HasPlaceholders;
 949         ".."
 950     };
 951
 952     span_lint_and_sugg(
 953         cx,
 954         CAST_LOSSLESS,
 955         expr.span,
 956         &format!(
 957             "casting {} to {} may become silently lossy if you later change the type",
 958             cast_from, cast_to
 959         ),
 960         "try",
 961         format!("{}::from({})", cast_to, sugg),
 962         applicability,
 963     );
 964 }
 965
 966 enum ArchSuffix {
 967     _32,
 968     _64,
 969     None,
 970 }
 971
 972 fn check_loss_of_sign(cx: &LateContext<'_, '_>, expr: &Expr, op: &Expr, cast_from: Ty<'_>, cast_to: Ty<'_>) {
 973     if !cast_from.is_signed() || cast_to.is_signed() {
 974         return;
 975     }
 976
 977     // don't lint for positive constants
 978     let const_val = constant(cx, &cx.tables, op);
 979     if_chain! {
 980         if let Some((const_val, _)) = const_val;
 981         if let Constant::Int(n) = const_val;
 982         if let ty::Int(ity) = cast_from.sty;
 983         if sext(cx.tcx, n, ity) >= 0;
 984         then {
 985             return
 986         }
 987     }
 988
 989     span_lint(
 990         cx,
 991         CAST_SIGN_LOSS,
 992         expr.span,
 993         &format!("casting {} to {} may lose the sign of the value", cast_from, cast_to),
 994     );
 995 }
 996
 997 fn check_truncation_and_wrapping(cx: &LateContext<'_, '_>, expr: &Expr, cast_from: Ty<'_>, cast_to: Ty<'_>) {
 998     let arch_64_suffix = " on targets with 64-bit wide pointers";
 999     let arch_32_suffix = " on targets with 32-bit wide pointers";
1000     let cast_unsigned_to_signed = !cast_from.is_signed() && cast_to.is_signed();
1001     let from_nbits = int_ty_to_nbits(cast_from, cx.tcx);
1002     let to_nbits = int_ty_to_nbits(cast_to, cx.tcx);
1003     let (span_truncation, suffix_truncation, span_wrap, suffix_wrap) =
1004         match (is_isize_or_usize(cast_from), is_isize_or_usize(cast_to)) {
1005             (true, true) | (false, false) => (
1006                 to_nbits < from_nbits,
1007                 ArchSuffix::None,
1008                 to_nbits == from_nbits && cast_unsigned_to_signed,
1009                 ArchSuffix::None,
1010             ),
1011             (true, false) => (
1012                 to_nbits <= 32,
1013                 if to_nbits == 32 {
1014                     ArchSuffix::_64
1015                 } else {
1016                     ArchSuffix::None
1017                 },
1018                 to_nbits <= 32 && cast_unsigned_to_signed,
1019                 ArchSuffix::_32,
1020             ),
1021             (false, true) => (
1022                 from_nbits == 64,
1023                 ArchSuffix::_32,
1024                 cast_unsigned_to_signed,
1025                 if from_nbits == 64 {
1026                     ArchSuffix::_64
1027                 } else {
1028                     ArchSuffix::_32
1029                 },
1030             ),
1031         };
1032     if span_truncation {
1033         span_lint(
1034             cx,
1035             CAST_POSSIBLE_TRUNCATION,
1036             expr.span,
1037             &format!(
1038                 "casting {} to {} may truncate the value{}",
1039                 cast_from,
1040                 cast_to,
1041                 match suffix_truncation {
1042                     ArchSuffix::_32 => arch_32_suffix,
1043                     ArchSuffix::_64 => arch_64_suffix,
1044                     ArchSuffix::None => "",
1045                 }
1046             ),
1047         );
1048     }
1049     if span_wrap {
1050         span_lint(
1051             cx,
1052             CAST_POSSIBLE_WRAP,
1053             expr.span,
1054             &format!(
1055                 "casting {} to {} may wrap around the value{}",
1056                 cast_from,
1057                 cast_to,
1058                 match suffix_wrap {
1059                     ArchSuffix::_32 => arch_32_suffix,
1060                     ArchSuffix::_64 => arch_64_suffix,
1061                     ArchSuffix::None => "",
1062                 }
1063             ),
1064         );
1065     }
1066 }
1067
1068 fn check_lossless(cx: &LateContext<'_, '_>, expr: &Expr, op: &Expr, cast_from: Ty<'_>, cast_to: Ty<'_>) {
1069     let cast_signed_to_unsigned = cast_from.is_signed() && !cast_to.is_signed();
1070     let from_nbits = int_ty_to_nbits(cast_from, cx.tcx);
1071     let to_nbits = int_ty_to_nbits(cast_to, cx.tcx);
1072     if !is_isize_or_usize(cast_from) && !is_isize_or_usize(cast_to) && from_nbits < to_nbits && !cast_signed_to_unsigned
1073     {
1074         span_lossless_lint(cx, expr, op, cast_from, cast_to);
1075     }
1076 }
1077
1078 declare_lint_pass!(Casts => [
1079     CAST_PRECISION_LOSS,
1080     CAST_SIGN_LOSS,
1081     CAST_POSSIBLE_TRUNCATION,
1082     CAST_POSSIBLE_WRAP,
1083     CAST_LOSSLESS,
1084     UNNECESSARY_CAST,
1085     CAST_PTR_ALIGNMENT,
1086     FN_TO_NUMERIC_CAST,
1087     FN_TO_NUMERIC_CAST_WITH_TRUNCATION,
1088 ]);
1089
1090 // Check if the given type is either `core::ffi::c_void` or
1091 // one of the platform specific `libc::<platform>::c_void` of libc.
1092 fn is_c_void(cx: &LateContext<'_, '_>, ty: Ty<'_>) -> bool {
1093     if let ty::Adt(adt, _) = ty.sty {
1094         let names = cx.get_def_path(adt.did);
1095
1096         if names.is_empty() {
1097             return false;
1098         }
1099         if names[0] == sym!(libc) || names[0] == sym::core && *names.last().unwrap() == sym!(c_void) {
1100             return true;
1101         }
1102     }
1103     false
1104 }
1105
1106 /// Returns the mantissa bits wide of a fp type.
1107 /// Will return 0 if the type is not a fp
1108 fn fp_ty_mantissa_nbits(typ: Ty<'_>) -> u32 {
1109     match typ.sty {
1110         ty::Float(FloatTy::F32) => 23,
1111         ty::Float(FloatTy::F64) | ty::Infer(InferTy::FloatVar(_)) => 52,
1112         _ => 0,
1113     }
1114 }
1115
1116 impl<'a, 'tcx> LateLintPass<'a, 'tcx> for Casts {
1117     fn check_expr(&mut self, cx: &LateContext<'a, 'tcx>, expr: &'tcx Expr) {
1118         if expr.span.from_expansion() {
1119             return;
1120         }
1121         if let ExprKind::Cast(ref ex, _) = expr.node {
1122             let (cast_from, cast_to) = (cx.tables.expr_ty(ex), cx.tables.expr_ty(expr));
1123             lint_fn_to_numeric_cast(cx, expr, ex, cast_from, cast_to);
1124             if let ExprKind::Lit(ref lit) = ex.node {
1125                 use syntax::ast::{LitIntType, LitKind};
1126                 if let LitKind::Int(n, _) = lit.node {
1127                     if cast_to.is_floating_point() {
1128                         let from_nbits = 128 - n.leading_zeros();
1129                         let to_nbits = fp_ty_mantissa_nbits(cast_to);
1130                         if from_nbits != 0 && to_nbits != 0 && from_nbits <= to_nbits {
1131                             span_lint_and_sugg(
1132                                 cx,
1133                                 UNNECESSARY_CAST,
1134                                 expr.span,
1135                                 &format!("casting integer literal to {} is unnecessary", cast_to),
1136                                 "try",
1137                                 format!("{}_{}", n, cast_to),
1138                                 Applicability::MachineApplicable,
1139                             );
1140                             return;
1141                         }
1142                     }
1143                 }
1144                 match lit.node {
1145                     LitKind::Int(_, LitIntType::Unsuffixed) | LitKind::FloatUnsuffixed(_) => {},
1146                     _ => {
1147                         if cast_from.sty == cast_to.sty && !in_external_macro(cx.sess(), expr.span) {
1148                             span_lint(
1149                                 cx,
1150                                 UNNECESSARY_CAST,
1151                                 expr.span,
1152                                 &format!(
1153                                     "casting to the same type is unnecessary (`{}` -> `{}`)",
1154                                     cast_from, cast_to
1155                                 ),
1156                             );
1157                         }
1158                     },
1159                 }
1160             }
1161             if cast_from.is_numeric() && cast_to.is_numeric() && !in_external_macro(cx.sess(), expr.span) {
1162                 lint_numeric_casts(cx, expr, ex, cast_from, cast_to);
1163             }
1164
1165             lint_cast_ptr_alignment(cx, expr, cast_from, cast_to);
1166         }
1167     }
1168 }
1169
1170 fn lint_numeric_casts<'tcx>(
1171     cx: &LateContext<'_, 'tcx>,
1172     expr: &Expr,
1173     cast_expr: &Expr,
1174     cast_from: Ty<'tcx>,
1175     cast_to: Ty<'tcx>,
1176 ) {
1177     match (cast_from.is_integral(), cast_to.is_integral()) {
1178         (true, false) => {
1179             let from_nbits = int_ty_to_nbits(cast_from, cx.tcx);
1180             let to_nbits = if let ty::Float(FloatTy::F32) = cast_to.sty {
1181                 32
1182             } else {
1183                 64
1184             };
1185             if is_isize_or_usize(cast_from) || from_nbits >= to_nbits {
1186                 span_precision_loss_lint(cx, expr, cast_from, to_nbits == 64);
1187             }
1188             if from_nbits < to_nbits {
1189                 span_lossless_lint(cx, expr, cast_expr, cast_from, cast_to);
1190             }
1191         },
1192         (false, true) => {
1193             span_lint(
1194                 cx,
1195                 CAST_POSSIBLE_TRUNCATION,
1196                 expr.span,
1197                 &format!("casting {} to {} may truncate the value", cast_from, cast_to),
1198             );
1199             if !cast_to.is_signed() {
1200                 span_lint(
1201                     cx,
1202                     CAST_SIGN_LOSS,
1203                     expr.span,
1204                     &format!("casting {} to {} may lose the sign of the value", cast_from, cast_to),
1205                 );
1206             }
1207         },
1208         (true, true) => {
1209             check_loss_of_sign(cx, expr, cast_expr, cast_from, cast_to);
1210             check_truncation_and_wrapping(cx, expr, cast_from, cast_to);
1211             check_lossless(cx, expr, cast_expr, cast_from, cast_to);
1212         },
1213         (false, false) => {
1214             if let (&ty::Float(FloatTy::F64), &ty::Float(FloatTy::F32)) = (&cast_from.sty, &cast_to.sty) {
1215                 span_lint(
1216                     cx,
1217                     CAST_POSSIBLE_TRUNCATION,
1218                     expr.span,
1219                     "casting f64 to f32 may truncate the value",
1220                 );
1221             }
1222             if let (&ty::Float(FloatTy::F32), &ty::Float(FloatTy::F64)) = (&cast_from.sty, &cast_to.sty) {
1223                 span_lossless_lint(cx, expr, cast_expr, cast_from, cast_to);
1224             }
1225         },
1226     }
1227 }
1228
1229 fn lint_cast_ptr_alignment<'tcx>(cx: &LateContext<'_, 'tcx>, expr: &Expr, cast_from: Ty<'tcx>, cast_to: Ty<'tcx>) {
1230     if_chain! {
1231         if let ty::RawPtr(from_ptr_ty) = &cast_from.sty;
1232         if let ty::RawPtr(to_ptr_ty) = &cast_to.sty;
1233         if let Ok(from_layout) = cx.layout_of(from_ptr_ty.ty);
1234         if let Ok(to_layout) = cx.layout_of(to_ptr_ty.ty);
1235         if from_layout.align.abi < to_layout.align.abi;
1236         // with c_void, we inherently need to trust the user
1237         if !is_c_void(cx, from_ptr_ty.ty);
1238         // when casting from a ZST, we don't know enough to properly lint
1239         if !from_layout.is_zst();
1240         then {
1241             span_lint(
1242                 cx,
1243                 CAST_PTR_ALIGNMENT,
1244                 expr.span,
1245                 &format!(
1246                     "casting from `{}` to a more-strictly-aligned pointer (`{}`) ({} < {} bytes)",
1247                     cast_from,
1248                     cast_to,
1249                     from_layout.align.abi.bytes(),
1250                     to_layout.align.abi.bytes(),
1251                 ),
1252             );
1253         }
1254     }
1255 }
1256
1257 fn lint_fn_to_numeric_cast(
1258     cx: &LateContext<'_, '_>,
1259     expr: &Expr,
1260     cast_expr: &Expr,
1261     cast_from: Ty<'_>,
1262     cast_to: Ty<'_>,
1263 ) {
1264     // We only want to check casts to `ty::Uint` or `ty::Int`
1265     match cast_to.sty {
1266         ty::Uint(_) | ty::Int(..) => { /* continue on */ },
1267         _ => return,
1268     }
1269     match cast_from.sty {
1270         ty::FnDef(..) | ty::FnPtr(_) => {
1271             let mut applicability = Applicability::MaybeIncorrect;
1272             let from_snippet = snippet_with_applicability(cx, cast_expr.span, "x", &mut applicability);
1273
1274             let to_nbits = int_ty_to_nbits(cast_to, cx.tcx);
1275             if to_nbits < cx.tcx.data_layout.pointer_size.bits() {
1276                 span_lint_and_sugg(
1277                     cx,
1278                     FN_TO_NUMERIC_CAST_WITH_TRUNCATION,
1279                     expr.span,
1280                     &format!(
1281                         "casting function pointer `{}` to `{}`, which truncates the value",
1282                         from_snippet, cast_to
1283                     ),
1284                     "try",
1285                     format!("{} as usize", from_snippet),
1286                     applicability,
1287                 );
1288             } else if cast_to.sty != ty::Uint(UintTy::Usize) {
1289                 span_lint_and_sugg(
1290                     cx,
1291                     FN_TO_NUMERIC_CAST,
1292                     expr.span,
1293                     &format!("casting function pointer `{}` to `{}`", from_snippet, cast_to),
1294                     "try",
1295                     format!("{} as usize", from_snippet),
1296                     applicability,
1297                 );
1298             }
1299         },
1300         _ => {},
1301     }
1302 }
1303
1304 declare_clippy_lint! {
1305     /// **What it does:** Checks for types used in structs, parameters and `let`
1306     /// declarations above a certain complexity threshold.
1307     ///
1308     /// **Why is this bad?** Too complex types make the code less readable. Consider
1309     /// using a `type` definition to simplify them.
1310     ///
1311     /// **Known problems:** None.
1312     ///
1313     /// **Example:**
1314     /// ```rust
1315     /// # use std::rc::Rc;
1316     /// struct Foo {
1317     ///     inner: Rc<Vec<Vec<Box<(u32, u32, u32, u32)>>>>,
1318     /// }
1319     /// ```
1320     pub TYPE_COMPLEXITY,
1321     complexity,
1322     "usage of very complex types that might be better factored into `type` definitions"
1323 }
1324
1325 pub struct TypeComplexity {
1326     threshold: u64,
1327 }
1328
1329 impl TypeComplexity {
1330     pub fn new(threshold: u64) -> Self {
1331         Self { threshold }
1332     }
1333 }
1334
1335 impl_lint_pass!(TypeComplexity => [TYPE_COMPLEXITY]);
1336
1337 impl<'a, 'tcx> LateLintPass<'a, 'tcx> for TypeComplexity {
1338     fn check_fn(
1339         &mut self,
1340         cx: &LateContext<'a, 'tcx>,
1341         _: FnKind<'tcx>,
1342         decl: &'tcx FnDecl,
1343         _: &'tcx Body,
1344         _: Span,
1345         _: HirId,
1346     ) {
1347         self.check_fndecl(cx, decl);
1348     }
1349
1350     fn check_struct_field(&mut self, cx: &LateContext<'a, 'tcx>, field: &'tcx hir::StructField) {
1351         // enum variants are also struct fields now
1352         self.check_type(cx, &field.ty);
1353     }
1354
1355     fn check_item(&mut self, cx: &LateContext<'a, 'tcx>, item: &'tcx Item) {
1356         match item.node {
1357             ItemKind::Static(ref ty, _, _) | ItemKind::Const(ref ty, _) => self.check_type(cx, ty),
1358             // functions, enums, structs, impls and traits are covered
1359             _ => (),
1360         }
1361     }
1362
1363     fn check_trait_item(&mut self, cx: &LateContext<'a, 'tcx>, item: &'tcx TraitItem) {
1364         match item.node {
1365             TraitItemKind::Const(ref ty, _) | TraitItemKind::Type(_, Some(ref ty)) => self.check_type(cx, ty),
1366             TraitItemKind::Method(MethodSig { ref decl, .. }, TraitMethod::Required(_)) => self.check_fndecl(cx, decl),
1367             // methods with default impl are covered by check_fn
1368             _ => (),
1369         }
1370     }
1371
1372     fn check_impl_item(&mut self, cx: &LateContext<'a, 'tcx>, item: &'tcx ImplItem) {
1373         match item.node {
1374             ImplItemKind::Const(ref ty, _) | ImplItemKind::TyAlias(ref ty) => self.check_type(cx, ty),
1375             // methods are covered by check_fn
1376             _ => (),
1377         }
1378     }
1379
1380     fn check_local(&mut self, cx: &LateContext<'a, 'tcx>, local: &'tcx Local) {
1381         if let Some(ref ty) = local.ty {
1382             self.check_type(cx, ty);
1383         }
1384     }
1385 }
1386
1387 impl<'a, 'tcx> TypeComplexity {
1388     fn check_fndecl(&self, cx: &LateContext<'a, 'tcx>, decl: &'tcx FnDecl) {
1389         for arg in &decl.inputs {
1390             self.check_type(cx, arg);
1391         }
1392         if let Return(ref ty) = decl.output {
1393             self.check_type(cx, ty);
1394         }
1395     }
1396
1397     fn check_type(&self, cx: &LateContext<'_, '_>, ty: &hir::Ty) {
1398         if ty.span.from_expansion() {
1399             return;
1400         }
1401         let score = {
1402             let mut visitor = TypeComplexityVisitor { score: 0, nest: 1 };
1403             visitor.visit_ty(ty);
1404             visitor.score
1405         };
1406
1407         if score > self.threshold {
1408             span_lint(
1409                 cx,
1410                 TYPE_COMPLEXITY,
1411                 ty.span,
1412                 "very complex type used. Consider factoring parts into `type` definitions",
1413             );
1414         }
1415     }
1416 }
1417
1418 /// Walks a type and assigns a complexity score to it.
1419 struct TypeComplexityVisitor {
1420     /// total complexity score of the type
1421     score: u64,
1422     /// current nesting level
1423     nest: u64,
1424 }
1425
1426 impl<'tcx> Visitor<'tcx> for TypeComplexityVisitor {
1427     fn visit_ty(&mut self, ty: &'tcx hir::Ty) {
1428         let (add_score, sub_nest) = match ty.node {
1429             // _, &x and *x have only small overhead; don't mess with nesting level
1430             TyKind::Infer | TyKind::Ptr(..) | TyKind::Rptr(..) => (1, 0),
1431
1432             // the "normal" components of a type: named types, arrays/tuples
1433             TyKind::Path(..) | TyKind::Slice(..) | TyKind::Tup(..) | TyKind::Array(..) => (10 * self.nest, 1),
1434
1435             // function types bring a lot of overhead
1436             TyKind::BareFn(ref bare) if bare.abi == Abi::Rust => (50 * self.nest, 1),
1437
1438             TyKind::TraitObject(ref param_bounds, _) => {
1439                 let has_lifetime_parameters = param_bounds.iter().any(|bound| {
1440                     bound.bound_generic_params.iter().any(|gen| match gen.kind {
1441                         GenericParamKind::Lifetime { .. } => true,
1442                         _ => false,
1443                     })
1444                 });
1445                 if has_lifetime_parameters {
1446                     // complex trait bounds like A<'a, 'b>
1447                     (50 * self.nest, 1)
1448                 } else {
1449                     // simple trait bounds like A + B
1450                     (20 * self.nest, 0)
1451                 }
1452             },
1453
1454             _ => (0, 0),
1455         };
1456         self.score += add_score;
1457         self.nest += sub_nest;
1458         walk_ty(self, ty);
1459         self.nest -= sub_nest;
1460     }
1461     fn nested_visit_map<'this>(&'this mut self) -> NestedVisitorMap<'this, 'tcx> {
1462         NestedVisitorMap::None
1463     }
1464 }
1465
1466 declare_clippy_lint! {
1467     /// **What it does:** Checks for expressions where a character literal is cast
1468     /// to `u8` and suggests using a byte literal instead.
1469     ///
1470     /// **Why is this bad?** In general, casting values to smaller types is
1471     /// error-prone and should be avoided where possible. In the particular case of
1472     /// converting a character literal to u8, it is easy to avoid by just using a
1473     /// byte literal instead. As an added bonus, `b'a'` is even slightly shorter
1474     /// than `'a' as u8`.
1475     ///
1476     /// **Known problems:** None.
1477     ///
1478     /// **Example:**
1479     /// ```rust,ignore
1480     /// 'x' as u8
1481     /// ```
1482     ///
1483     /// A better version, using the byte literal:
1484     ///
1485     /// ```rust,ignore
1486     /// b'x'
1487     /// ```
1488     pub CHAR_LIT_AS_U8,
1489     complexity,
1490     "casting a character literal to u8"
1491 }
1492
1493 declare_lint_pass!(CharLitAsU8 => [CHAR_LIT_AS_U8]);
1494
1495 impl<'a, 'tcx> LateLintPass<'a, 'tcx> for CharLitAsU8 {
1496     fn check_expr(&mut self, cx: &LateContext<'a, 'tcx>, expr: &'tcx Expr) {
1497         use syntax::ast::LitKind;
1498
1499         if let ExprKind::Cast(ref e, _) = expr.node {
1500             if let ExprKind::Lit(ref l) = e.node {
1501                 if let LitKind::Char(_) = l.node {
1502                     if ty::Uint(UintTy::U8) == cx.tables.expr_ty(expr).sty && !expr.span.from_expansion() {
1503                         let msg = "casting character literal to u8. `char`s \
1504                                    are 4 bytes wide in rust, so casting to u8 \
1505                                    truncates them";
1506                         let help = format!(
1507                             "Consider using a byte literal instead:\nb{}",
1508                             snippet(cx, e.span, "'x'")
1509                         );
1510                         span_help_and_lint(cx, CHAR_LIT_AS_U8, expr.span, msg, &help);
1511                     }
1512                 }
1513             }
1514         }
1515     }
1516 }
1517
1518 declare_clippy_lint! {
1519     /// **What it does:** Checks for comparisons where one side of the relation is
1520     /// either the minimum or maximum value for its type and warns if it involves a
1521     /// case that is always true or always false. Only integer and boolean types are
1522     /// checked.
1523     ///
1524     /// **Why is this bad?** An expression like `min <= x` may misleadingly imply
1525     /// that it is possible for `x` to be less than the minimum. Expressions like
1526     /// `max < x` are probably mistakes.
1527     ///
1528     /// **Known problems:** For `usize` the size of the current compile target will
1529     /// be assumed (e.g., 64 bits on 64 bit systems). This means code that uses such
1530     /// a comparison to detect target pointer width will trigger this lint. One can
1531     /// use `mem::sizeof` and compare its value or conditional compilation
1532     /// attributes
1533     /// like `#[cfg(target_pointer_width = "64")] ..` instead.
1534     ///
1535     /// **Example:**
1536     ///
1537     /// ```rust
1538     /// let vec: Vec<isize> = vec![];
1539     /// if vec.len() <= 0 {}
1540     /// if 100 > std::i32::MAX {}
1541     /// ```
1542     pub ABSURD_EXTREME_COMPARISONS,
1543     correctness,
1544     "a comparison with a maximum or minimum value that is always true or false"
1545 }
1546
1547 declare_lint_pass!(AbsurdExtremeComparisons => [ABSURD_EXTREME_COMPARISONS]);
1548
1549 enum ExtremeType {
1550     Minimum,
1551     Maximum,
1552 }
1553
1554 struct ExtremeExpr<'a> {
1555     which: ExtremeType,
1556     expr: &'a Expr,
1557 }
1558
1559 enum AbsurdComparisonResult {
1560     AlwaysFalse,
1561     AlwaysTrue,
1562     InequalityImpossible,
1563 }
1564
1565 fn is_cast_between_fixed_and_target<'a, 'tcx>(cx: &LateContext<'a, 'tcx>, expr: &'tcx Expr) -> bool {
1566     if let ExprKind::Cast(ref cast_exp, _) = expr.node {
1567         let precast_ty = cx.tables.expr_ty(cast_exp);
1568         let cast_ty = cx.tables.expr_ty(expr);
1569
1570         return is_isize_or_usize(precast_ty) != is_isize_or_usize(cast_ty);
1571     }
1572
1573     false
1574 }
1575
1576 fn detect_absurd_comparison<'a, 'tcx>(
1577     cx: &LateContext<'a, 'tcx>,
1578     op: BinOpKind,
1579     lhs: &'tcx Expr,
1580     rhs: &'tcx Expr,
1581 ) -> Option<(ExtremeExpr<'tcx>, AbsurdComparisonResult)> {
1582     use crate::types::AbsurdComparisonResult::*;
1583     use crate::types::ExtremeType::*;
1584     use crate::utils::comparisons::*;
1585
1586     // absurd comparison only makes sense on primitive types
1587     // primitive types don't implement comparison operators with each other
1588     if cx.tables.expr_ty(lhs) != cx.tables.expr_ty(rhs) {
1589         return None;
1590     }
1591
1592     // comparisons between fix sized types and target sized types are considered unanalyzable
1593     if is_cast_between_fixed_and_target(cx, lhs) || is_cast_between_fixed_and_target(cx, rhs) {
1594         return None;
1595     }
1596
1597     let normalized = normalize_comparison(op, lhs, rhs);
1598     let (rel, normalized_lhs, normalized_rhs) = if let Some(val) = normalized {
1599         val
1600     } else {
1601         return None;
1602     };
1603
1604     let lx = detect_extreme_expr(cx, normalized_lhs);
1605     let rx = detect_extreme_expr(cx, normalized_rhs);
1606
1607     Some(match rel {
1608         Rel::Lt => {
1609             match (lx, rx) {
1610                 (Some(l @ ExtremeExpr { which: Maximum, .. }), _) => (l, AlwaysFalse), // max < x
1611                 (_, Some(r @ ExtremeExpr { which: Minimum, .. })) => (r, AlwaysFalse), // x < min
1612                 _ => return None,
1613             }
1614         },
1615         Rel::Le => {
1616             match (lx, rx) {
1617                 (Some(l @ ExtremeExpr { which: Minimum, .. }), _) => (l, AlwaysTrue), // min <= x
1618                 (Some(l @ ExtremeExpr { which: Maximum, .. }), _) => (l, InequalityImpossible), // max <= x
1619                 (_, Some(r @ ExtremeExpr { which: Minimum, .. })) => (r, InequalityImpossible), // x <= min
1620                 (_, Some(r @ ExtremeExpr { which: Maximum, .. })) => (r, AlwaysTrue), // x <= max
1621                 _ => return None,
1622             }
1623         },
1624         Rel::Ne | Rel::Eq => return None,
1625     })
1626 }
1627
1628 fn detect_extreme_expr<'a, 'tcx>(cx: &LateContext<'a, 'tcx>, expr: &'tcx Expr) -> Option<ExtremeExpr<'tcx>> {
1629     use crate::types::ExtremeType::*;
1630
1631     let ty = cx.tables.expr_ty(expr);
1632
1633     let cv = constant(cx, cx.tables, expr)?.0;
1634
1635     let which = match (&ty.sty, cv) {
1636         (&ty::Bool, Constant::Bool(false)) | (&ty::Uint(_), Constant::Int(0)) => Minimum,
1637         (&ty::Int(ity), Constant::Int(i))
1638             if i == unsext(cx.tcx, i128::min_value() >> (128 - int_bits(cx.tcx, ity)), ity) =>
1639         {
1640             Minimum
1641         },
1642
1643         (&ty::Bool, Constant::Bool(true)) => Maximum,
1644         (&ty::Int(ity), Constant::Int(i))
1645             if i == unsext(cx.tcx, i128::max_value() >> (128 - int_bits(cx.tcx, ity)), ity) =>
1646         {
1647             Maximum
1648         },
1649         (&ty::Uint(uty), Constant::Int(i)) if clip(cx.tcx, u128::max_value(), uty) == i => Maximum,
1650
1651         _ => return None,
1652     };
1653     Some(ExtremeExpr { which, expr })
1654 }
1655
1656 impl<'a, 'tcx> LateLintPass<'a, 'tcx> for AbsurdExtremeComparisons {
1657     fn check_expr(&mut self, cx: &LateContext<'a, 'tcx>, expr: &'tcx Expr) {
1658         use crate::types::AbsurdComparisonResult::*;
1659         use crate::types::ExtremeType::*;
1660
1661         if let ExprKind::Binary(ref cmp, ref lhs, ref rhs) = expr.node {
1662             if let Some((culprit, result)) = detect_absurd_comparison(cx, cmp.node, lhs, rhs) {
1663                 if !expr.span.from_expansion() {
1664                     let msg = "this comparison involving the minimum or maximum element for this \
1665                                type contains a case that is always true or always false";
1666
1667                     let conclusion = match result {
1668                         AlwaysFalse => "this comparison is always false".to_owned(),
1669                         AlwaysTrue => "this comparison is always true".to_owned(),
1670                         InequalityImpossible => format!(
1671                             "the case where the two sides are not equal never occurs, consider using {} == {} \
1672                              instead",
1673                             snippet(cx, lhs.span, "lhs"),
1674                             snippet(cx, rhs.span, "rhs")
1675                         ),
1676                     };
1677
1678                     let help = format!(
1679                         "because {} is the {} value for this type, {}",
1680                         snippet(cx, culprit.expr.span, "x"),
1681                         match culprit.which {
1682                             Minimum => "minimum",
1683                             Maximum => "maximum",
1684                         },
1685                         conclusion
1686                     );
1687
1688                     span_help_and_lint(cx, ABSURD_EXTREME_COMPARISONS, expr.span, msg, &help);
1689                 }
1690             }
1691         }
1692     }
1693 }
1694
1695 declare_clippy_lint! {
1696     /// **What it does:** Checks for comparisons where the relation is always either
1697     /// true or false, but where one side has been upcast so that the comparison is
1698     /// necessary. Only integer types are checked.
1699     ///
1700     /// **Why is this bad?** An expression like `let x : u8 = ...; (x as u32) > 300`
1701     /// will mistakenly imply that it is possible for `x` to be outside the range of
1702     /// `u8`.
1703     ///
1704     /// **Known problems:**
1705     /// https://github.com/rust-lang/rust-clippy/issues/886
1706     ///
1707     /// **Example:**
1708     /// ```rust
1709     /// let x: u8 = 1;
1710     /// (x as u32) > 300;
1711     /// ```
1712     pub INVALID_UPCAST_COMPARISONS,
1713     pedantic,
1714     "a comparison involving an upcast which is always true or false"
1715 }
1716
1717 declare_lint_pass!(InvalidUpcastComparisons => [INVALID_UPCAST_COMPARISONS]);
1718
1719 #[derive(Copy, Clone, Debug, Eq)]
1720 enum FullInt {
1721     S(i128),
1722     U(u128),
1723 }
1724
1725 impl FullInt {
1726     #[allow(clippy::cast_sign_loss)]
1727     fn cmp_s_u(s: i128, u: u128) -> Ordering {
1728         if s < 0 {
1729             Ordering::Less
1730         } else if u > (i128::max_value() as u128) {
1731             Ordering::Greater
1732         } else {
1733             (s as u128).cmp(&u)
1734         }
1735     }
1736 }
1737
1738 impl PartialEq for FullInt {
1739     fn eq(&self, other: &Self) -> bool {
1740         self.partial_cmp(other).expect("partial_cmp only returns Some(_)") == Ordering::Equal
1741     }
1742 }
1743
1744 impl PartialOrd for FullInt {
1745     fn partial_cmp(&self, other: &Self) -> Option<Ordering> {
1746         Some(match (self, other) {
1747             (&Self::S(s), &Self::S(o)) => s.cmp(&o),
1748             (&Self::U(s), &Self::U(o)) => s.cmp(&o),
1749             (&Self::S(s), &Self::U(o)) => Self::cmp_s_u(s, o),
1750             (&Self::U(s), &Self::S(o)) => Self::cmp_s_u(o, s).reverse(),
1751         })
1752     }
1753 }
1754 impl Ord for FullInt {
1755     fn cmp(&self, other: &Self) -> Ordering {
1756         self.partial_cmp(other)
1757             .expect("partial_cmp for FullInt can never return None")
1758     }
1759 }
1760
1761 fn numeric_cast_precast_bounds<'a>(cx: &LateContext<'_, '_>, expr: &'a Expr) -> Option<(FullInt, FullInt)> {
1762     use std::*;
1763
1764     if let ExprKind::Cast(ref cast_exp, _) = expr.node {
1765         let pre_cast_ty = cx.tables.expr_ty(cast_exp);
1766         let cast_ty = cx.tables.expr_ty(expr);
1767         // if it's a cast from i32 to u32 wrapping will invalidate all these checks
1768         if cx.layout_of(pre_cast_ty).ok().map(|l| l.size) == cx.layout_of(cast_ty).ok().map(|l| l.size) {
1769             return None;
1770         }
1771         match pre_cast_ty.sty {
1772             ty::Int(int_ty) => Some(match int_ty {
1773                 IntTy::I8 => (
1774                     FullInt::S(i128::from(i8::min_value())),
1775                     FullInt::S(i128::from(i8::max_value())),
1776                 ),
1777                 IntTy::I16 => (
1778                     FullInt::S(i128::from(i16::min_value())),
1779                     FullInt::S(i128::from(i16::max_value())),
1780                 ),
1781                 IntTy::I32 => (
1782                     FullInt::S(i128::from(i32::min_value())),
1783                     FullInt::S(i128::from(i32::max_value())),
1784                 ),
1785                 IntTy::I64 => (
1786                     FullInt::S(i128::from(i64::min_value())),
1787                     FullInt::S(i128::from(i64::max_value())),
1788                 ),
1789                 IntTy::I128 => (FullInt::S(i128::min_value()), FullInt::S(i128::max_value())),
1790                 IntTy::Isize => (
1791                     FullInt::S(isize::min_value() as i128),
1792                     FullInt::S(isize::max_value() as i128),
1793                 ),
1794             }),
1795             ty::Uint(uint_ty) => Some(match uint_ty {
1796                 UintTy::U8 => (
1797                     FullInt::U(u128::from(u8::min_value())),
1798                     FullInt::U(u128::from(u8::max_value())),
1799                 ),
1800                 UintTy::U16 => (
1801                     FullInt::U(u128::from(u16::min_value())),
1802                     FullInt::U(u128::from(u16::max_value())),
1803                 ),
1804                 UintTy::U32 => (
1805                     FullInt::U(u128::from(u32::min_value())),
1806                     FullInt::U(u128::from(u32::max_value())),
1807                 ),
1808                 UintTy::U64 => (
1809                     FullInt::U(u128::from(u64::min_value())),
1810                     FullInt::U(u128::from(u64::max_value())),
1811                 ),
1812                 UintTy::U128 => (FullInt::U(u128::min_value()), FullInt::U(u128::max_value())),
1813                 UintTy::Usize => (
1814                     FullInt::U(usize::min_value() as u128),
1815                     FullInt::U(usize::max_value() as u128),
1816                 ),
1817             }),
1818             _ => None,
1819         }
1820     } else {
1821         None
1822     }
1823 }
1824
1825 fn node_as_const_fullint<'a, 'tcx>(cx: &LateContext<'a, 'tcx>, expr: &'tcx Expr) -> Option<FullInt> {
1826     let val = constant(cx, cx.tables, expr)?.0;
1827     if let Constant::Int(const_int) = val {
1828         match cx.tables.expr_ty(expr).sty {
1829             ty::Int(ity) => Some(FullInt::S(sext(cx.tcx, const_int, ity))),
1830             ty::Uint(_) => Some(FullInt::U(const_int)),
1831             _ => None,
1832         }
1833     } else {
1834         None
1835     }
1836 }
1837
1838 fn err_upcast_comparison(cx: &LateContext<'_, '_>, span: Span, expr: &Expr, always: bool) {
1839     if let ExprKind::Cast(ref cast_val, _) = expr.node {
1840         span_lint(
1841             cx,
1842             INVALID_UPCAST_COMPARISONS,
1843             span,
1844             &format!(
1845                 "because of the numeric bounds on `{}` prior to casting, this expression is always {}",
1846                 snippet(cx, cast_val.span, "the expression"),
1847                 if always { "true" } else { "false" },
1848             ),
1849         );
1850     }
1851 }
1852
1853 fn upcast_comparison_bounds_err<'a, 'tcx>(
1854     cx: &LateContext<'a, 'tcx>,
1855     span: Span,
1856     rel: comparisons::Rel,
1857     lhs_bounds: Option<(FullInt, FullInt)>,
1858     lhs: &'tcx Expr,
1859     rhs: &'tcx Expr,
1860     invert: bool,
1861 ) {
1862     use crate::utils::comparisons::*;
1863
1864     if let Some((lb, ub)) = lhs_bounds {
1865         if let Some(norm_rhs_val) = node_as_const_fullint(cx, rhs) {
1866             if rel == Rel::Eq || rel == Rel::Ne {
1867                 if norm_rhs_val < lb || norm_rhs_val > ub {
1868                     err_upcast_comparison(cx, span, lhs, rel == Rel::Ne);
1869                 }
1870             } else if match rel {
1871                 Rel::Lt => {
1872                     if invert {
1873                         norm_rhs_val < lb
1874                     } else {
1875                         ub < norm_rhs_val
1876                     }
1877                 },
1878                 Rel::Le => {
1879                     if invert {
1880                         norm_rhs_val <= lb
1881                     } else {
1882                         ub <= norm_rhs_val
1883                     }
1884                 },
1885                 Rel::Eq | Rel::Ne => unreachable!(),
1886             } {
1887                 err_upcast_comparison(cx, span, lhs, true)
1888             } else if match rel {
1889                 Rel::Lt => {
1890                     if invert {
1891                         norm_rhs_val >= ub
1892                     } else {
1893                         lb >= norm_rhs_val
1894                     }
1895                 },
1896                 Rel::Le => {
1897                     if invert {
1898                         norm_rhs_val > ub
1899                     } else {
1900                         lb > norm_rhs_val
1901                     }
1902                 },
1903                 Rel::Eq | Rel::Ne => unreachable!(),
1904             } {
1905                 err_upcast_comparison(cx, span, lhs, false)
1906             }
1907         }
1908     }
1909 }
1910
1911 impl<'a, 'tcx> LateLintPass<'a, 'tcx> for InvalidUpcastComparisons {
1912     fn check_expr(&mut self, cx: &LateContext<'a, 'tcx>, expr: &'tcx Expr) {
1913         if let ExprKind::Binary(ref cmp, ref lhs, ref rhs) = expr.node {
1914             let normalized = comparisons::normalize_comparison(cmp.node, lhs, rhs);
1915             let (rel, normalized_lhs, normalized_rhs) = if let Some(val) = normalized {
1916                 val
1917             } else {
1918                 return;
1919             };
1920
1921             let lhs_bounds = numeric_cast_precast_bounds(cx, normalized_lhs);
1922             let rhs_bounds = numeric_cast_precast_bounds(cx, normalized_rhs);
1923
1924             upcast_comparison_bounds_err(cx, expr.span, rel, lhs_bounds, normalized_lhs, normalized_rhs, false);
1925             upcast_comparison_bounds_err(cx, expr.span, rel, rhs_bounds, normalized_rhs, normalized_lhs, true);
1926         }
1927     }
1928 }
1929
1930 declare_clippy_lint! {
1931     /// **What it does:** Checks for public `impl` or `fn` missing generalization
1932     /// over different hashers and implicitly defaulting to the default hashing
1933     /// algorithm (SipHash).
1934     ///
1935     /// **Why is this bad?** `HashMap` or `HashSet` with custom hashers cannot be
1936     /// used with them.
1937     ///
1938     /// **Known problems:** Suggestions for replacing constructors can contain
1939     /// false-positives. Also applying suggestions can require modification of other
1940     /// pieces of code, possibly including external crates.
1941     ///
1942     /// **Example:**
1943     /// ```rust
1944     /// # use std::collections::HashMap;
1945     /// # use std::hash::{Hash, BuildHasher};
1946     /// # trait Serialize {};
1947     /// impl<K: Hash + Eq, V> Serialize for HashMap<K, V> { }
1948     ///
1949     /// pub fn foo(map: &mut HashMap<i32, i32>) { }
1950     /// ```
1951     /// could be rewritten as
1952     /// ```rust
1953     /// # use std::collections::HashMap;
1954     /// # use std::hash::{Hash, BuildHasher};
1955     /// # trait Serialize {};
1956     /// impl<K: Hash + Eq, V, S: BuildHasher> Serialize for HashMap<K, V, S> { }
1957     ///
1958     /// pub fn foo<S: BuildHasher>(map: &mut HashMap<i32, i32, S>) { }
1959     /// ```
1960     pub IMPLICIT_HASHER,
1961     style,
1962     "missing generalization over different hashers"
1963 }
1964
1965 declare_lint_pass!(ImplicitHasher => [IMPLICIT_HASHER]);
1966
1967 impl<'a, 'tcx> LateLintPass<'a, 'tcx> for ImplicitHasher {
1968     #[allow(clippy::cast_possible_truncation, clippy::too_many_lines)]
1969     fn check_item(&mut self, cx: &LateContext<'a, 'tcx>, item: &'tcx Item) {
1970         use syntax_pos::BytePos;
1971
1972         fn suggestion<'a, 'tcx>(
1973             cx: &LateContext<'a, 'tcx>,
1974             db: &mut DiagnosticBuilder<'_>,
1975             generics_span: Span,
1976             generics_suggestion_span: Span,
1977             target: &ImplicitHasherType<'_>,
1978             vis: ImplicitHasherConstructorVisitor<'_, '_, '_>,
1979         ) {
1980             let generics_snip = snippet(cx, generics_span, "");
1981             // trim `<` `>`
1982             let generics_snip = if generics_snip.is_empty() {
1983                 ""
1984             } else {
1985                 &generics_snip[1..generics_snip.len() - 1]
1986             };
1987
1988             multispan_sugg(
1989                 db,
1990                 "consider adding a type parameter".to_string(),
1991                 vec![
1992                     (
1993                         generics_suggestion_span,
1994                         format!(
1995                             "<{}{}S: ::std::hash::BuildHasher{}>",
1996                             generics_snip,
1997                             if generics_snip.is_empty() { "" } else { ", " },
1998                             if vis.suggestions.is_empty() {
1999                                 ""
2000                             } else {
2001                                 // request users to add `Default` bound so that generic constructors can be used
2002                                 " + Default"
2003                             },
2004                         ),
2005                     ),
2006                     (
2007                         target.span(),
2008                         format!("{}<{}, S>", target.type_name(), target.type_arguments(),),
2009                     ),
2010                 ],
2011             );
2012
2013             if !vis.suggestions.is_empty() {
2014                 multispan_sugg(db, "...and use generic constructor".into(), vis.suggestions);
2015             }
2016         }
2017
2018         if !cx.access_levels.is_exported(item.hir_id) {
2019             return;
2020         }
2021
2022         match item.node {
2023             ItemKind::Impl(_, _, _, ref generics, _, ref ty, ref items) => {
2024                 let mut vis = ImplicitHasherTypeVisitor::new(cx);
2025                 vis.visit_ty(ty);
2026
2027                 for target in &vis.found {
2028                     if differing_macro_contexts(item.span, target.span()) {
2029                         return;
2030                     }
2031
2032                     let generics_suggestion_span = generics.span.substitute_dummy({
2033                         let pos = snippet_opt(cx, item.span.until(target.span()))
2034                             .and_then(|snip| Some(item.span.lo() + BytePos(snip.find("impl")? as u32 + 4)));
2035                         if let Some(pos) = pos {
2036                             Span::new(pos, pos, item.span.data().ctxt)
2037                         } else {
2038                             return;
2039                         }
2040                     });
2041
2042                     let mut ctr_vis = ImplicitHasherConstructorVisitor::new(cx, target);
2043                     for item in items.iter().map(|item| cx.tcx.hir().impl_item(item.id)) {
2044                         ctr_vis.visit_impl_item(item);
2045                     }
2046
2047                     span_lint_and_then(
2048                         cx,
2049                         IMPLICIT_HASHER,
2050                         target.span(),
2051                         &format!(
2052                             "impl for `{}` should be generalized over different hashers",
2053                             target.type_name()
2054                         ),
2055                         move |db| {
2056                             suggestion(cx, db, generics.span, generics_suggestion_span, target, ctr_vis);
2057                         },
2058                     );
2059                 }
2060             },
2061             ItemKind::Fn(ref decl, .., ref generics, body_id) => {
2062                 let body = cx.tcx.hir().body(body_id);
2063
2064                 for ty in &decl.inputs {
2065                     let mut vis = ImplicitHasherTypeVisitor::new(cx);
2066                     vis.visit_ty(ty);
2067
2068                     for target in &vis.found {
2069                         if in_external_macro(cx.sess(), generics.span) {
2070                             continue;
2071                         }
2072                         let generics_suggestion_span = generics.span.substitute_dummy({
2073                             let pos = snippet_opt(cx, item.span.until(body.params[0].pat.span))
2074                                 .and_then(|snip| {
2075                                     let i = snip.find("fn")?;
2076                                     Some(item.span.lo() + BytePos((i + (&snip[i..]).find('(')?) as u32))
2077                                 })
2078                                 .expect("failed to create span for type parameters");
2079                             Span::new(pos, pos, item.span.data().ctxt)
2080                         });
2081
2082                         let mut ctr_vis = ImplicitHasherConstructorVisitor::new(cx, target);
2083                         ctr_vis.visit_body(body);
2084
2085                         span_lint_and_then(
2086                             cx,
2087                             IMPLICIT_HASHER,
2088                             target.span(),
2089                             &format!(
2090                                 "parameter of type `{}` should be generalized over different hashers",
2091                                 target.type_name()
2092                             ),
2093                             move |db| {
2094                                 suggestion(cx, db, generics.span, generics_suggestion_span, target, ctr_vis);
2095                             },
2096                         );
2097                     }
2098                 }
2099             },
2100             _ => {},
2101         }
2102     }
2103 }
2104
2105 enum ImplicitHasherType<'tcx> {
2106     HashMap(Span, Ty<'tcx>, Cow<'static, str>, Cow<'static, str>),
2107     HashSet(Span, Ty<'tcx>, Cow<'static, str>),
2108 }
2109
2110 impl<'tcx> ImplicitHasherType<'tcx> {
2111     /// Checks that `ty` is a target type without a BuildHasher.
2112     fn new<'a>(cx: &LateContext<'a, 'tcx>, hir_ty: &hir::Ty) -> Option<Self> {
2113         if let TyKind::Path(QPath::Resolved(None, ref path)) = hir_ty.node {
2114             let params: Vec<_> = path
2115                 .segments
2116                 .last()
2117                 .as_ref()?
2118                 .args
2119                 .as_ref()?
2120                 .args
2121                 .iter()
2122                 .filter_map(|arg| match arg {
2123                     GenericArg::Type(ty) => Some(ty),
2124                     _ => None,
2125                 })
2126                 .collect();
2127             let params_len = params.len();
2128
2129             let ty = hir_ty_to_ty(cx.tcx, hir_ty);
2130
2131             if match_path(path, &paths::HASHMAP) && params_len == 2 {
2132                 Some(ImplicitHasherType::HashMap(
2133                     hir_ty.span,
2134                     ty,
2135                     snippet(cx, params[0].span, "K"),
2136                     snippet(cx, params[1].span, "V"),
2137                 ))
2138             } else if match_path(path, &paths::HASHSET) && params_len == 1 {
2139                 Some(ImplicitHasherType::HashSet(
2140                     hir_ty.span,
2141                     ty,
2142                     snippet(cx, params[0].span, "T"),
2143                 ))
2144             } else {
2145                 None
2146             }
2147         } else {
2148             None
2149         }
2150     }
2151
2152     fn type_name(&self) -> &'static str {
2153         match *self {
2154             ImplicitHasherType::HashMap(..) => "HashMap",
2155             ImplicitHasherType::HashSet(..) => "HashSet",
2156         }
2157     }
2158
2159     fn type_arguments(&self) -> String {
2160         match *self {
2161             ImplicitHasherType::HashMap(.., ref k, ref v) => format!("{}, {}", k, v),
2162             ImplicitHasherType::HashSet(.., ref t) => format!("{}", t),
2163         }
2164     }
2165
2166     fn ty(&self) -> Ty<'tcx> {
2167         match *self {
2168             ImplicitHasherType::HashMap(_, ty, ..) | ImplicitHasherType::HashSet(_, ty, ..) => ty,
2169         }
2170     }
2171
2172     fn span(&self) -> Span {
2173         match *self {
2174             ImplicitHasherType::HashMap(span, ..) | ImplicitHasherType::HashSet(span, ..) => span,
2175         }
2176     }
2177 }
2178
2179 struct ImplicitHasherTypeVisitor<'a, 'tcx> {
2180     cx: &'a LateContext<'a, 'tcx>,
2181     found: Vec<ImplicitHasherType<'tcx>>,
2182 }
2183
2184 impl<'a, 'tcx> ImplicitHasherTypeVisitor<'a, 'tcx> {
2185     fn new(cx: &'a LateContext<'a, 'tcx>) -> Self {
2186         Self { cx, found: vec![] }
2187     }
2188 }
2189
2190 impl<'a, 'tcx> Visitor<'tcx> for ImplicitHasherTypeVisitor<'a, 'tcx> {
2191     fn visit_ty(&mut self, t: &'tcx hir::Ty) {
2192         if let Some(target) = ImplicitHasherType::new(self.cx, t) {
2193             self.found.push(target);
2194         }
2195
2196         walk_ty(self, t);
2197     }
2198
2199     fn nested_visit_map<'this>(&'this mut self) -> NestedVisitorMap<'this, 'tcx> {
2200         NestedVisitorMap::None
2201     }
2202 }
2203
2204 /// Looks for default-hasher-dependent constructors like `HashMap::new`.
2205 struct ImplicitHasherConstructorVisitor<'a, 'b, 'tcx> {
2206     cx: &'a LateContext<'a, 'tcx>,
2207     body: &'a TypeckTables<'tcx>,
2208     target: &'b ImplicitHasherType<'tcx>,
2209     suggestions: BTreeMap<Span, String>,
2210 }
2211
2212 impl<'a, 'b, 'tcx> ImplicitHasherConstructorVisitor<'a, 'b, 'tcx> {
2213     fn new(cx: &'a LateContext<'a, 'tcx>, target: &'b ImplicitHasherType<'tcx>) -> Self {
2214         Self {
2215             cx,
2216             body: cx.tables,
2217             target,
2218             suggestions: BTreeMap::new(),
2219         }
2220     }
2221 }
2222
2223 impl<'a, 'b, 'tcx> Visitor<'tcx> for ImplicitHasherConstructorVisitor<'a, 'b, 'tcx> {
2224     fn visit_body(&mut self, body: &'tcx Body) {
2225         let prev_body = self.body;
2226         self.body = self.cx.tcx.body_tables(body.id());
2227         walk_body(self, body);
2228         self.body = prev_body;
2229     }
2230
2231     fn visit_expr(&mut self, e: &'tcx Expr) {
2232         if_chain! {
2233             if let ExprKind::Call(ref fun, ref args) = e.node;
2234             if let ExprKind::Path(QPath::TypeRelative(ref ty, ref method)) = fun.node;
2235             if let TyKind::Path(QPath::Resolved(None, ref ty_path)) = ty.node;
2236             then {
2237                 if !same_tys(self.cx, self.target.ty(), self.body.expr_ty(e)) {
2238                     return;
2239                 }
2240
2241                 if match_path(ty_path, &paths::HASHMAP) {
2242                     if method.ident.name == sym!(new) {
2243                         self.suggestions
2244                             .insert(e.span, "HashMap::default()".to_string());
2245                     } else if method.ident.name == sym!(with_capacity) {
2246                         self.suggestions.insert(
2247                             e.span,
2248                             format!(
2249                                 "HashMap::with_capacity_and_hasher({}, Default::default())",
2250                                 snippet(self.cx, args[0].span, "capacity"),
2251                             ),
2252                         );
2253                     }
2254                 } else if match_path(ty_path, &paths::HASHSET) {
2255                     if method.ident.name == sym!(new) {
2256                         self.suggestions
2257                             .insert(e.span, "HashSet::default()".to_string());
2258                     } else if method.ident.name == sym!(with_capacity) {
2259                         self.suggestions.insert(
2260                             e.span,
2261                             format!(
2262                                 "HashSet::with_capacity_and_hasher({}, Default::default())",
2263                                 snippet(self.cx, args[0].span, "capacity"),
2264                             ),
2265                         );
2266                     }
2267                 }
2268             }
2269         }
2270
2271         walk_expr(self, e);
2272     }
2273
2274     fn nested_visit_map<'this>(&'this mut self) -> NestedVisitorMap<'this, 'tcx> {
2275         NestedVisitorMap::OnlyBodies(&self.cx.tcx.hir())
2276     }
2277 }
2278
2279 declare_clippy_lint! {
2280     /// **What it does:** Checks for casts of `&T` to `&mut T` anywhere in the code.
2281     ///
2282     /// **Why is this bad?** It’s basically guaranteed to be undefined behaviour.
2283     /// `UnsafeCell` is the only way to obtain aliasable data that is considered
2284     /// mutable.
2285     ///
2286     /// **Known problems:** None.
2287     ///
2288     /// **Example:**
2289     /// ```rust,ignore
2290     /// fn x(r: &i32) {
2291     ///     unsafe {
2292     ///         *(r as *const _ as *mut _) += 1;
2293     ///     }
2294     /// }
2295     /// ```
2296     ///
2297     /// Instead consider using interior mutability types.
2298     ///
2299     /// ```rust
2300     /// use std::cell::UnsafeCell;
2301     ///
2302     /// fn x(r: &UnsafeCell<i32>) {
2303     ///     unsafe {
2304     ///         *r.get() += 1;
2305     ///     }
2306     /// }
2307     /// ```
2308     pub CAST_REF_TO_MUT,
2309     correctness,
2310     "a cast of reference to a mutable pointer"
2311 }
2312
2313 declare_lint_pass!(RefToMut => [CAST_REF_TO_MUT]);
2314
2315 impl<'a, 'tcx> LateLintPass<'a, 'tcx> for RefToMut {
2316     fn check_expr(&mut self, cx: &LateContext<'a, 'tcx>, expr: &'tcx Expr) {
2317         if_chain! {
2318             if let ExprKind::Unary(UnOp::UnDeref, e) = &expr.node;
2319             if let ExprKind::Cast(e, t) = &e.node;
2320             if let TyKind::Ptr(MutTy { mutbl: Mutability::MutMutable, .. }) = t.node;
2321             if let ExprKind::Cast(e, t) = &e.node;
2322             if let TyKind::Ptr(MutTy { mutbl: Mutability::MutImmutable, .. }) = t.node;
2323             if let ty::Ref(..) = cx.tables.node_type(e.hir_id).sty;
2324             then {
2325                 span_lint(
2326                     cx,
2327                     CAST_REF_TO_MUT,
2328                     expr.span,
2329                     "casting &T to &mut T may cause undefined behaviour, consider instead using an UnsafeCell",
2330                 );
2331             }
2332         }
2333     }
2334 }