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Add let-else to AST
[rust.git] / compiler / rustc_ast / src / ast.rs
1 //! The Rust abstract syntax tree module.
2 //!
3 //! This module contains common structures forming the language AST.
4 //! Two main entities in the module are [`Item`] (which represents an AST element with
5 //! additional metadata), and [`ItemKind`] (which represents a concrete type and contains
6 //! information specific to the type of the item).
7 //!
8 //! Other module items worth mentioning:
9 //! - [`Ty`] and [`TyKind`]: A parsed Rust type.
10 //! - [`Expr`] and [`ExprKind`]: A parsed Rust expression.
11 //! - [`Pat`] and [`PatKind`]: A parsed Rust pattern. Patterns are often dual to expressions.
12 //! - [`Stmt`] and [`StmtKind`]: An executable action that does not return a value.
13 //! - [`FnDecl`], [`FnHeader`] and [`Param`]: Metadata associated with a function declaration.
14 //! - [`Generics`], [`GenericParam`], [`WhereClause`]: Metadata associated with generic parameters.
15 //! - [`EnumDef`] and [`Variant`]: Enum declaration.
16 //! - [`Lit`] and [`LitKind`]: Literal expressions.
17 //! - [`MacroDef`], [`MacStmtStyle`], [`MacCall`], [`MacDelimiter`]: Macro definition and invocation.
18 //! - [`Attribute`]: Metadata associated with item.
19 //! - [`UnOp`], [`BinOp`], and [`BinOpKind`]: Unary and binary operators.
20
21 pub use crate::util::parser::ExprPrecedence;
22 pub use GenericArgs::*;
23 pub use UnsafeSource::*;
24
25 use crate::ptr::P;
26 use crate::token::{self, CommentKind, DelimToken, Token};
27 use crate::tokenstream::{DelimSpan, LazyTokenStream, TokenStream, TokenTree};
28
29 use rustc_data_structures::stable_hasher::{HashStable, StableHasher};
30 use rustc_data_structures::stack::ensure_sufficient_stack;
31 use rustc_data_structures::sync::Lrc;
32 use rustc_data_structures::thin_vec::ThinVec;
33 use rustc_macros::HashStable_Generic;
34 use rustc_serialize::{self, Decoder, Encoder};
35 use rustc_span::source_map::{respan, Spanned};
36 use rustc_span::symbol::{kw, sym, Ident, Symbol};
37 use rustc_span::{Span, DUMMY_SP};
38
39 use std::cmp::Ordering;
40 use std::convert::TryFrom;
41 use std::fmt;
42
43 #[cfg(test)]
44 mod tests;
45
46 /// A "Label" is an identifier of some point in sources,
47 /// e.g. in the following code:
48 ///
49 /// ```rust
50 /// 'outer: loop {
51 ///     break 'outer;
52 /// }
53 /// ```
54 ///
55 /// `'outer` is a label.
56 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Copy, HashStable_Generic)]
57 pub struct Label {
58     pub ident: Ident,
59 }
60
61 impl fmt::Debug for Label {
62     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
63         write!(f, "label({:?})", self.ident)
64     }
65 }
66
67 /// A "Lifetime" is an annotation of the scope in which variable
68 /// can be used, e.g. `'a` in `&'a i32`.
69 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Copy)]
70 pub struct Lifetime {
71     pub id: NodeId,
72     pub ident: Ident,
73 }
74
75 impl fmt::Debug for Lifetime {
76     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
77         write!(f, "lifetime({}: {})", self.id, self)
78     }
79 }
80
81 impl fmt::Display for Lifetime {
82     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
83         write!(f, "{}", self.ident.name)
84     }
85 }
86
87 /// A "Path" is essentially Rust's notion of a name.
88 ///
89 /// It's represented as a sequence of identifiers,
90 /// along with a bunch of supporting information.
91 ///
92 /// E.g., `std::cmp::PartialEq`.
93 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
94 pub struct Path {
95     pub span: Span,
96     /// The segments in the path: the things separated by `::`.
97     /// Global paths begin with `kw::PathRoot`.
98     pub segments: Vec<PathSegment>,
99     pub tokens: Option<LazyTokenStream>,
100 }
101
102 impl PartialEq<Symbol> for Path {
103     #[inline]
104     fn eq(&self, symbol: &Symbol) -> bool {
105         self.segments.len() == 1 && { self.segments[0].ident.name == *symbol }
106     }
107 }
108
109 impl<CTX> HashStable<CTX> for Path {
110     fn hash_stable(&self, hcx: &mut CTX, hasher: &mut StableHasher) {
111         self.segments.len().hash_stable(hcx, hasher);
112         for segment in &self.segments {
113             segment.ident.name.hash_stable(hcx, hasher);
114         }
115     }
116 }
117
118 impl Path {
119     // Convert a span and an identifier to the corresponding
120     // one-segment path.
121     pub fn from_ident(ident: Ident) -> Path {
122         Path { segments: vec![PathSegment::from_ident(ident)], span: ident.span, tokens: None }
123     }
124
125     pub fn is_global(&self) -> bool {
126         !self.segments.is_empty() && self.segments[0].ident.name == kw::PathRoot
127     }
128 }
129
130 /// A segment of a path: an identifier, an optional lifetime, and a set of types.
131 ///
132 /// E.g., `std`, `String` or `Box<T>`.
133 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
134 pub struct PathSegment {
135     /// The identifier portion of this path segment.
136     pub ident: Ident,
137
138     pub id: NodeId,
139
140     /// Type/lifetime parameters attached to this path. They come in
141     /// two flavors: `Path<A,B,C>` and `Path(A,B) -> C`.
142     /// `None` means that no parameter list is supplied (`Path`),
143     /// `Some` means that parameter list is supplied (`Path<X, Y>`)
144     /// but it can be empty (`Path<>`).
145     /// `P` is used as a size optimization for the common case with no parameters.
146     pub args: Option<P<GenericArgs>>,
147 }
148
149 impl PathSegment {
150     pub fn from_ident(ident: Ident) -> Self {
151         PathSegment { ident, id: DUMMY_NODE_ID, args: None }
152     }
153
154     pub fn path_root(span: Span) -> Self {
155         PathSegment::from_ident(Ident::new(kw::PathRoot, span))
156     }
157
158     pub fn span(&self) -> Span {
159         match &self.args {
160             Some(args) => self.ident.span.to(args.span()),
161             None => self.ident.span,
162         }
163     }
164 }
165
166 /// The arguments of a path segment.
167 ///
168 /// E.g., `<A, B>` as in `Foo<A, B>` or `(A, B)` as in `Foo(A, B)`.
169 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
170 pub enum GenericArgs {
171     /// The `<'a, A, B, C>` in `foo::bar::baz::<'a, A, B, C>`.
172     AngleBracketed(AngleBracketedArgs),
173     /// The `(A, B)` and `C` in `Foo(A, B) -> C`.
174     Parenthesized(ParenthesizedArgs),
175 }
176
177 impl GenericArgs {
178     pub fn is_angle_bracketed(&self) -> bool {
179         matches!(self, AngleBracketed(..))
180     }
181
182     pub fn span(&self) -> Span {
183         match *self {
184             AngleBracketed(ref data) => data.span,
185             Parenthesized(ref data) => data.span,
186         }
187     }
188 }
189
190 /// Concrete argument in the sequence of generic args.
191 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
192 pub enum GenericArg {
193     /// `'a` in `Foo<'a>`
194     Lifetime(Lifetime),
195     /// `Bar` in `Foo<Bar>`
196     Type(P<Ty>),
197     /// `1` in `Foo<1>`
198     Const(AnonConst),
199 }
200
201 impl GenericArg {
202     pub fn span(&self) -> Span {
203         match self {
204             GenericArg::Lifetime(lt) => lt.ident.span,
205             GenericArg::Type(ty) => ty.span,
206             GenericArg::Const(ct) => ct.value.span,
207         }
208     }
209 }
210
211 /// A path like `Foo<'a, T>`.
212 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, Default)]
213 pub struct AngleBracketedArgs {
214     /// The overall span.
215     pub span: Span,
216     /// The comma separated parts in the `<...>`.
217     pub args: Vec<AngleBracketedArg>,
218 }
219
220 /// Either an argument for a parameter e.g., `'a`, `Vec<u8>`, `0`,
221 /// or a constraint on an associated item, e.g., `Item = String` or `Item: Bound`.
222 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
223 pub enum AngleBracketedArg {
224     /// Argument for a generic parameter.
225     Arg(GenericArg),
226     /// Constraint for an associated item.
227     Constraint(AssocTyConstraint),
228 }
229
230 impl AngleBracketedArg {
231     pub fn span(&self) -> Span {
232         match self {
233             AngleBracketedArg::Arg(arg) => arg.span(),
234             AngleBracketedArg::Constraint(constraint) => constraint.span,
235         }
236     }
237 }
238
239 impl Into<Option<P<GenericArgs>>> for AngleBracketedArgs {
240     fn into(self) -> Option<P<GenericArgs>> {
241         Some(P(GenericArgs::AngleBracketed(self)))
242     }
243 }
244
245 impl Into<Option<P<GenericArgs>>> for ParenthesizedArgs {
246     fn into(self) -> Option<P<GenericArgs>> {
247         Some(P(GenericArgs::Parenthesized(self)))
248     }
249 }
250
251 /// A path like `Foo(A, B) -> C`.
252 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
253 pub struct ParenthesizedArgs {
254     /// ```text
255     /// Foo(A, B) -> C
256     /// ^^^^^^^^^^^^^^
257     /// ```
258     pub span: Span,
259
260     /// `(A, B)`
261     pub inputs: Vec<P<Ty>>,
262
263     /// ```text
264     /// Foo(A, B) -> C
265     ///    ^^^^^^
266     /// ```
267     pub inputs_span: Span,
268
269     /// `C`
270     pub output: FnRetTy,
271 }
272
273 impl ParenthesizedArgs {
274     pub fn as_angle_bracketed_args(&self) -> AngleBracketedArgs {
275         let args = self
276             .inputs
277             .iter()
278             .cloned()
279             .map(|input| AngleBracketedArg::Arg(GenericArg::Type(input)))
280             .collect();
281         AngleBracketedArgs { span: self.inputs_span, args }
282     }
283 }
284
285 pub use crate::node_id::{NodeId, CRATE_NODE_ID, DUMMY_NODE_ID};
286
287 /// A modifier on a bound, e.g., `?Sized` or `~const Trait`.
288 ///
289 /// Negative bounds should also be handled here.
290 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Encodable, Decodable, Debug)]
291 pub enum TraitBoundModifier {
292     /// No modifiers
293     None,
294
295     /// `?Trait`
296     Maybe,
297
298     /// `~const Trait`
299     MaybeConst,
300
301     /// `~const ?Trait`
302     //
303     // This parses but will be rejected during AST validation.
304     MaybeConstMaybe,
305 }
306
307 /// The AST represents all type param bounds as types.
308 /// `typeck::collect::compute_bounds` matches these against
309 /// the "special" built-in traits (see `middle::lang_items`) and
310 /// detects `Copy`, `Send` and `Sync`.
311 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
312 pub enum GenericBound {
313     Trait(PolyTraitRef, TraitBoundModifier),
314     Outlives(Lifetime),
315 }
316
317 impl GenericBound {
318     pub fn span(&self) -> Span {
319         match self {
320             GenericBound::Trait(ref t, ..) => t.span,
321             GenericBound::Outlives(ref l) => l.ident.span,
322         }
323     }
324 }
325
326 pub type GenericBounds = Vec<GenericBound>;
327
328 /// Specifies the enforced ordering for generic parameters. In the future,
329 /// if we wanted to relax this order, we could override `PartialEq` and
330 /// `PartialOrd`, to allow the kinds to be unordered.
331 #[derive(Hash, Clone, Copy)]
332 pub enum ParamKindOrd {
333     Lifetime,
334     Type,
335     // `unordered` is only `true` if `sess.unordered_const_ty_params()`
336     // returns true. Specifically, if it's only `min_const_generics`, it will still require
337     // ordering consts after types.
338     Const { unordered: bool },
339     // `Infer` is not actually constructed directly from the AST, but is implicitly constructed
340     // during HIR lowering, and `ParamKindOrd` will implicitly order inferred variables last.
341     Infer,
342 }
343
344 impl Ord for ParamKindOrd {
345     fn cmp(&self, other: &Self) -> Ordering {
346         use ParamKindOrd::*;
347         let to_int = |v| match v {
348             Lifetime => 0,
349             Infer | Type | Const { unordered: true } => 1,
350             // technically both consts should be ordered equally,
351             // but only one is ever encountered at a time, so this is
352             // fine.
353             Const { unordered: false } => 2,
354         };
355
356         to_int(*self).cmp(&to_int(*other))
357     }
358 }
359 impl PartialOrd for ParamKindOrd {
360     fn partial_cmp(&self, other: &Self) -> Option<Ordering> {
361         Some(self.cmp(other))
362     }
363 }
364 impl PartialEq for ParamKindOrd {
365     fn eq(&self, other: &Self) -> bool {
366         self.cmp(other) == Ordering::Equal
367     }
368 }
369 impl Eq for ParamKindOrd {}
370
371 impl fmt::Display for ParamKindOrd {
372     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
373         match self {
374             ParamKindOrd::Lifetime => "lifetime".fmt(f),
375             ParamKindOrd::Type => "type".fmt(f),
376             ParamKindOrd::Const { .. } => "const".fmt(f),
377             ParamKindOrd::Infer => "infer".fmt(f),
378         }
379     }
380 }
381
382 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
383 pub enum GenericParamKind {
384     /// A lifetime definition (e.g., `'a: 'b + 'c + 'd`).
385     Lifetime,
386     Type {
387         default: Option<P<Ty>>,
388     },
389     Const {
390         ty: P<Ty>,
391         /// Span of the `const` keyword.
392         kw_span: Span,
393         /// Optional default value for the const generic param
394         default: Option<AnonConst>,
395     },
396 }
397
398 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
399 pub struct GenericParam {
400     pub id: NodeId,
401     pub ident: Ident,
402     pub attrs: AttrVec,
403     pub bounds: GenericBounds,
404     pub is_placeholder: bool,
405     pub kind: GenericParamKind,
406 }
407
408 /// Represents lifetime, type and const parameters attached to a declaration of
409 /// a function, enum, trait, etc.
410 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
411 pub struct Generics {
412     pub params: Vec<GenericParam>,
413     pub where_clause: WhereClause,
414     pub span: Span,
415 }
416
417 impl Default for Generics {
418     /// Creates an instance of `Generics`.
419     fn default() -> Generics {
420         Generics {
421             params: Vec::new(),
422             where_clause: WhereClause {
423                 has_where_token: false,
424                 predicates: Vec::new(),
425                 span: DUMMY_SP,
426             },
427             span: DUMMY_SP,
428         }
429     }
430 }
431
432 /// A where-clause in a definition.
433 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
434 pub struct WhereClause {
435     /// `true` if we ate a `where` token: this can happen
436     /// if we parsed no predicates (e.g. `struct Foo where {}`).
437     /// This allows us to accurately pretty-print
438     /// in `nt_to_tokenstream`
439     pub has_where_token: bool,
440     pub predicates: Vec<WherePredicate>,
441     pub span: Span,
442 }
443
444 /// A single predicate in a where-clause.
445 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
446 pub enum WherePredicate {
447     /// A type binding (e.g., `for<'c> Foo: Send + Clone + 'c`).
448     BoundPredicate(WhereBoundPredicate),
449     /// A lifetime predicate (e.g., `'a: 'b + 'c`).
450     RegionPredicate(WhereRegionPredicate),
451     /// An equality predicate (unsupported).
452     EqPredicate(WhereEqPredicate),
453 }
454
455 impl WherePredicate {
456     pub fn span(&self) -> Span {
457         match self {
458             WherePredicate::BoundPredicate(p) => p.span,
459             WherePredicate::RegionPredicate(p) => p.span,
460             WherePredicate::EqPredicate(p) => p.span,
461         }
462     }
463 }
464
465 /// A type bound.
466 ///
467 /// E.g., `for<'c> Foo: Send + Clone + 'c`.
468 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
469 pub struct WhereBoundPredicate {
470     pub span: Span,
471     /// Any generics from a `for` binding.
472     pub bound_generic_params: Vec<GenericParam>,
473     /// The type being bounded.
474     pub bounded_ty: P<Ty>,
475     /// Trait and lifetime bounds (`Clone + Send + 'static`).
476     pub bounds: GenericBounds,
477 }
478
479 /// A lifetime predicate.
480 ///
481 /// E.g., `'a: 'b + 'c`.
482 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
483 pub struct WhereRegionPredicate {
484     pub span: Span,
485     pub lifetime: Lifetime,
486     pub bounds: GenericBounds,
487 }
488
489 /// An equality predicate (unsupported).
490 ///
491 /// E.g., `T = int`.
492 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
493 pub struct WhereEqPredicate {
494     pub id: NodeId,
495     pub span: Span,
496     pub lhs_ty: P<Ty>,
497     pub rhs_ty: P<Ty>,
498 }
499
500 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
501 pub struct Crate {
502     pub attrs: Vec<Attribute>,
503     pub items: Vec<P<Item>>,
504     pub span: Span,
505     /// The order of items in the HIR is unrelated to the order of
506     /// items in the AST. However, we generate proc macro harnesses
507     /// based on the AST order, and later refer to these harnesses
508     /// from the HIR. This field keeps track of the order in which
509     /// we generated proc macros harnesses, so that we can map
510     /// HIR proc macros items back to their harness items.
511     pub proc_macros: Vec<NodeId>,
512 }
513
514 /// Possible values inside of compile-time attribute lists.
515 ///
516 /// E.g., the '..' in `#[name(..)]`.
517 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
518 pub enum NestedMetaItem {
519     /// A full MetaItem, for recursive meta items.
520     MetaItem(MetaItem),
521     /// A literal.
522     ///
523     /// E.g., `"foo"`, `64`, `true`.
524     Literal(Lit),
525 }
526
527 /// A spanned compile-time attribute item.
528 ///
529 /// E.g., `#[test]`, `#[derive(..)]`, `#[rustfmt::skip]` or `#[feature = "foo"]`.
530 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
531 pub struct MetaItem {
532     pub path: Path,
533     pub kind: MetaItemKind,
534     pub span: Span,
535 }
536
537 /// A compile-time attribute item.
538 ///
539 /// E.g., `#[test]`, `#[derive(..)]` or `#[feature = "foo"]`.
540 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
541 pub enum MetaItemKind {
542     /// Word meta item.
543     ///
544     /// E.g., `test` as in `#[test]`.
545     Word,
546     /// List meta item.
547     ///
548     /// E.g., `derive(..)` as in `#[derive(..)]`.
549     List(Vec<NestedMetaItem>),
550     /// Name value meta item.
551     ///
552     /// E.g., `feature = "foo"` as in `#[feature = "foo"]`.
553     NameValue(Lit),
554 }
555
556 /// A block (`{ .. }`).
557 ///
558 /// E.g., `{ .. }` as in `fn foo() { .. }`.
559 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
560 pub struct Block {
561     /// The statements in the block.
562     pub stmts: Vec<Stmt>,
563     pub id: NodeId,
564     /// Distinguishes between `unsafe { ... }` and `{ ... }`.
565     pub rules: BlockCheckMode,
566     pub span: Span,
567     pub tokens: Option<LazyTokenStream>,
568 }
569
570 /// A match pattern.
571 ///
572 /// Patterns appear in match statements and some other contexts, such as `let` and `if let`.
573 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
574 pub struct Pat {
575     pub id: NodeId,
576     pub kind: PatKind,
577     pub span: Span,
578     pub tokens: Option<LazyTokenStream>,
579 }
580
581 impl Pat {
582     /// Attempt reparsing the pattern as a type.
583     /// This is intended for use by diagnostics.
584     pub fn to_ty(&self) -> Option<P<Ty>> {
585         let kind = match &self.kind {
586             // In a type expression `_` is an inference variable.
587             PatKind::Wild => TyKind::Infer,
588             // An IDENT pattern with no binding mode would be valid as path to a type. E.g. `u32`.
589             PatKind::Ident(BindingMode::ByValue(Mutability::Not), ident, None) => {
590                 TyKind::Path(None, Path::from_ident(*ident))
591             }
592             PatKind::Path(qself, path) => TyKind::Path(qself.clone(), path.clone()),
593             PatKind::MacCall(mac) => TyKind::MacCall(mac.clone()),
594             // `&mut? P` can be reinterpreted as `&mut? T` where `T` is `P` reparsed as a type.
595             PatKind::Ref(pat, mutbl) => {
596                 pat.to_ty().map(|ty| TyKind::Rptr(None, MutTy { ty, mutbl: *mutbl }))?
597             }
598             // A slice/array pattern `[P]` can be reparsed as `[T]`, an unsized array,
599             // when `P` can be reparsed as a type `T`.
600             PatKind::Slice(pats) if pats.len() == 1 => pats[0].to_ty().map(TyKind::Slice)?,
601             // A tuple pattern `(P0, .., Pn)` can be reparsed as `(T0, .., Tn)`
602             // assuming `T0` to `Tn` are all syntactically valid as types.
603             PatKind::Tuple(pats) => {
604                 let mut tys = Vec::with_capacity(pats.len());
605                 // FIXME(#48994) - could just be collected into an Option<Vec>
606                 for pat in pats {
607                     tys.push(pat.to_ty()?);
608                 }
609                 TyKind::Tup(tys)
610             }
611             _ => return None,
612         };
613
614         Some(P(Ty { kind, id: self.id, span: self.span, tokens: None }))
615     }
616
617     /// Walk top-down and call `it` in each place where a pattern occurs
618     /// starting with the root pattern `walk` is called on. If `it` returns
619     /// false then we will descend no further but siblings will be processed.
620     pub fn walk(&self, it: &mut impl FnMut(&Pat) -> bool) {
621         if !it(self) {
622             return;
623         }
624
625         match &self.kind {
626             // Walk into the pattern associated with `Ident` (if any).
627             PatKind::Ident(_, _, Some(p)) => p.walk(it),
628
629             // Walk into each field of struct.
630             PatKind::Struct(_, _, fields, _) => fields.iter().for_each(|field| field.pat.walk(it)),
631
632             // Sequence of patterns.
633             PatKind::TupleStruct(_, _, s)
634             | PatKind::Tuple(s)
635             | PatKind::Slice(s)
636             | PatKind::Or(s) => s.iter().for_each(|p| p.walk(it)),
637
638             // Trivial wrappers over inner patterns.
639             PatKind::Box(s) | PatKind::Ref(s, _) | PatKind::Paren(s) => s.walk(it),
640
641             // These patterns do not contain subpatterns, skip.
642             PatKind::Wild
643             | PatKind::Rest
644             | PatKind::Lit(_)
645             | PatKind::Range(..)
646             | PatKind::Ident(..)
647             | PatKind::Path(..)
648             | PatKind::MacCall(_) => {}
649         }
650     }
651
652     /// Is this a `..` pattern?
653     pub fn is_rest(&self) -> bool {
654         matches!(self.kind, PatKind::Rest)
655     }
656 }
657
658 /// A single field in a struct pattern.
659 ///
660 /// Patterns like the fields of `Foo { x, ref y, ref mut z }`
661 /// are treated the same as `x: x, y: ref y, z: ref mut z`,
662 /// except when `is_shorthand` is true.
663 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
664 pub struct PatField {
665     /// The identifier for the field.
666     pub ident: Ident,
667     /// The pattern the field is destructured to.
668     pub pat: P<Pat>,
669     pub is_shorthand: bool,
670     pub attrs: AttrVec,
671     pub id: NodeId,
672     pub span: Span,
673     pub is_placeholder: bool,
674 }
675
676 #[derive(Clone, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug, Copy)]
677 pub enum BindingMode {
678     ByRef(Mutability),
679     ByValue(Mutability),
680 }
681
682 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
683 pub enum RangeEnd {
684     /// `..=` or `...`
685     Included(RangeSyntax),
686     /// `..`
687     Excluded,
688 }
689
690 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
691 pub enum RangeSyntax {
692     /// `...`
693     DotDotDot,
694     /// `..=`
695     DotDotEq,
696 }
697
698 /// All the different flavors of pattern that Rust recognizes.
699 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
700 pub enum PatKind {
701     /// Represents a wildcard pattern (`_`).
702     Wild,
703
704     /// A `PatKind::Ident` may either be a new bound variable (`ref mut binding @ OPT_SUBPATTERN`),
705     /// or a unit struct/variant pattern, or a const pattern (in the last two cases the third
706     /// field must be `None`). Disambiguation cannot be done with parser alone, so it happens
707     /// during name resolution.
708     Ident(BindingMode, Ident, Option<P<Pat>>),
709
710     /// A struct or struct variant pattern (e.g., `Variant {x, y, ..}`).
711     /// The `bool` is `true` in the presence of a `..`.
712     Struct(Option<QSelf>, Path, Vec<PatField>, /* recovered */ bool),
713
714     /// A tuple struct/variant pattern (`Variant(x, y, .., z)`).
715     TupleStruct(Option<QSelf>, Path, Vec<P<Pat>>),
716
717     /// An or-pattern `A | B | C`.
718     /// Invariant: `pats.len() >= 2`.
719     Or(Vec<P<Pat>>),
720
721     /// A possibly qualified path pattern.
722     /// Unqualified path patterns `A::B::C` can legally refer to variants, structs, constants
723     /// or associated constants. Qualified path patterns `<A>::B::C`/`<A as Trait>::B::C` can
724     /// only legally refer to associated constants.
725     Path(Option<QSelf>, Path),
726
727     /// A tuple pattern (`(a, b)`).
728     Tuple(Vec<P<Pat>>),
729
730     /// A `box` pattern.
731     Box(P<Pat>),
732
733     /// A reference pattern (e.g., `&mut (a, b)`).
734     Ref(P<Pat>, Mutability),
735
736     /// A literal.
737     Lit(P<Expr>),
738
739     /// A range pattern (e.g., `1...2`, `1..2`, `1..`, `..2`, `1..=2`, `..=2`).
740     Range(Option<P<Expr>>, Option<P<Expr>>, Spanned<RangeEnd>),
741
742     /// A slice pattern `[a, b, c]`.
743     Slice(Vec<P<Pat>>),
744
745     /// A rest pattern `..`.
746     ///
747     /// Syntactically it is valid anywhere.
748     ///
749     /// Semantically however, it only has meaning immediately inside:
750     /// - a slice pattern: `[a, .., b]`,
751     /// - a binding pattern immediately inside a slice pattern: `[a, r @ ..]`,
752     /// - a tuple pattern: `(a, .., b)`,
753     /// - a tuple struct/variant pattern: `$path(a, .., b)`.
754     ///
755     /// In all of these cases, an additional restriction applies,
756     /// only one rest pattern may occur in the pattern sequences.
757     Rest,
758
759     /// Parentheses in patterns used for grouping (i.e., `(PAT)`).
760     Paren(P<Pat>),
761
762     /// A macro pattern; pre-expansion.
763     MacCall(MacCall),
764 }
765
766 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, Debug, Copy)]
767 #[derive(HashStable_Generic, Encodable, Decodable)]
768 pub enum Mutability {
769     Mut,
770     Not,
771 }
772
773 impl Mutability {
774     pub fn invert(self) -> Self {
775         match self {
776             Mutability::Mut => Mutability::Not,
777             Mutability::Not => Mutability::Mut,
778         }
779     }
780
781     pub fn prefix_str(&self) -> &'static str {
782         match self {
783             Mutability::Mut => "mut ",
784             Mutability::Not => "",
785         }
786     }
787 }
788
789 /// The kind of borrow in an `AddrOf` expression,
790 /// e.g., `&place` or `&raw const place`.
791 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Debug)]
792 #[derive(Encodable, Decodable, HashStable_Generic)]
793 pub enum BorrowKind {
794     /// A normal borrow, `&$expr` or `&mut $expr`.
795     /// The resulting type is either `&'a T` or `&'a mut T`
796     /// where `T = typeof($expr)` and `'a` is some lifetime.
797     Ref,
798     /// A raw borrow, `&raw const $expr` or `&raw mut $expr`.
799     /// The resulting type is either `*const T` or `*mut T`
800     /// where `T = typeof($expr)`.
801     Raw,
802 }
803
804 #[derive(Clone, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug, Copy)]
805 pub enum BinOpKind {
806     /// The `+` operator (addition)
807     Add,
808     /// The `-` operator (subtraction)
809     Sub,
810     /// The `*` operator (multiplication)
811     Mul,
812     /// The `/` operator (division)
813     Div,
814     /// The `%` operator (modulus)
815     Rem,
816     /// The `&&` operator (logical and)
817     And,
818     /// The `||` operator (logical or)
819     Or,
820     /// The `^` operator (bitwise xor)
821     BitXor,
822     /// The `&` operator (bitwise and)
823     BitAnd,
824     /// The `|` operator (bitwise or)
825     BitOr,
826     /// The `<<` operator (shift left)
827     Shl,
828     /// The `>>` operator (shift right)
829     Shr,
830     /// The `==` operator (equality)
831     Eq,
832     /// The `<` operator (less than)
833     Lt,
834     /// The `<=` operator (less than or equal to)
835     Le,
836     /// The `!=` operator (not equal to)
837     Ne,
838     /// The `>=` operator (greater than or equal to)
839     Ge,
840     /// The `>` operator (greater than)
841     Gt,
842 }
843
844 impl BinOpKind {
845     pub fn to_string(&self) -> &'static str {
846         use BinOpKind::*;
847         match *self {
848             Add => "+",
849             Sub => "-",
850             Mul => "*",
851             Div => "/",
852             Rem => "%",
853             And => "&&",
854             Or => "||",
855             BitXor => "^",
856             BitAnd => "&",
857             BitOr => "|",
858             Shl => "<<",
859             Shr => ">>",
860             Eq => "==",
861             Lt => "<",
862             Le => "<=",
863             Ne => "!=",
864             Ge => ">=",
865             Gt => ">",
866         }
867     }
868     pub fn lazy(&self) -> bool {
869         matches!(self, BinOpKind::And | BinOpKind::Or)
870     }
871
872     pub fn is_comparison(&self) -> bool {
873         use BinOpKind::*;
874         // Note for developers: please keep this as is;
875         // we want compilation to fail if another variant is added.
876         match *self {
877             Eq | Lt | Le | Ne | Gt | Ge => true,
878             And | Or | Add | Sub | Mul | Div | Rem | BitXor | BitAnd | BitOr | Shl | Shr => false,
879         }
880     }
881 }
882
883 pub type BinOp = Spanned<BinOpKind>;
884
885 /// Unary operator.
886 ///
887 /// Note that `&data` is not an operator, it's an `AddrOf` expression.
888 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, Copy)]
889 pub enum UnOp {
890     /// The `*` operator for dereferencing
891     Deref,
892     /// The `!` operator for logical inversion
893     Not,
894     /// The `-` operator for negation
895     Neg,
896 }
897
898 impl UnOp {
899     pub fn to_string(op: UnOp) -> &'static str {
900         match op {
901             UnOp::Deref => "*",
902             UnOp::Not => "!",
903             UnOp::Neg => "-",
904         }
905     }
906 }
907
908 /// A statement
909 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
910 pub struct Stmt {
911     pub id: NodeId,
912     pub kind: StmtKind,
913     pub span: Span,
914 }
915
916 impl Stmt {
917     pub fn tokens(&self) -> Option<&LazyTokenStream> {
918         match self.kind {
919             StmtKind::Local(ref local) => local.tokens.as_ref(),
920             StmtKind::Item(ref item) => item.tokens.as_ref(),
921             StmtKind::Expr(ref expr) | StmtKind::Semi(ref expr) => expr.tokens.as_ref(),
922             StmtKind::Empty => None,
923             StmtKind::MacCall(ref mac) => mac.tokens.as_ref(),
924         }
925     }
926
927     pub fn has_trailing_semicolon(&self) -> bool {
928         match &self.kind {
929             StmtKind::Semi(_) => true,
930             StmtKind::MacCall(mac) => matches!(mac.style, MacStmtStyle::Semicolon),
931             _ => false,
932         }
933     }
934
935     /// Converts a parsed `Stmt` to a `Stmt` with
936     /// a trailing semicolon.
937     ///
938     /// This only modifies the parsed AST struct, not the attached
939     /// `LazyTokenStream`. The parser is responsible for calling
940     /// `CreateTokenStream::add_trailing_semi` when there is actually
941     /// a semicolon in the tokenstream.
942     pub fn add_trailing_semicolon(mut self) -> Self {
943         self.kind = match self.kind {
944             StmtKind::Expr(expr) => StmtKind::Semi(expr),
945             StmtKind::MacCall(mac) => {
946                 StmtKind::MacCall(mac.map(|MacCallStmt { mac, style: _, attrs, tokens }| {
947                     MacCallStmt { mac, style: MacStmtStyle::Semicolon, attrs, tokens }
948                 }))
949             }
950             kind => kind,
951         };
952
953         self
954     }
955
956     pub fn is_item(&self) -> bool {
957         matches!(self.kind, StmtKind::Item(_))
958     }
959
960     pub fn is_expr(&self) -> bool {
961         matches!(self.kind, StmtKind::Expr(_))
962     }
963 }
964
965 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
966 pub enum StmtKind {
967     /// A local (let) binding.
968     Local(P<Local>),
969     /// An item definition.
970     Item(P<Item>),
971     /// Expr without trailing semi-colon.
972     Expr(P<Expr>),
973     /// Expr with a trailing semi-colon.
974     Semi(P<Expr>),
975     /// Just a trailing semi-colon.
976     Empty,
977     /// Macro.
978     MacCall(P<MacCallStmt>),
979 }
980
981 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
982 pub struct MacCallStmt {
983     pub mac: MacCall,
984     pub style: MacStmtStyle,
985     pub attrs: AttrVec,
986     pub tokens: Option<LazyTokenStream>,
987 }
988
989 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug)]
990 pub enum MacStmtStyle {
991     /// The macro statement had a trailing semicolon (e.g., `foo! { ... };`
992     /// `foo!(...);`, `foo![...];`).
993     Semicolon,
994     /// The macro statement had braces (e.g., `foo! { ... }`).
995     Braces,
996     /// The macro statement had parentheses or brackets and no semicolon (e.g.,
997     /// `foo!(...)`). All of these will end up being converted into macro
998     /// expressions.
999     NoBraces,
1000 }
1001
1002 /// Local represents a `let` statement, e.g., `let <pat>:<ty> = <expr>;`.
1003 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1004 pub struct Local {
1005     pub id: NodeId,
1006     pub pat: P<Pat>,
1007     pub ty: Option<P<Ty>>,
1008     pub kind: LocalKind,
1009     pub span: Span,
1010     pub attrs: AttrVec,
1011     pub tokens: Option<LazyTokenStream>,
1012 }
1013
1014 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1015 pub enum LocalKind {
1016     /// Local declaration.
1017     /// Example: `let x;`
1018     Decl,
1019     /// Local declaration with an initializer.
1020     /// Example: `let x = y;`
1021     Init(P<Expr>),
1022     /// Local declaration with an initializer and an `else` clause.
1023     /// Example: `let Some(x) = y else { return };`
1024     InitElse(P<Expr>, P<Block>),
1025 }
1026
1027 impl LocalKind {
1028     pub fn init(&self) -> Option<&Expr> {
1029         match self {
1030             Self::Decl => None,
1031             Self::Init(i) | Self::InitElse(i, _) => Some(i),
1032         }
1033     }
1034
1035     pub fn init_else_opt(&self) -> Option<(&Expr, Option<&Block>)> {
1036         match self {
1037             Self::Decl => None,
1038             Self::Init(init) => Some((init, None)),
1039             Self::InitElse(init, els) => Some((init, Some(els))),
1040         }
1041     }
1042 }
1043
1044 /// An arm of a 'match'.
1045 ///
1046 /// E.g., `0..=10 => { println!("match!") }` as in
1047 ///
1048 /// ```
1049 /// match 123 {
1050 ///     0..=10 => { println!("match!") },
1051 ///     _ => { println!("no match!") },
1052 /// }
1053 /// ```
1054 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1055 pub struct Arm {
1056     pub attrs: AttrVec,
1057     /// Match arm pattern, e.g. `10` in `match foo { 10 => {}, _ => {} }`
1058     pub pat: P<Pat>,
1059     /// Match arm guard, e.g. `n > 10` in `match foo { n if n > 10 => {}, _ => {} }`
1060     pub guard: Option<P<Expr>>,
1061     /// Match arm body.
1062     pub body: P<Expr>,
1063     pub span: Span,
1064     pub id: NodeId,
1065     pub is_placeholder: bool,
1066 }
1067
1068 /// A single field in a struct expression, e.g. `x: value` and `y` in `Foo { x: value, y }`.
1069 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1070 pub struct ExprField {
1071     pub attrs: AttrVec,
1072     pub id: NodeId,
1073     pub span: Span,
1074     pub ident: Ident,
1075     pub expr: P<Expr>,
1076     pub is_shorthand: bool,
1077     pub is_placeholder: bool,
1078 }
1079
1080 #[derive(Clone, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug, Copy)]
1081 pub enum BlockCheckMode {
1082     Default,
1083     Unsafe(UnsafeSource),
1084 }
1085
1086 #[derive(Clone, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug, Copy)]
1087 pub enum UnsafeSource {
1088     CompilerGenerated,
1089     UserProvided,
1090 }
1091
1092 /// A constant (expression) that's not an item or associated item,
1093 /// but needs its own `DefId` for type-checking, const-eval, etc.
1094 /// These are usually found nested inside types (e.g., array lengths)
1095 /// or expressions (e.g., repeat counts), and also used to define
1096 /// explicit discriminant values for enum variants.
1097 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1098 pub struct AnonConst {
1099     pub id: NodeId,
1100     pub value: P<Expr>,
1101 }
1102
1103 /// An expression.
1104 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1105 pub struct Expr {
1106     pub id: NodeId,
1107     pub kind: ExprKind,
1108     pub span: Span,
1109     pub attrs: AttrVec,
1110     pub tokens: Option<LazyTokenStream>,
1111 }
1112
1113 // `Expr` is used a lot. Make sure it doesn't unintentionally get bigger.
1114 #[cfg(all(target_arch = "x86_64", target_pointer_width = "64"))]
1115 rustc_data_structures::static_assert_size!(Expr, 104);
1116
1117 impl Expr {
1118     /// Returns `true` if this expression would be valid somewhere that expects a value;
1119     /// for example, an `if` condition.
1120     pub fn returns(&self) -> bool {
1121         if let ExprKind::Block(ref block, _) = self.kind {
1122             match block.stmts.last().map(|last_stmt| &last_stmt.kind) {
1123                 // Implicit return
1124                 Some(StmtKind::Expr(_)) => true,
1125                 // Last statement is an explicit return?
1126                 Some(StmtKind::Semi(expr)) => matches!(expr.kind, ExprKind::Ret(_)),
1127                 // This is a block that doesn't end in either an implicit or explicit return.
1128                 _ => false,
1129             }
1130         } else {
1131             // This is not a block, it is a value.
1132             true
1133         }
1134     }
1135
1136     /// Is this expr either `N`, or `{ N }`.
1137     ///
1138     /// If this is not the case, name resolution does not resolve `N` when using
1139     /// `min_const_generics` as more complex expressions are not supported.
1140     pub fn is_potential_trivial_const_param(&self) -> bool {
1141         let this = if let ExprKind::Block(ref block, None) = self.kind {
1142             if block.stmts.len() == 1 {
1143                 if let StmtKind::Expr(ref expr) = block.stmts[0].kind { expr } else { self }
1144             } else {
1145                 self
1146             }
1147         } else {
1148             self
1149         };
1150
1151         if let ExprKind::Path(None, ref path) = this.kind {
1152             if path.segments.len() == 1 && path.segments[0].args.is_none() {
1153                 return true;
1154             }
1155         }
1156
1157         false
1158     }
1159
1160     pub fn to_bound(&self) -> Option<GenericBound> {
1161         match &self.kind {
1162             ExprKind::Path(None, path) => Some(GenericBound::Trait(
1163                 PolyTraitRef::new(Vec::new(), path.clone(), self.span),
1164                 TraitBoundModifier::None,
1165             )),
1166             _ => None,
1167         }
1168     }
1169
1170     pub fn peel_parens(&self) -> &Expr {
1171         let mut expr = self;
1172         while let ExprKind::Paren(inner) = &expr.kind {
1173             expr = &inner;
1174         }
1175         expr
1176     }
1177
1178     /// Attempts to reparse as `Ty` (for diagnostic purposes).
1179     pub fn to_ty(&self) -> Option<P<Ty>> {
1180         let kind = match &self.kind {
1181             // Trivial conversions.
1182             ExprKind::Path(qself, path) => TyKind::Path(qself.clone(), path.clone()),
1183             ExprKind::MacCall(mac) => TyKind::MacCall(mac.clone()),
1184
1185             ExprKind::Paren(expr) => expr.to_ty().map(TyKind::Paren)?,
1186
1187             ExprKind::AddrOf(BorrowKind::Ref, mutbl, expr) => {
1188                 expr.to_ty().map(|ty| TyKind::Rptr(None, MutTy { ty, mutbl: *mutbl }))?
1189             }
1190
1191             ExprKind::Repeat(expr, expr_len) => {
1192                 expr.to_ty().map(|ty| TyKind::Array(ty, expr_len.clone()))?
1193             }
1194
1195             ExprKind::Array(exprs) if exprs.len() == 1 => exprs[0].to_ty().map(TyKind::Slice)?,
1196
1197             ExprKind::Tup(exprs) => {
1198                 let tys = exprs.iter().map(|expr| expr.to_ty()).collect::<Option<Vec<_>>>()?;
1199                 TyKind::Tup(tys)
1200             }
1201
1202             // If binary operator is `Add` and both `lhs` and `rhs` are trait bounds,
1203             // then type of result is trait object.
1204             // Otherwise we don't assume the result type.
1205             ExprKind::Binary(binop, lhs, rhs) if binop.node == BinOpKind::Add => {
1206                 if let (Some(lhs), Some(rhs)) = (lhs.to_bound(), rhs.to_bound()) {
1207                     TyKind::TraitObject(vec![lhs, rhs], TraitObjectSyntax::None)
1208                 } else {
1209                     return None;
1210                 }
1211             }
1212
1213             // This expression doesn't look like a type syntactically.
1214             _ => return None,
1215         };
1216
1217         Some(P(Ty { kind, id: self.id, span: self.span, tokens: None }))
1218     }
1219
1220     pub fn precedence(&self) -> ExprPrecedence {
1221         match self.kind {
1222             ExprKind::Box(_) => ExprPrecedence::Box,
1223             ExprKind::Array(_) => ExprPrecedence::Array,
1224             ExprKind::ConstBlock(_) => ExprPrecedence::ConstBlock,
1225             ExprKind::Call(..) => ExprPrecedence::Call,
1226             ExprKind::MethodCall(..) => ExprPrecedence::MethodCall,
1227             ExprKind::Tup(_) => ExprPrecedence::Tup,
1228             ExprKind::Binary(op, ..) => ExprPrecedence::Binary(op.node),
1229             ExprKind::Unary(..) => ExprPrecedence::Unary,
1230             ExprKind::Lit(_) => ExprPrecedence::Lit,
1231             ExprKind::Type(..) | ExprKind::Cast(..) => ExprPrecedence::Cast,
1232             ExprKind::Let(..) => ExprPrecedence::Let,
1233             ExprKind::If(..) => ExprPrecedence::If,
1234             ExprKind::While(..) => ExprPrecedence::While,
1235             ExprKind::ForLoop(..) => ExprPrecedence::ForLoop,
1236             ExprKind::Loop(..) => ExprPrecedence::Loop,
1237             ExprKind::Match(..) => ExprPrecedence::Match,
1238             ExprKind::Closure(..) => ExprPrecedence::Closure,
1239             ExprKind::Block(..) => ExprPrecedence::Block,
1240             ExprKind::TryBlock(..) => ExprPrecedence::TryBlock,
1241             ExprKind::Async(..) => ExprPrecedence::Async,
1242             ExprKind::Await(..) => ExprPrecedence::Await,
1243             ExprKind::Assign(..) => ExprPrecedence::Assign,
1244             ExprKind::AssignOp(..) => ExprPrecedence::AssignOp,
1245             ExprKind::Field(..) => ExprPrecedence::Field,
1246             ExprKind::Index(..) => ExprPrecedence::Index,
1247             ExprKind::Range(..) => ExprPrecedence::Range,
1248             ExprKind::Underscore => ExprPrecedence::Path,
1249             ExprKind::Path(..) => ExprPrecedence::Path,
1250             ExprKind::AddrOf(..) => ExprPrecedence::AddrOf,
1251             ExprKind::Break(..) => ExprPrecedence::Break,
1252             ExprKind::Continue(..) => ExprPrecedence::Continue,
1253             ExprKind::Ret(..) => ExprPrecedence::Ret,
1254             ExprKind::InlineAsm(..) | ExprKind::LlvmInlineAsm(..) => ExprPrecedence::InlineAsm,
1255             ExprKind::MacCall(..) => ExprPrecedence::Mac,
1256             ExprKind::Struct(..) => ExprPrecedence::Struct,
1257             ExprKind::Repeat(..) => ExprPrecedence::Repeat,
1258             ExprKind::Paren(..) => ExprPrecedence::Paren,
1259             ExprKind::Try(..) => ExprPrecedence::Try,
1260             ExprKind::Yield(..) => ExprPrecedence::Yield,
1261             ExprKind::Err => ExprPrecedence::Err,
1262         }
1263     }
1264 }
1265
1266 /// Limit types of a range (inclusive or exclusive)
1267 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug)]
1268 pub enum RangeLimits {
1269     /// Inclusive at the beginning, exclusive at the end
1270     HalfOpen,
1271     /// Inclusive at the beginning and end
1272     Closed,
1273 }
1274
1275 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1276 pub enum StructRest {
1277     /// `..x`.
1278     Base(P<Expr>),
1279     /// `..`.
1280     Rest(Span),
1281     /// No trailing `..` or expression.
1282     None,
1283 }
1284
1285 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1286 pub struct StructExpr {
1287     pub qself: Option<QSelf>,
1288     pub path: Path,
1289     pub fields: Vec<ExprField>,
1290     pub rest: StructRest,
1291 }
1292
1293 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1294 pub enum ExprKind {
1295     /// A `box x` expression.
1296     Box(P<Expr>),
1297     /// An array (`[a, b, c, d]`)
1298     Array(Vec<P<Expr>>),
1299     /// Allow anonymous constants from an inline `const` block
1300     ConstBlock(AnonConst),
1301     /// A function call
1302     ///
1303     /// The first field resolves to the function itself,
1304     /// and the second field is the list of arguments.
1305     /// This also represents calling the constructor of
1306     /// tuple-like ADTs such as tuple structs and enum variants.
1307     Call(P<Expr>, Vec<P<Expr>>),
1308     /// A method call (`x.foo::<'static, Bar, Baz>(a, b, c, d)`)
1309     ///
1310     /// The `PathSegment` represents the method name and its generic arguments
1311     /// (within the angle brackets).
1312     /// The first element of the vector of an `Expr` is the expression that evaluates
1313     /// to the object on which the method is being called on (the receiver),
1314     /// and the remaining elements are the rest of the arguments.
1315     /// Thus, `x.foo::<Bar, Baz>(a, b, c, d)` is represented as
1316     /// `ExprKind::MethodCall(PathSegment { foo, [Bar, Baz] }, [x, a, b, c, d])`.
1317     /// This `Span` is the span of the function, without the dot and receiver
1318     /// (e.g. `foo(a, b)` in `x.foo(a, b)`
1319     MethodCall(PathSegment, Vec<P<Expr>>, Span),
1320     /// A tuple (e.g., `(a, b, c, d)`).
1321     Tup(Vec<P<Expr>>),
1322     /// A binary operation (e.g., `a + b`, `a * b`).
1323     Binary(BinOp, P<Expr>, P<Expr>),
1324     /// A unary operation (e.g., `!x`, `*x`).
1325     Unary(UnOp, P<Expr>),
1326     /// A literal (e.g., `1`, `"foo"`).
1327     Lit(Lit),
1328     /// A cast (e.g., `foo as f64`).
1329     Cast(P<Expr>, P<Ty>),
1330     /// A type ascription (e.g., `42: usize`).
1331     Type(P<Expr>, P<Ty>),
1332     /// A `let pat = expr` expression that is only semantically allowed in the condition
1333     /// of `if` / `while` expressions. (e.g., `if let 0 = x { .. }`).
1334     ///
1335     /// `Span` represents the whole `let pat = expr` statement.
1336     Let(P<Pat>, P<Expr>, Span),
1337     /// An `if` block, with an optional `else` block.
1338     ///
1339     /// `if expr { block } else { expr }`
1340     If(P<Expr>, P<Block>, Option<P<Expr>>),
1341     /// A while loop, with an optional label.
1342     ///
1343     /// `'label: while expr { block }`
1344     While(P<Expr>, P<Block>, Option<Label>),
1345     /// A `for` loop, with an optional label.
1346     ///
1347     /// `'label: for pat in expr { block }`
1348     ///
1349     /// This is desugared to a combination of `loop` and `match` expressions.
1350     ForLoop(P<Pat>, P<Expr>, P<Block>, Option<Label>),
1351     /// Conditionless loop (can be exited with `break`, `continue`, or `return`).
1352     ///
1353     /// `'label: loop { block }`
1354     Loop(P<Block>, Option<Label>),
1355     /// A `match` block.
1356     Match(P<Expr>, Vec<Arm>),
1357     /// A closure (e.g., `move |a, b, c| a + b + c`).
1358     ///
1359     /// The final span is the span of the argument block `|...|`.
1360     Closure(CaptureBy, Async, Movability, P<FnDecl>, P<Expr>, Span),
1361     /// A block (`'label: { ... }`).
1362     Block(P<Block>, Option<Label>),
1363     /// An async block (`async move { ... }`).
1364     ///
1365     /// The `NodeId` is the `NodeId` for the closure that results from
1366     /// desugaring an async block, just like the NodeId field in the
1367     /// `Async::Yes` variant. This is necessary in order to create a def for the
1368     /// closure which can be used as a parent of any child defs. Defs
1369     /// created during lowering cannot be made the parent of any other
1370     /// preexisting defs.
1371     Async(CaptureBy, NodeId, P<Block>),
1372     /// An await expression (`my_future.await`).
1373     Await(P<Expr>),
1374
1375     /// A try block (`try { ... }`).
1376     TryBlock(P<Block>),
1377
1378     /// An assignment (`a = foo()`).
1379     /// The `Span` argument is the span of the `=` token.
1380     Assign(P<Expr>, P<Expr>, Span),
1381     /// An assignment with an operator.
1382     ///
1383     /// E.g., `a += 1`.
1384     AssignOp(BinOp, P<Expr>, P<Expr>),
1385     /// Access of a named (e.g., `obj.foo`) or unnamed (e.g., `obj.0`) struct field.
1386     Field(P<Expr>, Ident),
1387     /// An indexing operation (e.g., `foo[2]`).
1388     Index(P<Expr>, P<Expr>),
1389     /// A range (e.g., `1..2`, `1..`, `..2`, `1..=2`, `..=2`; and `..` in destructuring assignment).
1390     Range(Option<P<Expr>>, Option<P<Expr>>, RangeLimits),
1391     /// An underscore, used in destructuring assignment to ignore a value.
1392     Underscore,
1393
1394     /// Variable reference, possibly containing `::` and/or type
1395     /// parameters (e.g., `foo::bar::<baz>`).
1396     ///
1397     /// Optionally "qualified" (e.g., `<Vec<T> as SomeTrait>::SomeType`).
1398     Path(Option<QSelf>, Path),
1399
1400     /// A referencing operation (`&a`, `&mut a`, `&raw const a` or `&raw mut a`).
1401     AddrOf(BorrowKind, Mutability, P<Expr>),
1402     /// A `break`, with an optional label to break, and an optional expression.
1403     Break(Option<Label>, Option<P<Expr>>),
1404     /// A `continue`, with an optional label.
1405     Continue(Option<Label>),
1406     /// A `return`, with an optional value to be returned.
1407     Ret(Option<P<Expr>>),
1408
1409     /// Output of the `asm!()` macro.
1410     InlineAsm(P<InlineAsm>),
1411     /// Output of the `llvm_asm!()` macro.
1412     LlvmInlineAsm(P<LlvmInlineAsm>),
1413
1414     /// A macro invocation; pre-expansion.
1415     MacCall(MacCall),
1416
1417     /// A struct literal expression.
1418     ///
1419     /// E.g., `Foo {x: 1, y: 2}`, or `Foo {x: 1, .. rest}`.
1420     Struct(P<StructExpr>),
1421
1422     /// An array literal constructed from one repeated element.
1423     ///
1424     /// E.g., `[1; 5]`. The expression is the element to be
1425     /// repeated; the constant is the number of times to repeat it.
1426     Repeat(P<Expr>, AnonConst),
1427
1428     /// No-op: used solely so we can pretty-print faithfully.
1429     Paren(P<Expr>),
1430
1431     /// A try expression (`expr?`).
1432     Try(P<Expr>),
1433
1434     /// A `yield`, with an optional value to be yielded.
1435     Yield(Option<P<Expr>>),
1436
1437     /// Placeholder for an expression that wasn't syntactically well formed in some way.
1438     Err,
1439 }
1440
1441 /// The explicit `Self` type in a "qualified path". The actual
1442 /// path, including the trait and the associated item, is stored
1443 /// separately. `position` represents the index of the associated
1444 /// item qualified with this `Self` type.
1445 ///
1446 /// ```ignore (only-for-syntax-highlight)
1447 /// <Vec<T> as a::b::Trait>::AssociatedItem
1448 ///  ^~~~~     ~~~~~~~~~~~~~~^
1449 ///  ty        position = 3
1450 ///
1451 /// <Vec<T>>::AssociatedItem
1452 ///  ^~~~~    ^
1453 ///  ty       position = 0
1454 /// ```
1455 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1456 pub struct QSelf {
1457     pub ty: P<Ty>,
1458
1459     /// The span of `a::b::Trait` in a path like `<Vec<T> as
1460     /// a::b::Trait>::AssociatedItem`; in the case where `position ==
1461     /// 0`, this is an empty span.
1462     pub path_span: Span,
1463     pub position: usize,
1464 }
1465
1466 /// A capture clause used in closures and `async` blocks.
1467 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
1468 pub enum CaptureBy {
1469     /// `move |x| y + x`.
1470     Value,
1471     /// `move` keyword was not specified.
1472     Ref,
1473 }
1474
1475 /// The movability of a generator / closure literal:
1476 /// whether a generator contains self-references, causing it to be `!Unpin`.
1477 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, Encodable, Decodable, Debug, Copy)]
1478 #[derive(HashStable_Generic)]
1479 pub enum Movability {
1480     /// May contain self-references, `!Unpin`.
1481     Static,
1482     /// Must not contain self-references, `Unpin`.
1483     Movable,
1484 }
1485
1486 /// Represents a macro invocation. The `path` indicates which macro
1487 /// is being invoked, and the `args` are arguments passed to it.
1488 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1489 pub struct MacCall {
1490     pub path: Path,
1491     pub args: P<MacArgs>,
1492     pub prior_type_ascription: Option<(Span, bool)>,
1493 }
1494
1495 impl MacCall {
1496     pub fn span(&self) -> Span {
1497         self.path.span.to(self.args.span().unwrap_or(self.path.span))
1498     }
1499 }
1500
1501 /// Arguments passed to an attribute or a function-like macro.
1502 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
1503 pub enum MacArgs {
1504     /// No arguments - `#[attr]`.
1505     Empty,
1506     /// Delimited arguments - `#[attr()/[]/{}]` or `mac!()/[]/{}`.
1507     Delimited(DelimSpan, MacDelimiter, TokenStream),
1508     /// Arguments of a key-value attribute - `#[attr = "value"]`.
1509     Eq(
1510         /// Span of the `=` token.
1511         Span,
1512         /// "value" as a nonterminal token.
1513         Token,
1514     ),
1515 }
1516
1517 impl MacArgs {
1518     pub fn delim(&self) -> DelimToken {
1519         match self {
1520             MacArgs::Delimited(_, delim, _) => delim.to_token(),
1521             MacArgs::Empty | MacArgs::Eq(..) => token::NoDelim,
1522         }
1523     }
1524
1525     pub fn span(&self) -> Option<Span> {
1526         match self {
1527             MacArgs::Empty => None,
1528             MacArgs::Delimited(dspan, ..) => Some(dspan.entire()),
1529             MacArgs::Eq(eq_span, token) => Some(eq_span.to(token.span)),
1530         }
1531     }
1532
1533     /// Tokens inside the delimiters or after `=`.
1534     /// Proc macros see these tokens, for example.
1535     pub fn inner_tokens(&self) -> TokenStream {
1536         match self {
1537             MacArgs::Empty => TokenStream::default(),
1538             MacArgs::Delimited(.., tokens) => tokens.clone(),
1539             MacArgs::Eq(.., token) => TokenTree::Token(token.clone()).into(),
1540         }
1541     }
1542
1543     /// Whether a macro with these arguments needs a semicolon
1544     /// when used as a standalone item or statement.
1545     pub fn need_semicolon(&self) -> bool {
1546         !matches!(self, MacArgs::Delimited(_, MacDelimiter::Brace, _))
1547     }
1548 }
1549
1550 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
1551 pub enum MacDelimiter {
1552     Parenthesis,
1553     Bracket,
1554     Brace,
1555 }
1556
1557 impl MacDelimiter {
1558     pub fn to_token(self) -> DelimToken {
1559         match self {
1560             MacDelimiter::Parenthesis => DelimToken::Paren,
1561             MacDelimiter::Bracket => DelimToken::Bracket,
1562             MacDelimiter::Brace => DelimToken::Brace,
1563         }
1564     }
1565
1566     pub fn from_token(delim: DelimToken) -> Option<MacDelimiter> {
1567         match delim {
1568             token::Paren => Some(MacDelimiter::Parenthesis),
1569             token::Bracket => Some(MacDelimiter::Bracket),
1570             token::Brace => Some(MacDelimiter::Brace),
1571             token::NoDelim => None,
1572         }
1573     }
1574 }
1575
1576 /// Represents a macro definition.
1577 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
1578 pub struct MacroDef {
1579     pub body: P<MacArgs>,
1580     /// `true` if macro was defined with `macro_rules`.
1581     pub macro_rules: bool,
1582 }
1583
1584 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, Copy, Hash, Eq, PartialEq)]
1585 #[derive(HashStable_Generic)]
1586 pub enum StrStyle {
1587     /// A regular string, like `"foo"`.
1588     Cooked,
1589     /// A raw string, like `r##"foo"##`.
1590     ///
1591     /// The value is the number of `#` symbols used.
1592     Raw(u16),
1593 }
1594
1595 /// An AST literal.
1596 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
1597 pub struct Lit {
1598     /// The original literal token as written in source code.
1599     pub token: token::Lit,
1600     /// The "semantic" representation of the literal lowered from the original tokens.
1601     /// Strings are unescaped, hexadecimal forms are eliminated, etc.
1602     /// FIXME: Remove this and only create the semantic representation during lowering to HIR.
1603     pub kind: LitKind,
1604     pub span: Span,
1605 }
1606
1607 /// Same as `Lit`, but restricted to string literals.
1608 #[derive(Clone, Copy, Encodable, Decodable, Debug)]
1609 pub struct StrLit {
1610     /// The original literal token as written in source code.
1611     pub style: StrStyle,
1612     pub symbol: Symbol,
1613     pub suffix: Option<Symbol>,
1614     pub span: Span,
1615     /// The unescaped "semantic" representation of the literal lowered from the original token.
1616     /// FIXME: Remove this and only create the semantic representation during lowering to HIR.
1617     pub symbol_unescaped: Symbol,
1618 }
1619
1620 impl StrLit {
1621     pub fn as_lit(&self) -> Lit {
1622         let token_kind = match self.style {
1623             StrStyle::Cooked => token::Str,
1624             StrStyle::Raw(n) => token::StrRaw(n),
1625         };
1626         Lit {
1627             token: token::Lit::new(token_kind, self.symbol, self.suffix),
1628             span: self.span,
1629             kind: LitKind::Str(self.symbol_unescaped, self.style),
1630         }
1631     }
1632 }
1633
1634 /// Type of the integer literal based on provided suffix.
1635 #[derive(Clone, Copy, Encodable, Decodable, Debug, Hash, Eq, PartialEq)]
1636 #[derive(HashStable_Generic)]
1637 pub enum LitIntType {
1638     /// e.g. `42_i32`.
1639     Signed(IntTy),
1640     /// e.g. `42_u32`.
1641     Unsigned(UintTy),
1642     /// e.g. `42`.
1643     Unsuffixed,
1644 }
1645
1646 /// Type of the float literal based on provided suffix.
1647 #[derive(Clone, Copy, Encodable, Decodable, Debug, Hash, Eq, PartialEq)]
1648 #[derive(HashStable_Generic)]
1649 pub enum LitFloatType {
1650     /// A float literal with a suffix (`1f32` or `1E10f32`).
1651     Suffixed(FloatTy),
1652     /// A float literal without a suffix (`1.0 or 1.0E10`).
1653     Unsuffixed,
1654 }
1655
1656 /// Literal kind.
1657 ///
1658 /// E.g., `"foo"`, `42`, `12.34`, or `bool`.
1659 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, Hash, Eq, PartialEq, HashStable_Generic)]
1660 pub enum LitKind {
1661     /// A string literal (`"foo"`).
1662     Str(Symbol, StrStyle),
1663     /// A byte string (`b"foo"`).
1664     ByteStr(Lrc<[u8]>),
1665     /// A byte char (`b'f'`).
1666     Byte(u8),
1667     /// A character literal (`'a'`).
1668     Char(char),
1669     /// An integer literal (`1`).
1670     Int(u128, LitIntType),
1671     /// A float literal (`1f64` or `1E10f64`).
1672     Float(Symbol, LitFloatType),
1673     /// A boolean literal.
1674     Bool(bool),
1675     /// Placeholder for a literal that wasn't well-formed in some way.
1676     Err(Symbol),
1677 }
1678
1679 impl LitKind {
1680     /// Returns `true` if this literal is a string.
1681     pub fn is_str(&self) -> bool {
1682         matches!(self, LitKind::Str(..))
1683     }
1684
1685     /// Returns `true` if this literal is byte literal string.
1686     pub fn is_bytestr(&self) -> bool {
1687         matches!(self, LitKind::ByteStr(_))
1688     }
1689
1690     /// Returns `true` if this is a numeric literal.
1691     pub fn is_numeric(&self) -> bool {
1692         matches!(self, LitKind::Int(..) | LitKind::Float(..))
1693     }
1694
1695     /// Returns `true` if this literal has no suffix.
1696     /// Note: this will return true for literals with prefixes such as raw strings and byte strings.
1697     pub fn is_unsuffixed(&self) -> bool {
1698         !self.is_suffixed()
1699     }
1700
1701     /// Returns `true` if this literal has a suffix.
1702     pub fn is_suffixed(&self) -> bool {
1703         match *self {
1704             // suffixed variants
1705             LitKind::Int(_, LitIntType::Signed(..) | LitIntType::Unsigned(..))
1706             | LitKind::Float(_, LitFloatType::Suffixed(..)) => true,
1707             // unsuffixed variants
1708             LitKind::Str(..)
1709             | LitKind::ByteStr(..)
1710             | LitKind::Byte(..)
1711             | LitKind::Char(..)
1712             | LitKind::Int(_, LitIntType::Unsuffixed)
1713             | LitKind::Float(_, LitFloatType::Unsuffixed)
1714             | LitKind::Bool(..)
1715             | LitKind::Err(..) => false,
1716         }
1717     }
1718 }
1719
1720 // N.B., If you change this, you'll probably want to change the corresponding
1721 // type structure in `middle/ty.rs` as well.
1722 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1723 pub struct MutTy {
1724     pub ty: P<Ty>,
1725     pub mutbl: Mutability,
1726 }
1727
1728 /// Represents a function's signature in a trait declaration,
1729 /// trait implementation, or free function.
1730 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1731 pub struct FnSig {
1732     pub header: FnHeader,
1733     pub decl: P<FnDecl>,
1734     pub span: Span,
1735 }
1736
1737 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, Debug)]
1738 #[derive(Encodable, Decodable, HashStable_Generic)]
1739 pub enum FloatTy {
1740     F32,
1741     F64,
1742 }
1743
1744 impl FloatTy {
1745     pub fn name_str(self) -> &'static str {
1746         match self {
1747             FloatTy::F32 => "f32",
1748             FloatTy::F64 => "f64",
1749         }
1750     }
1751
1752     pub fn name(self) -> Symbol {
1753         match self {
1754             FloatTy::F32 => sym::f32,
1755             FloatTy::F64 => sym::f64,
1756         }
1757     }
1758 }
1759
1760 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, Debug)]
1761 #[derive(Encodable, Decodable, HashStable_Generic)]
1762 pub enum IntTy {
1763     Isize,
1764     I8,
1765     I16,
1766     I32,
1767     I64,
1768     I128,
1769 }
1770
1771 impl IntTy {
1772     pub fn name_str(&self) -> &'static str {
1773         match *self {
1774             IntTy::Isize => "isize",
1775             IntTy::I8 => "i8",
1776             IntTy::I16 => "i16",
1777             IntTy::I32 => "i32",
1778             IntTy::I64 => "i64",
1779             IntTy::I128 => "i128",
1780         }
1781     }
1782
1783     pub fn name(&self) -> Symbol {
1784         match *self {
1785             IntTy::Isize => sym::isize,
1786             IntTy::I8 => sym::i8,
1787             IntTy::I16 => sym::i16,
1788             IntTy::I32 => sym::i32,
1789             IntTy::I64 => sym::i64,
1790             IntTy::I128 => sym::i128,
1791         }
1792     }
1793 }
1794
1795 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, Copy, Debug)]
1796 #[derive(Encodable, Decodable, HashStable_Generic)]
1797 pub enum UintTy {
1798     Usize,
1799     U8,
1800     U16,
1801     U32,
1802     U64,
1803     U128,
1804 }
1805
1806 impl UintTy {
1807     pub fn name_str(&self) -> &'static str {
1808         match *self {
1809             UintTy::Usize => "usize",
1810             UintTy::U8 => "u8",
1811             UintTy::U16 => "u16",
1812             UintTy::U32 => "u32",
1813             UintTy::U64 => "u64",
1814             UintTy::U128 => "u128",
1815         }
1816     }
1817
1818     pub fn name(&self) -> Symbol {
1819         match *self {
1820             UintTy::Usize => sym::usize,
1821             UintTy::U8 => sym::u8,
1822             UintTy::U16 => sym::u16,
1823             UintTy::U32 => sym::u32,
1824             UintTy::U64 => sym::u64,
1825             UintTy::U128 => sym::u128,
1826         }
1827     }
1828 }
1829
1830 /// A constraint on an associated type (e.g., `A = Bar` in `Foo<A = Bar>` or
1831 /// `A: TraitA + TraitB` in `Foo<A: TraitA + TraitB>`).
1832 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1833 pub struct AssocTyConstraint {
1834     pub id: NodeId,
1835     pub ident: Ident,
1836     pub gen_args: Option<GenericArgs>,
1837     pub kind: AssocTyConstraintKind,
1838     pub span: Span,
1839 }
1840
1841 /// The kinds of an `AssocTyConstraint`.
1842 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1843 pub enum AssocTyConstraintKind {
1844     /// E.g., `A = Bar` in `Foo<A = Bar>`.
1845     Equality { ty: P<Ty> },
1846     /// E.g. `A: TraitA + TraitB` in `Foo<A: TraitA + TraitB>`.
1847     Bound { bounds: GenericBounds },
1848 }
1849
1850 #[derive(Encodable, Decodable, Debug)]
1851 pub struct Ty {
1852     pub id: NodeId,
1853     pub kind: TyKind,
1854     pub span: Span,
1855     pub tokens: Option<LazyTokenStream>,
1856 }
1857
1858 impl Clone for Ty {
1859     fn clone(&self) -> Self {
1860         ensure_sufficient_stack(|| Self {
1861             id: self.id,
1862             kind: self.kind.clone(),
1863             span: self.span,
1864             tokens: self.tokens.clone(),
1865         })
1866     }
1867 }
1868
1869 impl Ty {
1870     pub fn peel_refs(&self) -> &Self {
1871         let mut final_ty = self;
1872         while let TyKind::Rptr(_, MutTy { ty, .. }) = &final_ty.kind {
1873             final_ty = &ty;
1874         }
1875         final_ty
1876     }
1877 }
1878
1879 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1880 pub struct BareFnTy {
1881     pub unsafety: Unsafe,
1882     pub ext: Extern,
1883     pub generic_params: Vec<GenericParam>,
1884     pub decl: P<FnDecl>,
1885 }
1886
1887 /// The various kinds of type recognized by the compiler.
1888 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1889 pub enum TyKind {
1890     /// A variable-length slice (`[T]`).
1891     Slice(P<Ty>),
1892     /// A fixed length array (`[T; n]`).
1893     Array(P<Ty>, AnonConst),
1894     /// A raw pointer (`*const T` or `*mut T`).
1895     Ptr(MutTy),
1896     /// A reference (`&'a T` or `&'a mut T`).
1897     Rptr(Option<Lifetime>, MutTy),
1898     /// A bare function (e.g., `fn(usize) -> bool`).
1899     BareFn(P<BareFnTy>),
1900     /// The never type (`!`).
1901     Never,
1902     /// A tuple (`(A, B, C, D,...)`).
1903     Tup(Vec<P<Ty>>),
1904     /// An anonymous struct type i.e. `struct { foo: Type }`
1905     AnonymousStruct(Vec<FieldDef>, bool),
1906     /// An anonymous union type i.e. `union { bar: Type }`
1907     AnonymousUnion(Vec<FieldDef>, bool),
1908     /// A path (`module::module::...::Type`), optionally
1909     /// "qualified", e.g., `<Vec<T> as SomeTrait>::SomeType`.
1910     ///
1911     /// Type parameters are stored in the `Path` itself.
1912     Path(Option<QSelf>, Path),
1913     /// A trait object type `Bound1 + Bound2 + Bound3`
1914     /// where `Bound` is a trait or a lifetime.
1915     TraitObject(GenericBounds, TraitObjectSyntax),
1916     /// An `impl Bound1 + Bound2 + Bound3` type
1917     /// where `Bound` is a trait or a lifetime.
1918     ///
1919     /// The `NodeId` exists to prevent lowering from having to
1920     /// generate `NodeId`s on the fly, which would complicate
1921     /// the generation of opaque `type Foo = impl Trait` items significantly.
1922     ImplTrait(NodeId, GenericBounds),
1923     /// No-op; kept solely so that we can pretty-print faithfully.
1924     Paren(P<Ty>),
1925     /// Unused for now.
1926     Typeof(AnonConst),
1927     /// This means the type should be inferred instead of it having been
1928     /// specified. This can appear anywhere in a type.
1929     Infer,
1930     /// Inferred type of a `self` or `&self` argument in a method.
1931     ImplicitSelf,
1932     /// A macro in the type position.
1933     MacCall(MacCall),
1934     /// Placeholder for a kind that has failed to be defined.
1935     Err,
1936     /// Placeholder for a `va_list`.
1937     CVarArgs,
1938 }
1939
1940 impl TyKind {
1941     pub fn is_implicit_self(&self) -> bool {
1942         matches!(self, TyKind::ImplicitSelf)
1943     }
1944
1945     pub fn is_unit(&self) -> bool {
1946         matches!(self, TyKind::Tup(tys) if tys.is_empty())
1947     }
1948 }
1949
1950 /// Syntax used to declare a trait object.
1951 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
1952 pub enum TraitObjectSyntax {
1953     Dyn,
1954     None,
1955 }
1956
1957 /// Inline assembly operand explicit register or register class.
1958 ///
1959 /// E.g., `"eax"` as in `asm!("mov eax, 2", out("eax") result)`.
1960 #[derive(Clone, Copy, Encodable, Decodable, Debug)]
1961 pub enum InlineAsmRegOrRegClass {
1962     Reg(Symbol),
1963     RegClass(Symbol),
1964 }
1965
1966 bitflags::bitflags! {
1967     #[derive(Encodable, Decodable, HashStable_Generic)]
1968     pub struct InlineAsmOptions: u8 {
1969         const PURE = 1 << 0;
1970         const NOMEM = 1 << 1;
1971         const READONLY = 1 << 2;
1972         const PRESERVES_FLAGS = 1 << 3;
1973         const NORETURN = 1 << 4;
1974         const NOSTACK = 1 << 5;
1975         const ATT_SYNTAX = 1 << 6;
1976         const RAW = 1 << 7;
1977     }
1978 }
1979
1980 #[derive(Clone, PartialEq, PartialOrd, Encodable, Decodable, Debug, Hash, HashStable_Generic)]
1981 pub enum InlineAsmTemplatePiece {
1982     String(String),
1983     Placeholder { operand_idx: usize, modifier: Option<char>, span: Span },
1984 }
1985
1986 impl fmt::Display for InlineAsmTemplatePiece {
1987     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
1988         match self {
1989             Self::String(s) => {
1990                 for c in s.chars() {
1991                     match c {
1992                         '{' => f.write_str("{{")?,
1993                         '}' => f.write_str("}}")?,
1994                         _ => c.fmt(f)?,
1995                     }
1996                 }
1997                 Ok(())
1998             }
1999             Self::Placeholder { operand_idx, modifier: Some(modifier), .. } => {
2000                 write!(f, "{{{}:{}}}", operand_idx, modifier)
2001             }
2002             Self::Placeholder { operand_idx, modifier: None, .. } => {
2003                 write!(f, "{{{}}}", operand_idx)
2004             }
2005         }
2006     }
2007 }
2008
2009 impl InlineAsmTemplatePiece {
2010     /// Rebuilds the asm template string from its pieces.
2011     pub fn to_string(s: &[Self]) -> String {
2012         use fmt::Write;
2013         let mut out = String::new();
2014         for p in s.iter() {
2015             let _ = write!(out, "{}", p);
2016         }
2017         out
2018     }
2019 }
2020
2021 /// Inline assembly operand.
2022 ///
2023 /// E.g., `out("eax") result` as in `asm!("mov eax, 2", out("eax") result)`.
2024 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2025 pub enum InlineAsmOperand {
2026     In {
2027         reg: InlineAsmRegOrRegClass,
2028         expr: P<Expr>,
2029     },
2030     Out {
2031         reg: InlineAsmRegOrRegClass,
2032         late: bool,
2033         expr: Option<P<Expr>>,
2034     },
2035     InOut {
2036         reg: InlineAsmRegOrRegClass,
2037         late: bool,
2038         expr: P<Expr>,
2039     },
2040     SplitInOut {
2041         reg: InlineAsmRegOrRegClass,
2042         late: bool,
2043         in_expr: P<Expr>,
2044         out_expr: Option<P<Expr>>,
2045     },
2046     Const {
2047         anon_const: AnonConst,
2048     },
2049     Sym {
2050         expr: P<Expr>,
2051     },
2052 }
2053
2054 /// Inline assembly.
2055 ///
2056 /// E.g., `asm!("NOP");`.
2057 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2058 pub struct InlineAsm {
2059     pub template: Vec<InlineAsmTemplatePiece>,
2060     pub template_strs: Box<[(Symbol, Option<Symbol>, Span)]>,
2061     pub operands: Vec<(InlineAsmOperand, Span)>,
2062     pub clobber_abi: Option<(Symbol, Span)>,
2063     pub options: InlineAsmOptions,
2064     pub line_spans: Vec<Span>,
2065 }
2066
2067 /// Inline assembly dialect.
2068 ///
2069 /// E.g., `"intel"` as in `llvm_asm!("mov eax, 2" : "={eax}"(result) : : : "intel")`.
2070 #[derive(Clone, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug, Copy, Hash, HashStable_Generic)]
2071 pub enum LlvmAsmDialect {
2072     Att,
2073     Intel,
2074 }
2075
2076 /// LLVM-style inline assembly.
2077 ///
2078 /// E.g., `"={eax}"(result)` as in `llvm_asm!("mov eax, 2" : "={eax}"(result) : : : "intel")`.
2079 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2080 pub struct LlvmInlineAsmOutput {
2081     pub constraint: Symbol,
2082     pub expr: P<Expr>,
2083     pub is_rw: bool,
2084     pub is_indirect: bool,
2085 }
2086
2087 /// LLVM-style inline assembly.
2088 ///
2089 /// E.g., `llvm_asm!("NOP");`.
2090 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2091 pub struct LlvmInlineAsm {
2092     pub asm: Symbol,
2093     pub asm_str_style: StrStyle,
2094     pub outputs: Vec<LlvmInlineAsmOutput>,
2095     pub inputs: Vec<(Symbol, P<Expr>)>,
2096     pub clobbers: Vec<Symbol>,
2097     pub volatile: bool,
2098     pub alignstack: bool,
2099     pub dialect: LlvmAsmDialect,
2100 }
2101
2102 /// A parameter in a function header.
2103 ///
2104 /// E.g., `bar: usize` as in `fn foo(bar: usize)`.
2105 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2106 pub struct Param {
2107     pub attrs: AttrVec,
2108     pub ty: P<Ty>,
2109     pub pat: P<Pat>,
2110     pub id: NodeId,
2111     pub span: Span,
2112     pub is_placeholder: bool,
2113 }
2114
2115 /// Alternative representation for `Arg`s describing `self` parameter of methods.
2116 ///
2117 /// E.g., `&mut self` as in `fn foo(&mut self)`.
2118 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2119 pub enum SelfKind {
2120     /// `self`, `mut self`
2121     Value(Mutability),
2122     /// `&'lt self`, `&'lt mut self`
2123     Region(Option<Lifetime>, Mutability),
2124     /// `self: TYPE`, `mut self: TYPE`
2125     Explicit(P<Ty>, Mutability),
2126 }
2127
2128 pub type ExplicitSelf = Spanned<SelfKind>;
2129
2130 impl Param {
2131     /// Attempts to cast parameter to `ExplicitSelf`.
2132     pub fn to_self(&self) -> Option<ExplicitSelf> {
2133         if let PatKind::Ident(BindingMode::ByValue(mutbl), ident, _) = self.pat.kind {
2134             if ident.name == kw::SelfLower {
2135                 return match self.ty.kind {
2136                     TyKind::ImplicitSelf => Some(respan(self.pat.span, SelfKind::Value(mutbl))),
2137                     TyKind::Rptr(lt, MutTy { ref ty, mutbl }) if ty.kind.is_implicit_self() => {
2138                         Some(respan(self.pat.span, SelfKind::Region(lt, mutbl)))
2139                     }
2140                     _ => Some(respan(
2141                         self.pat.span.to(self.ty.span),
2142                         SelfKind::Explicit(self.ty.clone(), mutbl),
2143                     )),
2144                 };
2145             }
2146         }
2147         None
2148     }
2149
2150     /// Returns `true` if parameter is `self`.
2151     pub fn is_self(&self) -> bool {
2152         if let PatKind::Ident(_, ident, _) = self.pat.kind {
2153             ident.name == kw::SelfLower
2154         } else {
2155             false
2156         }
2157     }
2158
2159     /// Builds a `Param` object from `ExplicitSelf`.
2160     pub fn from_self(attrs: AttrVec, eself: ExplicitSelf, eself_ident: Ident) -> Param {
2161         let span = eself.span.to(eself_ident.span);
2162         let infer_ty = P(Ty { id: DUMMY_NODE_ID, kind: TyKind::ImplicitSelf, span, tokens: None });
2163         let param = |mutbl, ty| Param {
2164             attrs,
2165             pat: P(Pat {
2166                 id: DUMMY_NODE_ID,
2167                 kind: PatKind::Ident(BindingMode::ByValue(mutbl), eself_ident, None),
2168                 span,
2169                 tokens: None,
2170             }),
2171             span,
2172             ty,
2173             id: DUMMY_NODE_ID,
2174             is_placeholder: false,
2175         };
2176         match eself.node {
2177             SelfKind::Explicit(ty, mutbl) => param(mutbl, ty),
2178             SelfKind::Value(mutbl) => param(mutbl, infer_ty),
2179             SelfKind::Region(lt, mutbl) => param(
2180                 Mutability::Not,
2181                 P(Ty {
2182                     id: DUMMY_NODE_ID,
2183                     kind: TyKind::Rptr(lt, MutTy { ty: infer_ty, mutbl }),
2184                     span,
2185                     tokens: None,
2186                 }),
2187             ),
2188         }
2189     }
2190 }
2191
2192 /// A signature (not the body) of a function declaration.
2193 ///
2194 /// E.g., `fn foo(bar: baz)`.
2195 ///
2196 /// Please note that it's different from `FnHeader` structure
2197 /// which contains metadata about function safety, asyncness, constness and ABI.
2198 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2199 pub struct FnDecl {
2200     pub inputs: Vec<Param>,
2201     pub output: FnRetTy,
2202 }
2203
2204 impl FnDecl {
2205     pub fn has_self(&self) -> bool {
2206         self.inputs.get(0).map_or(false, Param::is_self)
2207     }
2208     pub fn c_variadic(&self) -> bool {
2209         self.inputs.last().map_or(false, |arg| matches!(arg.ty.kind, TyKind::CVarArgs))
2210     }
2211 }
2212
2213 /// Is the trait definition an auto trait?
2214 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
2215 pub enum IsAuto {
2216     Yes,
2217     No,
2218 }
2219
2220 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, Encodable, Decodable, Debug)]
2221 #[derive(HashStable_Generic)]
2222 pub enum Unsafe {
2223     Yes(Span),
2224     No,
2225 }
2226
2227 #[derive(Copy, Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2228 pub enum Async {
2229     Yes { span: Span, closure_id: NodeId, return_impl_trait_id: NodeId },
2230     No,
2231 }
2232
2233 impl Async {
2234     pub fn is_async(self) -> bool {
2235         matches!(self, Async::Yes { .. })
2236     }
2237
2238     /// In this case this is an `async` return, the `NodeId` for the generated `impl Trait` item.
2239     pub fn opt_return_id(self) -> Option<NodeId> {
2240         match self {
2241             Async::Yes { return_impl_trait_id, .. } => Some(return_impl_trait_id),
2242             Async::No => None,
2243         }
2244     }
2245 }
2246
2247 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, Encodable, Decodable, Debug)]
2248 #[derive(HashStable_Generic)]
2249 pub enum Const {
2250     Yes(Span),
2251     No,
2252 }
2253
2254 /// Item defaultness.
2255 /// For details see the [RFC #2532](https://github.com/rust-lang/rfcs/pull/2532).
2256 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
2257 pub enum Defaultness {
2258     Default(Span),
2259     Final,
2260 }
2261
2262 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Encodable, Decodable, HashStable_Generic)]
2263 pub enum ImplPolarity {
2264     /// `impl Trait for Type`
2265     Positive,
2266     /// `impl !Trait for Type`
2267     Negative(Span),
2268 }
2269
2270 impl fmt::Debug for ImplPolarity {
2271     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
2272         match *self {
2273             ImplPolarity::Positive => "positive".fmt(f),
2274             ImplPolarity::Negative(_) => "negative".fmt(f),
2275         }
2276     }
2277 }
2278
2279 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2280 pub enum FnRetTy {
2281     /// Returns type is not specified.
2282     ///
2283     /// Functions default to `()` and closures default to inference.
2284     /// Span points to where return type would be inserted.
2285     Default(Span),
2286     /// Everything else.
2287     Ty(P<Ty>),
2288 }
2289
2290 impl FnRetTy {
2291     pub fn span(&self) -> Span {
2292         match *self {
2293             FnRetTy::Default(span) => span,
2294             FnRetTy::Ty(ref ty) => ty.span,
2295         }
2296     }
2297 }
2298
2299 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug)]
2300 pub enum Inline {
2301     Yes,
2302     No,
2303 }
2304
2305 /// Module item kind.
2306 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2307 pub enum ModKind {
2308     /// Module with inlined definition `mod foo { ... }`,
2309     /// or with definition outlined to a separate file `mod foo;` and already loaded from it.
2310     /// The inner span is from the first token past `{` to the last token until `}`,
2311     /// or from the first to the last token in the loaded file.
2312     Loaded(Vec<P<Item>>, Inline, Span),
2313     /// Module with definition outlined to a separate file `mod foo;` but not yet loaded from it.
2314     Unloaded,
2315 }
2316
2317 /// Foreign module declaration.
2318 ///
2319 /// E.g., `extern { .. }` or `extern "C" { .. }`.
2320 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2321 pub struct ForeignMod {
2322     /// `unsafe` keyword accepted syntactically for macro DSLs, but not
2323     /// semantically by Rust.
2324     pub unsafety: Unsafe,
2325     pub abi: Option<StrLit>,
2326     pub items: Vec<P<ForeignItem>>,
2327 }
2328
2329 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2330 pub struct EnumDef {
2331     pub variants: Vec<Variant>,
2332 }
2333 /// Enum variant.
2334 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2335 pub struct Variant {
2336     /// Attributes of the variant.
2337     pub attrs: AttrVec,
2338     /// Id of the variant (not the constructor, see `VariantData::ctor_id()`).
2339     pub id: NodeId,
2340     /// Span
2341     pub span: Span,
2342     /// The visibility of the variant. Syntactically accepted but not semantically.
2343     pub vis: Visibility,
2344     /// Name of the variant.
2345     pub ident: Ident,
2346
2347     /// Fields and constructor id of the variant.
2348     pub data: VariantData,
2349     /// Explicit discriminant, e.g., `Foo = 1`.
2350     pub disr_expr: Option<AnonConst>,
2351     /// Is a macro placeholder
2352     pub is_placeholder: bool,
2353 }
2354
2355 /// Part of `use` item to the right of its prefix.
2356 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2357 pub enum UseTreeKind {
2358     /// `use prefix` or `use prefix as rename`
2359     ///
2360     /// The extra `NodeId`s are for HIR lowering, when additional statements are created for each
2361     /// namespace.
2362     Simple(Option<Ident>, NodeId, NodeId),
2363     /// `use prefix::{...}`
2364     Nested(Vec<(UseTree, NodeId)>),
2365     /// `use prefix::*`
2366     Glob,
2367 }
2368
2369 /// A tree of paths sharing common prefixes.
2370 /// Used in `use` items both at top-level and inside of braces in import groups.
2371 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2372 pub struct UseTree {
2373     pub prefix: Path,
2374     pub kind: UseTreeKind,
2375     pub span: Span,
2376 }
2377
2378 impl UseTree {
2379     pub fn ident(&self) -> Ident {
2380         match self.kind {
2381             UseTreeKind::Simple(Some(rename), ..) => rename,
2382             UseTreeKind::Simple(None, ..) => {
2383                 self.prefix.segments.last().expect("empty prefix in a simple import").ident
2384             }
2385             _ => panic!("`UseTree::ident` can only be used on a simple import"),
2386         }
2387     }
2388 }
2389
2390 /// Distinguishes between `Attribute`s that decorate items and Attributes that
2391 /// are contained as statements within items. These two cases need to be
2392 /// distinguished for pretty-printing.
2393 #[derive(Clone, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug, Copy, HashStable_Generic)]
2394 pub enum AttrStyle {
2395     Outer,
2396     Inner,
2397 }
2398
2399 rustc_index::newtype_index! {
2400     pub struct AttrId {
2401         ENCODABLE = custom
2402         DEBUG_FORMAT = "AttrId({})"
2403     }
2404 }
2405
2406 impl<S: Encoder> rustc_serialize::Encodable<S> for AttrId {
2407     fn encode(&self, s: &mut S) -> Result<(), S::Error> {
2408         s.emit_unit()
2409     }
2410 }
2411
2412 impl<D: Decoder> rustc_serialize::Decodable<D> for AttrId {
2413     fn decode(d: &mut D) -> Result<AttrId, D::Error> {
2414         d.read_nil().map(|_| crate::attr::mk_attr_id())
2415     }
2416 }
2417
2418 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
2419 pub struct AttrItem {
2420     pub path: Path,
2421     pub args: MacArgs,
2422     pub tokens: Option<LazyTokenStream>,
2423 }
2424
2425 /// A list of attributes.
2426 pub type AttrVec = ThinVec<Attribute>;
2427
2428 /// Metadata associated with an item.
2429 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2430 pub struct Attribute {
2431     pub kind: AttrKind,
2432     pub id: AttrId,
2433     /// Denotes if the attribute decorates the following construct (outer)
2434     /// or the construct this attribute is contained within (inner).
2435     pub style: AttrStyle,
2436     pub span: Span,
2437 }
2438
2439 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2440 pub enum AttrKind {
2441     /// A normal attribute.
2442     Normal(AttrItem, Option<LazyTokenStream>),
2443
2444     /// A doc comment (e.g. `/// ...`, `//! ...`, `/** ... */`, `/*! ... */`).
2445     /// Doc attributes (e.g. `#[doc="..."]`) are represented with the `Normal`
2446     /// variant (which is much less compact and thus more expensive).
2447     DocComment(CommentKind, Symbol),
2448 }
2449
2450 /// `TraitRef`s appear in impls.
2451 ///
2452 /// Resolution maps each `TraitRef`'s `ref_id` to its defining trait; that's all
2453 /// that the `ref_id` is for. The `impl_id` maps to the "self type" of this impl.
2454 /// If this impl is an `ItemKind::Impl`, the `impl_id` is redundant (it could be the
2455 /// same as the impl's `NodeId`).
2456 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2457 pub struct TraitRef {
2458     pub path: Path,
2459     pub ref_id: NodeId,
2460 }
2461
2462 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2463 pub struct PolyTraitRef {
2464     /// The `'a` in `<'a> Foo<&'a T>`.
2465     pub bound_generic_params: Vec<GenericParam>,
2466
2467     /// The `Foo<&'a T>` in `<'a> Foo<&'a T>`.
2468     pub trait_ref: TraitRef,
2469
2470     pub span: Span,
2471 }
2472
2473 impl PolyTraitRef {
2474     pub fn new(generic_params: Vec<GenericParam>, path: Path, span: Span) -> Self {
2475         PolyTraitRef {
2476             bound_generic_params: generic_params,
2477             trait_ref: TraitRef { path, ref_id: DUMMY_NODE_ID },
2478             span,
2479         }
2480     }
2481 }
2482
2483 #[derive(Copy, Clone, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
2484 pub enum CrateSugar {
2485     /// Source is `pub(crate)`.
2486     PubCrate,
2487
2488     /// Source is (just) `crate`.
2489     JustCrate,
2490 }
2491
2492 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2493 pub struct Visibility {
2494     pub kind: VisibilityKind,
2495     pub span: Span,
2496     pub tokens: Option<LazyTokenStream>,
2497 }
2498
2499 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2500 pub enum VisibilityKind {
2501     Public,
2502     Crate(CrateSugar),
2503     Restricted { path: P<Path>, id: NodeId },
2504     Inherited,
2505 }
2506
2507 impl VisibilityKind {
2508     pub fn is_pub(&self) -> bool {
2509         matches!(self, VisibilityKind::Public)
2510     }
2511 }
2512
2513 /// Field definition in a struct, variant or union.
2514 ///
2515 /// E.g., `bar: usize` as in `struct Foo { bar: usize }`.
2516 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2517 pub struct FieldDef {
2518     pub attrs: AttrVec,
2519     pub id: NodeId,
2520     pub span: Span,
2521     pub vis: Visibility,
2522     pub ident: Option<Ident>,
2523
2524     pub ty: P<Ty>,
2525     pub is_placeholder: bool,
2526 }
2527
2528 /// Fields and constructor ids of enum variants and structs.
2529 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2530 pub enum VariantData {
2531     /// Struct variant.
2532     ///
2533     /// E.g., `Bar { .. }` as in `enum Foo { Bar { .. } }`.
2534     Struct(Vec<FieldDef>, bool),
2535     /// Tuple variant.
2536     ///
2537     /// E.g., `Bar(..)` as in `enum Foo { Bar(..) }`.
2538     Tuple(Vec<FieldDef>, NodeId),
2539     /// Unit variant.
2540     ///
2541     /// E.g., `Bar = ..` as in `enum Foo { Bar = .. }`.
2542     Unit(NodeId),
2543 }
2544
2545 impl VariantData {
2546     /// Return the fields of this variant.
2547     pub fn fields(&self) -> &[FieldDef] {
2548         match *self {
2549             VariantData::Struct(ref fields, ..) | VariantData::Tuple(ref fields, _) => fields,
2550             _ => &[],
2551         }
2552     }
2553
2554     /// Return the `NodeId` of this variant's constructor, if it has one.
2555     pub fn ctor_id(&self) -> Option<NodeId> {
2556         match *self {
2557             VariantData::Struct(..) => None,
2558             VariantData::Tuple(_, id) | VariantData::Unit(id) => Some(id),
2559         }
2560     }
2561 }
2562
2563 /// An item definition.
2564 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2565 pub struct Item<K = ItemKind> {
2566     pub attrs: Vec<Attribute>,
2567     pub id: NodeId,
2568     pub span: Span,
2569     pub vis: Visibility,
2570     /// The name of the item.
2571     /// It might be a dummy name in case of anonymous items.
2572     pub ident: Ident,
2573
2574     pub kind: K,
2575
2576     /// Original tokens this item was parsed from. This isn't necessarily
2577     /// available for all items, although over time more and more items should
2578     /// have this be `Some`. Right now this is primarily used for procedural
2579     /// macros, notably custom attributes.
2580     ///
2581     /// Note that the tokens here do not include the outer attributes, but will
2582     /// include inner attributes.
2583     pub tokens: Option<LazyTokenStream>,
2584 }
2585
2586 impl Item {
2587     /// Return the span that encompasses the attributes.
2588     pub fn span_with_attributes(&self) -> Span {
2589         self.attrs.iter().fold(self.span, |acc, attr| acc.to(attr.span))
2590     }
2591 }
2592
2593 impl<K: Into<ItemKind>> Item<K> {
2594     pub fn into_item(self) -> Item {
2595         let Item { attrs, id, span, vis, ident, kind, tokens } = self;
2596         Item { attrs, id, span, vis, ident, kind: kind.into(), tokens }
2597     }
2598 }
2599
2600 /// `extern` qualifier on a function item or function type.
2601 #[derive(Clone, Copy, Encodable, Decodable, Debug)]
2602 pub enum Extern {
2603     None,
2604     Implicit,
2605     Explicit(StrLit),
2606 }
2607
2608 impl Extern {
2609     pub fn from_abi(abi: Option<StrLit>) -> Extern {
2610         abi.map_or(Extern::Implicit, Extern::Explicit)
2611     }
2612 }
2613
2614 /// A function header.
2615 ///
2616 /// All the information between the visibility and the name of the function is
2617 /// included in this struct (e.g., `async unsafe fn` or `const extern "C" fn`).
2618 #[derive(Clone, Copy, Encodable, Decodable, Debug)]
2619 pub struct FnHeader {
2620     pub unsafety: Unsafe,
2621     pub asyncness: Async,
2622     pub constness: Const,
2623     pub ext: Extern,
2624 }
2625
2626 impl FnHeader {
2627     /// Does this function header have any qualifiers or is it empty?
2628     pub fn has_qualifiers(&self) -> bool {
2629         let Self { unsafety, asyncness, constness, ext } = self;
2630         matches!(unsafety, Unsafe::Yes(_))
2631             || asyncness.is_async()
2632             || matches!(constness, Const::Yes(_))
2633             || !matches!(ext, Extern::None)
2634     }
2635 }
2636
2637 impl Default for FnHeader {
2638     fn default() -> FnHeader {
2639         FnHeader {
2640             unsafety: Unsafe::No,
2641             asyncness: Async::No,
2642             constness: Const::No,
2643             ext: Extern::None,
2644         }
2645     }
2646 }
2647
2648 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2649 pub struct TraitKind(
2650     pub IsAuto,
2651     pub Unsafe,
2652     pub Generics,
2653     pub GenericBounds,
2654     pub Vec<P<AssocItem>>,
2655 );
2656
2657 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2658 pub struct TyAliasKind(pub Defaultness, pub Generics, pub GenericBounds, pub Option<P<Ty>>);
2659
2660 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2661 pub struct ImplKind {
2662     pub unsafety: Unsafe,
2663     pub polarity: ImplPolarity,
2664     pub defaultness: Defaultness,
2665     pub constness: Const,
2666     pub generics: Generics,
2667
2668     /// The trait being implemented, if any.
2669     pub of_trait: Option<TraitRef>,
2670
2671     pub self_ty: P<Ty>,
2672     pub items: Vec<P<AssocItem>>,
2673 }
2674
2675 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2676 pub struct FnKind(pub Defaultness, pub FnSig, pub Generics, pub Option<P<Block>>);
2677
2678 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2679 pub enum ItemKind {
2680     /// An `extern crate` item, with the optional *original* crate name if the crate was renamed.
2681     ///
2682     /// E.g., `extern crate foo` or `extern crate foo_bar as foo`.
2683     ExternCrate(Option<Symbol>),
2684     /// A use declaration item (`use`).
2685     ///
2686     /// E.g., `use foo;`, `use foo::bar;` or `use foo::bar as FooBar;`.
2687     Use(UseTree),
2688     /// A static item (`static`).
2689     ///
2690     /// E.g., `static FOO: i32 = 42;` or `static FOO: &'static str = "bar";`.
2691     Static(P<Ty>, Mutability, Option<P<Expr>>),
2692     /// A constant item (`const`).
2693     ///
2694     /// E.g., `const FOO: i32 = 42;`.
2695     Const(Defaultness, P<Ty>, Option<P<Expr>>),
2696     /// A function declaration (`fn`).
2697     ///
2698     /// E.g., `fn foo(bar: usize) -> usize { .. }`.
2699     Fn(Box<FnKind>),
2700     /// A module declaration (`mod`).
2701     ///
2702     /// E.g., `mod foo;` or `mod foo { .. }`.
2703     /// `unsafe` keyword on modules is accepted syntactically for macro DSLs, but not
2704     /// semantically by Rust.
2705     Mod(Unsafe, ModKind),
2706     /// An external module (`extern`).
2707     ///
2708     /// E.g., `extern {}` or `extern "C" {}`.
2709     ForeignMod(ForeignMod),
2710     /// Module-level inline assembly (from `global_asm!()`).
2711     GlobalAsm(InlineAsm),
2712     /// A type alias (`type`).
2713     ///
2714     /// E.g., `type Foo = Bar<u8>;`.
2715     TyAlias(Box<TyAliasKind>),
2716     /// An enum definition (`enum`).
2717     ///
2718     /// E.g., `enum Foo<A, B> { C<A>, D<B> }`.
2719     Enum(EnumDef, Generics),
2720     /// A struct definition (`struct`).
2721     ///
2722     /// E.g., `struct Foo<A> { x: A }`.
2723     Struct(VariantData, Generics),
2724     /// A union definition (`union`).
2725     ///
2726     /// E.g., `union Foo<A, B> { x: A, y: B }`.
2727     Union(VariantData, Generics),
2728     /// A trait declaration (`trait`).
2729     ///
2730     /// E.g., `trait Foo { .. }`, `trait Foo<T> { .. }` or `auto trait Foo {}`.
2731     Trait(Box<TraitKind>),
2732     /// Trait alias
2733     ///
2734     /// E.g., `trait Foo = Bar + Quux;`.
2735     TraitAlias(Generics, GenericBounds),
2736     /// An implementation.
2737     ///
2738     /// E.g., `impl<A> Foo<A> { .. }` or `impl<A> Trait for Foo<A> { .. }`.
2739     Impl(Box<ImplKind>),
2740     /// A macro invocation.
2741     ///
2742     /// E.g., `foo!(..)`.
2743     MacCall(MacCall),
2744
2745     /// A macro definition.
2746     MacroDef(MacroDef),
2747 }
2748
2749 #[cfg(all(target_arch = "x86_64", target_pointer_width = "64"))]
2750 rustc_data_structures::static_assert_size!(ItemKind, 112);
2751
2752 impl ItemKind {
2753     pub fn article(&self) -> &str {
2754         use ItemKind::*;
2755         match self {
2756             Use(..) | Static(..) | Const(..) | Fn(..) | Mod(..) | GlobalAsm(..) | TyAlias(..)
2757             | Struct(..) | Union(..) | Trait(..) | TraitAlias(..) | MacroDef(..) => "a",
2758             ExternCrate(..) | ForeignMod(..) | MacCall(..) | Enum(..) | Impl { .. } => "an",
2759         }
2760     }
2761
2762     pub fn descr(&self) -> &str {
2763         match self {
2764             ItemKind::ExternCrate(..) => "extern crate",
2765             ItemKind::Use(..) => "`use` import",
2766             ItemKind::Static(..) => "static item",
2767             ItemKind::Const(..) => "constant item",
2768             ItemKind::Fn(..) => "function",
2769             ItemKind::Mod(..) => "module",
2770             ItemKind::ForeignMod(..) => "extern block",
2771             ItemKind::GlobalAsm(..) => "global asm item",
2772             ItemKind::TyAlias(..) => "type alias",
2773             ItemKind::Enum(..) => "enum",
2774             ItemKind::Struct(..) => "struct",
2775             ItemKind::Union(..) => "union",
2776             ItemKind::Trait(..) => "trait",
2777             ItemKind::TraitAlias(..) => "trait alias",
2778             ItemKind::MacCall(..) => "item macro invocation",
2779             ItemKind::MacroDef(..) => "macro definition",
2780             ItemKind::Impl { .. } => "implementation",
2781         }
2782     }
2783
2784     pub fn generics(&self) -> Option<&Generics> {
2785         match self {
2786             Self::Fn(box FnKind(_, _, generics, _))
2787             | Self::TyAlias(box TyAliasKind(_, generics, ..))
2788             | Self::Enum(_, generics)
2789             | Self::Struct(_, generics)
2790             | Self::Union(_, generics)
2791             | Self::Trait(box TraitKind(_, _, generics, ..))
2792             | Self::TraitAlias(generics, _)
2793             | Self::Impl(box ImplKind { generics, .. }) => Some(generics),
2794             _ => None,
2795         }
2796     }
2797 }
2798
2799 /// Represents associated items.
2800 /// These include items in `impl` and `trait` definitions.
2801 pub type AssocItem = Item<AssocItemKind>;
2802
2803 /// Represents associated item kinds.
2804 ///
2805 /// The term "provided" in the variants below refers to the item having a default
2806 /// definition / body. Meanwhile, a "required" item lacks a definition / body.
2807 /// In an implementation, all items must be provided.
2808 /// The `Option`s below denote the bodies, where `Some(_)`
2809 /// means "provided" and conversely `None` means "required".
2810 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2811 pub enum AssocItemKind {
2812     /// An associated constant, `const $ident: $ty $def?;` where `def ::= "=" $expr? ;`.
2813     /// If `def` is parsed, then the constant is provided, and otherwise required.
2814     Const(Defaultness, P<Ty>, Option<P<Expr>>),
2815     /// An associated function.
2816     Fn(Box<FnKind>),
2817     /// An associated type.
2818     TyAlias(Box<TyAliasKind>),
2819     /// A macro expanding to associated items.
2820     MacCall(MacCall),
2821 }
2822
2823 #[cfg(all(target_arch = "x86_64", target_pointer_width = "64"))]
2824 rustc_data_structures::static_assert_size!(AssocItemKind, 72);
2825
2826 impl AssocItemKind {
2827     pub fn defaultness(&self) -> Defaultness {
2828         match *self {
2829             Self::Const(def, ..)
2830             | Self::Fn(box FnKind(def, ..))
2831             | Self::TyAlias(box TyAliasKind(def, ..)) => def,
2832             Self::MacCall(..) => Defaultness::Final,
2833         }
2834     }
2835 }
2836
2837 impl From<AssocItemKind> for ItemKind {
2838     fn from(assoc_item_kind: AssocItemKind) -> ItemKind {
2839         match assoc_item_kind {
2840             AssocItemKind::Const(a, b, c) => ItemKind::Const(a, b, c),
2841             AssocItemKind::Fn(fn_kind) => ItemKind::Fn(fn_kind),
2842             AssocItemKind::TyAlias(ty_alias_kind) => ItemKind::TyAlias(ty_alias_kind),
2843             AssocItemKind::MacCall(a) => ItemKind::MacCall(a),
2844         }
2845     }
2846 }
2847
2848 impl TryFrom<ItemKind> for AssocItemKind {
2849     type Error = ItemKind;
2850
2851     fn try_from(item_kind: ItemKind) -> Result<AssocItemKind, ItemKind> {
2852         Ok(match item_kind {
2853             ItemKind::Const(a, b, c) => AssocItemKind::Const(a, b, c),
2854             ItemKind::Fn(fn_kind) => AssocItemKind::Fn(fn_kind),
2855             ItemKind::TyAlias(ty_alias_kind) => AssocItemKind::TyAlias(ty_alias_kind),
2856             ItemKind::MacCall(a) => AssocItemKind::MacCall(a),
2857             _ => return Err(item_kind),
2858         })
2859     }
2860 }
2861
2862 /// An item in `extern` block.
2863 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2864 pub enum ForeignItemKind {
2865     /// A foreign static item (`static FOO: u8`).
2866     Static(P<Ty>, Mutability, Option<P<Expr>>),
2867     /// An foreign function.
2868     Fn(Box<FnKind>),
2869     /// An foreign type.
2870     TyAlias(Box<TyAliasKind>),
2871     /// A macro expanding to foreign items.
2872     MacCall(MacCall),
2873 }
2874
2875 #[cfg(all(target_arch = "x86_64", target_pointer_width = "64"))]
2876 rustc_data_structures::static_assert_size!(ForeignItemKind, 72);
2877
2878 impl From<ForeignItemKind> for ItemKind {
2879     fn from(foreign_item_kind: ForeignItemKind) -> ItemKind {
2880         match foreign_item_kind {
2881             ForeignItemKind::Static(a, b, c) => ItemKind::Static(a, b, c),
2882             ForeignItemKind::Fn(fn_kind) => ItemKind::Fn(fn_kind),
2883             ForeignItemKind::TyAlias(ty_alias_kind) => ItemKind::TyAlias(ty_alias_kind),
2884             ForeignItemKind::MacCall(a) => ItemKind::MacCall(a),
2885         }
2886     }
2887 }
2888
2889 impl TryFrom<ItemKind> for ForeignItemKind {
2890     type Error = ItemKind;
2891
2892     fn try_from(item_kind: ItemKind) -> Result<ForeignItemKind, ItemKind> {
2893         Ok(match item_kind {
2894             ItemKind::Static(a, b, c) => ForeignItemKind::Static(a, b, c),
2895             ItemKind::Fn(fn_kind) => ForeignItemKind::Fn(fn_kind),
2896             ItemKind::TyAlias(ty_alias_kind) => ForeignItemKind::TyAlias(ty_alias_kind),
2897             ItemKind::MacCall(a) => ForeignItemKind::MacCall(a),
2898             _ => return Err(item_kind),
2899         })
2900     }
2901 }
2902
2903 pub type ForeignItem = Item<ForeignItemKind>;