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[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, Delimiter};
27 use crate::tokenstream::{DelimSpan, LazyTokenStream, TokenStream};
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::{Decodable, Decoder, Encodable, 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 use std::mem;
43
44 /// A "Label" is an identifier of some point in sources,
45 /// e.g. in the following code:
46 ///
47 /// ```rust
48 /// 'outer: loop {
49 ///     break 'outer;
50 /// }
51 /// ```
52 ///
53 /// `'outer` is a label.
54 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Copy, HashStable_Generic, Eq, PartialEq)]
55 pub struct Label {
56     pub ident: Ident,
57 }
58
59 impl fmt::Debug for Label {
60     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
61         write!(f, "label({:?})", self.ident)
62     }
63 }
64
65 /// A "Lifetime" is an annotation of the scope in which variable
66 /// can be used, e.g. `'a` in `&'a i32`.
67 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Copy)]
68 pub struct Lifetime {
69     pub id: NodeId,
70     pub ident: Ident,
71 }
72
73 impl fmt::Debug for Lifetime {
74     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
75         write!(f, "lifetime({}: {})", self.id, self)
76     }
77 }
78
79 impl fmt::Display for Lifetime {
80     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
81         write!(f, "{}", self.ident.name)
82     }
83 }
84
85 /// A "Path" is essentially Rust's notion of a name.
86 ///
87 /// It's represented as a sequence of identifiers,
88 /// along with a bunch of supporting information.
89 ///
90 /// E.g., `std::cmp::PartialEq`.
91 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
92 pub struct Path {
93     pub span: Span,
94     /// The segments in the path: the things separated by `::`.
95     /// Global paths begin with `kw::PathRoot`.
96     pub segments: Vec<PathSegment>,
97     pub tokens: Option<LazyTokenStream>,
98 }
99
100 impl PartialEq<Symbol> for Path {
101     #[inline]
102     fn eq(&self, symbol: &Symbol) -> bool {
103         self.segments.len() == 1 && { self.segments[0].ident.name == *symbol }
104     }
105 }
106
107 impl<CTX: rustc_span::HashStableContext> HashStable<CTX> for Path {
108     fn hash_stable(&self, hcx: &mut CTX, hasher: &mut StableHasher) {
109         self.segments.len().hash_stable(hcx, hasher);
110         for segment in &self.segments {
111             segment.ident.hash_stable(hcx, hasher);
112         }
113     }
114 }
115
116 impl Path {
117     // Convert a span and an identifier to the corresponding
118     // one-segment path.
119     pub fn from_ident(ident: Ident) -> Path {
120         Path { segments: vec![PathSegment::from_ident(ident)], span: ident.span, tokens: None }
121     }
122
123     pub fn is_global(&self) -> bool {
124         !self.segments.is_empty() && self.segments[0].ident.name == kw::PathRoot
125     }
126 }
127
128 /// A segment of a path: an identifier, an optional lifetime, and a set of types.
129 ///
130 /// E.g., `std`, `String` or `Box<T>`.
131 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
132 pub struct PathSegment {
133     /// The identifier portion of this path segment.
134     pub ident: Ident,
135
136     pub id: NodeId,
137
138     /// Type/lifetime parameters attached to this path. They come in
139     /// two flavors: `Path<A,B,C>` and `Path(A,B) -> C`.
140     /// `None` means that no parameter list is supplied (`Path`),
141     /// `Some` means that parameter list is supplied (`Path<X, Y>`)
142     /// but it can be empty (`Path<>`).
143     /// `P` is used as a size optimization for the common case with no parameters.
144     pub args: Option<P<GenericArgs>>,
145 }
146
147 impl PathSegment {
148     pub fn from_ident(ident: Ident) -> Self {
149         PathSegment { ident, id: DUMMY_NODE_ID, args: None }
150     }
151
152     pub fn path_root(span: Span) -> Self {
153         PathSegment::from_ident(Ident::new(kw::PathRoot, span))
154     }
155
156     pub fn span(&self) -> Span {
157         match &self.args {
158             Some(args) => self.ident.span.to(args.span()),
159             None => self.ident.span,
160         }
161     }
162 }
163
164 /// The arguments of a path segment.
165 ///
166 /// E.g., `<A, B>` as in `Foo<A, B>` or `(A, B)` as in `Foo(A, B)`.
167 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
168 pub enum GenericArgs {
169     /// The `<'a, A, B, C>` in `foo::bar::baz::<'a, A, B, C>`.
170     AngleBracketed(AngleBracketedArgs),
171     /// The `(A, B)` and `C` in `Foo(A, B) -> C`.
172     Parenthesized(ParenthesizedArgs),
173 }
174
175 impl GenericArgs {
176     pub fn is_angle_bracketed(&self) -> bool {
177         matches!(self, AngleBracketed(..))
178     }
179
180     pub fn span(&self) -> Span {
181         match *self {
182             AngleBracketed(ref data) => data.span,
183             Parenthesized(ref data) => data.span,
184         }
185     }
186 }
187
188 /// Concrete argument in the sequence of generic args.
189 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
190 pub enum GenericArg {
191     /// `'a` in `Foo<'a>`
192     Lifetime(Lifetime),
193     /// `Bar` in `Foo<Bar>`
194     Type(P<Ty>),
195     /// `1` in `Foo<1>`
196     Const(AnonConst),
197 }
198
199 impl GenericArg {
200     pub fn span(&self) -> Span {
201         match self {
202             GenericArg::Lifetime(lt) => lt.ident.span,
203             GenericArg::Type(ty) => ty.span,
204             GenericArg::Const(ct) => ct.value.span,
205         }
206     }
207 }
208
209 /// A path like `Foo<'a, T>`.
210 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, Default)]
211 pub struct AngleBracketedArgs {
212     /// The overall span.
213     pub span: Span,
214     /// The comma separated parts in the `<...>`.
215     pub args: Vec<AngleBracketedArg>,
216 }
217
218 /// Either an argument for a parameter e.g., `'a`, `Vec<u8>`, `0`,
219 /// or a constraint on an associated item, e.g., `Item = String` or `Item: Bound`.
220 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
221 pub enum AngleBracketedArg {
222     /// Argument for a generic parameter.
223     Arg(GenericArg),
224     /// Constraint for an associated item.
225     Constraint(AssocConstraint),
226 }
227
228 impl AngleBracketedArg {
229     pub fn span(&self) -> Span {
230         match self {
231             AngleBracketedArg::Arg(arg) => arg.span(),
232             AngleBracketedArg::Constraint(constraint) => constraint.span,
233         }
234     }
235 }
236
237 impl Into<Option<P<GenericArgs>>> for AngleBracketedArgs {
238     fn into(self) -> Option<P<GenericArgs>> {
239         Some(P(GenericArgs::AngleBracketed(self)))
240     }
241 }
242
243 impl Into<Option<P<GenericArgs>>> for ParenthesizedArgs {
244     fn into(self) -> Option<P<GenericArgs>> {
245         Some(P(GenericArgs::Parenthesized(self)))
246     }
247 }
248
249 /// A path like `Foo(A, B) -> C`.
250 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
251 pub struct ParenthesizedArgs {
252     /// ```text
253     /// Foo(A, B) -> C
254     /// ^^^^^^^^^^^^^^
255     /// ```
256     pub span: Span,
257
258     /// `(A, B)`
259     pub inputs: Vec<P<Ty>>,
260
261     /// ```text
262     /// Foo(A, B) -> C
263     ///    ^^^^^^
264     /// ```
265     pub inputs_span: Span,
266
267     /// `C`
268     pub output: FnRetTy,
269 }
270
271 impl ParenthesizedArgs {
272     pub fn as_angle_bracketed_args(&self) -> AngleBracketedArgs {
273         let args = self
274             .inputs
275             .iter()
276             .cloned()
277             .map(|input| AngleBracketedArg::Arg(GenericArg::Type(input)))
278             .collect();
279         AngleBracketedArgs { span: self.inputs_span, args }
280     }
281 }
282
283 pub use crate::node_id::{NodeId, CRATE_NODE_ID, DUMMY_NODE_ID};
284
285 /// A modifier on a bound, e.g., `?Trait` or `~const Trait`.
286 ///
287 /// Negative bounds should also be handled here.
288 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Encodable, Decodable, Debug)]
289 pub enum TraitBoundModifier {
290     /// No modifiers
291     None,
292
293     /// `?Trait`
294     Maybe,
295
296     /// `~const Trait`
297     MaybeConst,
298
299     /// `~const ?Trait`
300     //
301     // This parses but will be rejected during AST validation.
302     MaybeConstMaybe,
303 }
304
305 /// The AST represents all type param bounds as types.
306 /// `typeck::collect::compute_bounds` matches these against
307 /// the "special" built-in traits (see `middle::lang_items`) and
308 /// detects `Copy`, `Send` and `Sync`.
309 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
310 pub enum GenericBound {
311     Trait(PolyTraitRef, TraitBoundModifier),
312     Outlives(Lifetime),
313 }
314
315 impl GenericBound {
316     pub fn span(&self) -> Span {
317         match self {
318             GenericBound::Trait(ref t, ..) => t.span,
319             GenericBound::Outlives(ref l) => l.ident.span,
320         }
321     }
322 }
323
324 pub type GenericBounds = Vec<GenericBound>;
325
326 /// Specifies the enforced ordering for generic parameters. In the future,
327 /// if we wanted to relax this order, we could override `PartialEq` and
328 /// `PartialOrd`, to allow the kinds to be unordered.
329 #[derive(Hash, Clone, Copy)]
330 pub enum ParamKindOrd {
331     Lifetime,
332     Type,
333     Const,
334     // `Infer` is not actually constructed directly from the AST, but is implicitly constructed
335     // during HIR lowering, and `ParamKindOrd` will implicitly order inferred variables last.
336     Infer,
337 }
338
339 impl Ord for ParamKindOrd {
340     fn cmp(&self, other: &Self) -> Ordering {
341         use ParamKindOrd::*;
342         let to_int = |v| match v {
343             Lifetime => 0,
344             Infer | Type | Const => 1,
345         };
346
347         to_int(*self).cmp(&to_int(*other))
348     }
349 }
350 impl PartialOrd for ParamKindOrd {
351     fn partial_cmp(&self, other: &Self) -> Option<Ordering> {
352         Some(self.cmp(other))
353     }
354 }
355 impl PartialEq for ParamKindOrd {
356     fn eq(&self, other: &Self) -> bool {
357         self.cmp(other) == Ordering::Equal
358     }
359 }
360 impl Eq for ParamKindOrd {}
361
362 impl fmt::Display for ParamKindOrd {
363     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
364         match self {
365             ParamKindOrd::Lifetime => "lifetime".fmt(f),
366             ParamKindOrd::Type => "type".fmt(f),
367             ParamKindOrd::Const { .. } => "const".fmt(f),
368             ParamKindOrd::Infer => "infer".fmt(f),
369         }
370     }
371 }
372
373 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
374 pub enum GenericParamKind {
375     /// A lifetime definition (e.g., `'a: 'b + 'c + 'd`).
376     Lifetime,
377     Type {
378         default: Option<P<Ty>>,
379     },
380     Const {
381         ty: P<Ty>,
382         /// Span of the `const` keyword.
383         kw_span: Span,
384         /// Optional default value for the const generic param
385         default: Option<AnonConst>,
386     },
387 }
388
389 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
390 pub struct GenericParam {
391     pub id: NodeId,
392     pub ident: Ident,
393     pub attrs: AttrVec,
394     pub bounds: GenericBounds,
395     pub is_placeholder: bool,
396     pub kind: GenericParamKind,
397     pub colon_span: Option<Span>,
398 }
399
400 impl GenericParam {
401     pub fn span(&self) -> Span {
402         match &self.kind {
403             GenericParamKind::Lifetime | GenericParamKind::Type { default: None } => {
404                 self.ident.span
405             }
406             GenericParamKind::Type { default: Some(ty) } => self.ident.span.to(ty.span),
407             GenericParamKind::Const { kw_span, default: Some(default), .. } => {
408                 kw_span.to(default.value.span)
409             }
410             GenericParamKind::Const { kw_span, default: None, ty } => kw_span.to(ty.span),
411         }
412     }
413 }
414
415 /// Represents lifetime, type and const parameters attached to a declaration of
416 /// a function, enum, trait, etc.
417 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
418 pub struct Generics {
419     pub params: Vec<GenericParam>,
420     pub where_clause: WhereClause,
421     pub span: Span,
422 }
423
424 impl Default for Generics {
425     /// Creates an instance of `Generics`.
426     fn default() -> Generics {
427         Generics {
428             params: Vec::new(),
429             where_clause: WhereClause {
430                 has_where_token: false,
431                 predicates: Vec::new(),
432                 span: DUMMY_SP,
433             },
434             span: DUMMY_SP,
435         }
436     }
437 }
438
439 /// A where-clause in a definition.
440 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
441 pub struct WhereClause {
442     /// `true` if we ate a `where` token: this can happen
443     /// if we parsed no predicates (e.g. `struct Foo where {}`).
444     /// This allows us to pretty-print accurately.
445     pub has_where_token: bool,
446     pub predicates: Vec<WherePredicate>,
447     pub span: Span,
448 }
449
450 /// A single predicate in a where-clause.
451 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
452 pub enum WherePredicate {
453     /// A type binding (e.g., `for<'c> Foo: Send + Clone + 'c`).
454     BoundPredicate(WhereBoundPredicate),
455     /// A lifetime predicate (e.g., `'a: 'b + 'c`).
456     RegionPredicate(WhereRegionPredicate),
457     /// An equality predicate (unsupported).
458     EqPredicate(WhereEqPredicate),
459 }
460
461 impl WherePredicate {
462     pub fn span(&self) -> Span {
463         match self {
464             WherePredicate::BoundPredicate(p) => p.span,
465             WherePredicate::RegionPredicate(p) => p.span,
466             WherePredicate::EqPredicate(p) => p.span,
467         }
468     }
469 }
470
471 /// A type bound.
472 ///
473 /// E.g., `for<'c> Foo: Send + Clone + 'c`.
474 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
475 pub struct WhereBoundPredicate {
476     pub span: Span,
477     /// Any generics from a `for` binding.
478     pub bound_generic_params: Vec<GenericParam>,
479     /// The type being bounded.
480     pub bounded_ty: P<Ty>,
481     /// Trait and lifetime bounds (`Clone + Send + 'static`).
482     pub bounds: GenericBounds,
483 }
484
485 /// A lifetime predicate.
486 ///
487 /// E.g., `'a: 'b + 'c`.
488 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
489 pub struct WhereRegionPredicate {
490     pub span: Span,
491     pub lifetime: Lifetime,
492     pub bounds: GenericBounds,
493 }
494
495 /// An equality predicate (unsupported).
496 ///
497 /// E.g., `T = int`.
498 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
499 pub struct WhereEqPredicate {
500     pub id: NodeId,
501     pub span: Span,
502     pub lhs_ty: P<Ty>,
503     pub rhs_ty: P<Ty>,
504 }
505
506 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
507 pub struct Crate {
508     pub attrs: Vec<Attribute>,
509     pub items: Vec<P<Item>>,
510     pub spans: ModSpans,
511     /// Must be equal to `CRATE_NODE_ID` after the crate root is expanded, but may hold
512     /// expansion placeholders or an unassigned value (`DUMMY_NODE_ID`) before that.
513     pub id: NodeId,
514     pub is_placeholder: bool,
515 }
516
517 /// Possible values inside of compile-time attribute lists.
518 ///
519 /// E.g., the '..' in `#[name(..)]`.
520 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
521 pub enum NestedMetaItem {
522     /// A full MetaItem, for recursive meta items.
523     MetaItem(MetaItem),
524     /// A literal.
525     ///
526     /// E.g., `"foo"`, `64`, `true`.
527     Literal(Lit),
528 }
529
530 /// A spanned compile-time attribute item.
531 ///
532 /// E.g., `#[test]`, `#[derive(..)]`, `#[rustfmt::skip]` or `#[feature = "foo"]`.
533 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
534 pub struct MetaItem {
535     pub path: Path,
536     pub kind: MetaItemKind,
537     pub span: Span,
538 }
539
540 /// A compile-time attribute item.
541 ///
542 /// E.g., `#[test]`, `#[derive(..)]` or `#[feature = "foo"]`.
543 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
544 pub enum MetaItemKind {
545     /// Word meta item.
546     ///
547     /// E.g., `test` as in `#[test]`.
548     Word,
549     /// List meta item.
550     ///
551     /// E.g., `derive(..)` as in `#[derive(..)]`.
552     List(Vec<NestedMetaItem>),
553     /// Name value meta item.
554     ///
555     /// E.g., `feature = "foo"` as in `#[feature = "foo"]`.
556     NameValue(Lit),
557 }
558
559 /// A block (`{ .. }`).
560 ///
561 /// E.g., `{ .. }` as in `fn foo() { .. }`.
562 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
563 pub struct Block {
564     /// The statements in the block.
565     pub stmts: Vec<Stmt>,
566     pub id: NodeId,
567     /// Distinguishes between `unsafe { ... }` and `{ ... }`.
568     pub rules: BlockCheckMode,
569     pub span: Span,
570     pub tokens: Option<LazyTokenStream>,
571     /// The following *isn't* a parse error, but will cause multiple errors in following stages.
572     /// ```compile_fail
573     /// let x = {
574     ///     foo: var
575     /// };
576     /// ```
577     /// #34255
578     pub could_be_bare_literal: bool,
579 }
580
581 /// A match pattern.
582 ///
583 /// Patterns appear in match statements and some other contexts, such as `let` and `if let`.
584 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
585 pub struct Pat {
586     pub id: NodeId,
587     pub kind: PatKind,
588     pub span: Span,
589     pub tokens: Option<LazyTokenStream>,
590 }
591
592 impl Pat {
593     /// Attempt reparsing the pattern as a type.
594     /// This is intended for use by diagnostics.
595     pub fn to_ty(&self) -> Option<P<Ty>> {
596         let kind = match &self.kind {
597             // In a type expression `_` is an inference variable.
598             PatKind::Wild => TyKind::Infer,
599             // An IDENT pattern with no binding mode would be valid as path to a type. E.g. `u32`.
600             PatKind::Ident(BindingMode::ByValue(Mutability::Not), ident, None) => {
601                 TyKind::Path(None, Path::from_ident(*ident))
602             }
603             PatKind::Path(qself, path) => TyKind::Path(qself.clone(), path.clone()),
604             PatKind::MacCall(mac) => TyKind::MacCall(mac.clone()),
605             // `&mut? P` can be reinterpreted as `&mut? T` where `T` is `P` reparsed as a type.
606             PatKind::Ref(pat, mutbl) => {
607                 pat.to_ty().map(|ty| TyKind::Rptr(None, MutTy { ty, mutbl: *mutbl }))?
608             }
609             // A slice/array pattern `[P]` can be reparsed as `[T]`, an unsized array,
610             // when `P` can be reparsed as a type `T`.
611             PatKind::Slice(pats) if pats.len() == 1 => pats[0].to_ty().map(TyKind::Slice)?,
612             // A tuple pattern `(P0, .., Pn)` can be reparsed as `(T0, .., Tn)`
613             // assuming `T0` to `Tn` are all syntactically valid as types.
614             PatKind::Tuple(pats) => {
615                 let mut tys = Vec::with_capacity(pats.len());
616                 // FIXME(#48994) - could just be collected into an Option<Vec>
617                 for pat in pats {
618                     tys.push(pat.to_ty()?);
619                 }
620                 TyKind::Tup(tys)
621             }
622             _ => return None,
623         };
624
625         Some(P(Ty { kind, id: self.id, span: self.span, tokens: None }))
626     }
627
628     /// Walk top-down and call `it` in each place where a pattern occurs
629     /// starting with the root pattern `walk` is called on. If `it` returns
630     /// false then we will descend no further but siblings will be processed.
631     pub fn walk(&self, it: &mut impl FnMut(&Pat) -> bool) {
632         if !it(self) {
633             return;
634         }
635
636         match &self.kind {
637             // Walk into the pattern associated with `Ident` (if any).
638             PatKind::Ident(_, _, Some(p)) => p.walk(it),
639
640             // Walk into each field of struct.
641             PatKind::Struct(_, _, fields, _) => fields.iter().for_each(|field| field.pat.walk(it)),
642
643             // Sequence of patterns.
644             PatKind::TupleStruct(_, _, s)
645             | PatKind::Tuple(s)
646             | PatKind::Slice(s)
647             | PatKind::Or(s) => s.iter().for_each(|p| p.walk(it)),
648
649             // Trivial wrappers over inner patterns.
650             PatKind::Box(s) | PatKind::Ref(s, _) | PatKind::Paren(s) => s.walk(it),
651
652             // These patterns do not contain subpatterns, skip.
653             PatKind::Wild
654             | PatKind::Rest
655             | PatKind::Lit(_)
656             | PatKind::Range(..)
657             | PatKind::Ident(..)
658             | PatKind::Path(..)
659             | PatKind::MacCall(_) => {}
660         }
661     }
662
663     /// Is this a `..` pattern?
664     pub fn is_rest(&self) -> bool {
665         matches!(self.kind, PatKind::Rest)
666     }
667 }
668
669 /// A single field in a struct pattern.
670 ///
671 /// Patterns like the fields of `Foo { x, ref y, ref mut z }`
672 /// are treated the same as `x: x, y: ref y, z: ref mut z`,
673 /// except when `is_shorthand` is true.
674 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
675 pub struct PatField {
676     /// The identifier for the field.
677     pub ident: Ident,
678     /// The pattern the field is destructured to.
679     pub pat: P<Pat>,
680     pub is_shorthand: bool,
681     pub attrs: AttrVec,
682     pub id: NodeId,
683     pub span: Span,
684     pub is_placeholder: bool,
685 }
686
687 #[derive(Clone, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug, Copy)]
688 pub enum BindingMode {
689     ByRef(Mutability),
690     ByValue(Mutability),
691 }
692
693 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
694 pub enum RangeEnd {
695     /// `..=` or `...`
696     Included(RangeSyntax),
697     /// `..`
698     Excluded,
699 }
700
701 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
702 pub enum RangeSyntax {
703     /// `...`
704     DotDotDot,
705     /// `..=`
706     DotDotEq,
707 }
708
709 /// All the different flavors of pattern that Rust recognizes.
710 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
711 pub enum PatKind {
712     /// Represents a wildcard pattern (`_`).
713     Wild,
714
715     /// A `PatKind::Ident` may either be a new bound variable (`ref mut binding @ OPT_SUBPATTERN`),
716     /// or a unit struct/variant pattern, or a const pattern (in the last two cases the third
717     /// field must be `None`). Disambiguation cannot be done with parser alone, so it happens
718     /// during name resolution.
719     Ident(BindingMode, Ident, Option<P<Pat>>),
720
721     /// A struct or struct variant pattern (e.g., `Variant {x, y, ..}`).
722     /// The `bool` is `true` in the presence of a `..`.
723     Struct(Option<QSelf>, Path, Vec<PatField>, /* recovered */ bool),
724
725     /// A tuple struct/variant pattern (`Variant(x, y, .., z)`).
726     TupleStruct(Option<QSelf>, Path, Vec<P<Pat>>),
727
728     /// An or-pattern `A | B | C`.
729     /// Invariant: `pats.len() >= 2`.
730     Or(Vec<P<Pat>>),
731
732     /// A possibly qualified path pattern.
733     /// Unqualified path patterns `A::B::C` can legally refer to variants, structs, constants
734     /// or associated constants. Qualified path patterns `<A>::B::C`/`<A as Trait>::B::C` can
735     /// only legally refer to associated constants.
736     Path(Option<QSelf>, Path),
737
738     /// A tuple pattern (`(a, b)`).
739     Tuple(Vec<P<Pat>>),
740
741     /// A `box` pattern.
742     Box(P<Pat>),
743
744     /// A reference pattern (e.g., `&mut (a, b)`).
745     Ref(P<Pat>, Mutability),
746
747     /// A literal.
748     Lit(P<Expr>),
749
750     /// A range pattern (e.g., `1...2`, `1..2`, `1..`, `..2`, `1..=2`, `..=2`).
751     Range(Option<P<Expr>>, Option<P<Expr>>, Spanned<RangeEnd>),
752
753     /// A slice pattern `[a, b, c]`.
754     Slice(Vec<P<Pat>>),
755
756     /// A rest pattern `..`.
757     ///
758     /// Syntactically it is valid anywhere.
759     ///
760     /// Semantically however, it only has meaning immediately inside:
761     /// - a slice pattern: `[a, .., b]`,
762     /// - a binding pattern immediately inside a slice pattern: `[a, r @ ..]`,
763     /// - a tuple pattern: `(a, .., b)`,
764     /// - a tuple struct/variant pattern: `$path(a, .., b)`.
765     ///
766     /// In all of these cases, an additional restriction applies,
767     /// only one rest pattern may occur in the pattern sequences.
768     Rest,
769
770     /// Parentheses in patterns used for grouping (i.e., `(PAT)`).
771     Paren(P<Pat>),
772
773     /// A macro pattern; pre-expansion.
774     MacCall(MacCall),
775 }
776
777 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, Debug, Copy)]
778 #[derive(HashStable_Generic, Encodable, Decodable)]
779 pub enum Mutability {
780     Mut,
781     Not,
782 }
783
784 impl Mutability {
785     pub fn invert(self) -> Self {
786         match self {
787             Mutability::Mut => Mutability::Not,
788             Mutability::Not => Mutability::Mut,
789         }
790     }
791
792     pub fn prefix_str(&self) -> &'static str {
793         match self {
794             Mutability::Mut => "mut ",
795             Mutability::Not => "",
796         }
797     }
798 }
799
800 /// The kind of borrow in an `AddrOf` expression,
801 /// e.g., `&place` or `&raw const place`.
802 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Debug)]
803 #[derive(Encodable, Decodable, HashStable_Generic)]
804 pub enum BorrowKind {
805     /// A normal borrow, `&$expr` or `&mut $expr`.
806     /// The resulting type is either `&'a T` or `&'a mut T`
807     /// where `T = typeof($expr)` and `'a` is some lifetime.
808     Ref,
809     /// A raw borrow, `&raw const $expr` or `&raw mut $expr`.
810     /// The resulting type is either `*const T` or `*mut T`
811     /// where `T = typeof($expr)`.
812     Raw,
813 }
814
815 #[derive(Clone, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug, Copy)]
816 pub enum BinOpKind {
817     /// The `+` operator (addition)
818     Add,
819     /// The `-` operator (subtraction)
820     Sub,
821     /// The `*` operator (multiplication)
822     Mul,
823     /// The `/` operator (division)
824     Div,
825     /// The `%` operator (modulus)
826     Rem,
827     /// The `&&` operator (logical and)
828     And,
829     /// The `||` operator (logical or)
830     Or,
831     /// The `^` operator (bitwise xor)
832     BitXor,
833     /// The `&` operator (bitwise and)
834     BitAnd,
835     /// The `|` operator (bitwise or)
836     BitOr,
837     /// The `<<` operator (shift left)
838     Shl,
839     /// The `>>` operator (shift right)
840     Shr,
841     /// The `==` operator (equality)
842     Eq,
843     /// The `<` operator (less than)
844     Lt,
845     /// The `<=` operator (less than or equal to)
846     Le,
847     /// The `!=` operator (not equal to)
848     Ne,
849     /// The `>=` operator (greater than or equal to)
850     Ge,
851     /// The `>` operator (greater than)
852     Gt,
853 }
854
855 impl BinOpKind {
856     pub fn to_string(&self) -> &'static str {
857         use BinOpKind::*;
858         match *self {
859             Add => "+",
860             Sub => "-",
861             Mul => "*",
862             Div => "/",
863             Rem => "%",
864             And => "&&",
865             Or => "||",
866             BitXor => "^",
867             BitAnd => "&",
868             BitOr => "|",
869             Shl => "<<",
870             Shr => ">>",
871             Eq => "==",
872             Lt => "<",
873             Le => "<=",
874             Ne => "!=",
875             Ge => ">=",
876             Gt => ">",
877         }
878     }
879     pub fn lazy(&self) -> bool {
880         matches!(self, BinOpKind::And | BinOpKind::Or)
881     }
882
883     pub fn is_comparison(&self) -> bool {
884         use BinOpKind::*;
885         // Note for developers: please keep this as is;
886         // we want compilation to fail if another variant is added.
887         match *self {
888             Eq | Lt | Le | Ne | Gt | Ge => true,
889             And | Or | Add | Sub | Mul | Div | Rem | BitXor | BitAnd | BitOr | Shl | Shr => false,
890         }
891     }
892 }
893
894 pub type BinOp = Spanned<BinOpKind>;
895
896 /// Unary operator.
897 ///
898 /// Note that `&data` is not an operator, it's an `AddrOf` expression.
899 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, Copy)]
900 pub enum UnOp {
901     /// The `*` operator for dereferencing
902     Deref,
903     /// The `!` operator for logical inversion
904     Not,
905     /// The `-` operator for negation
906     Neg,
907 }
908
909 impl UnOp {
910     pub fn to_string(op: UnOp) -> &'static str {
911         match op {
912             UnOp::Deref => "*",
913             UnOp::Not => "!",
914             UnOp::Neg => "-",
915         }
916     }
917 }
918
919 /// A statement
920 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
921 pub struct Stmt {
922     pub id: NodeId,
923     pub kind: StmtKind,
924     pub span: Span,
925 }
926
927 impl Stmt {
928     pub fn has_trailing_semicolon(&self) -> bool {
929         match &self.kind {
930             StmtKind::Semi(_) => true,
931             StmtKind::MacCall(mac) => matches!(mac.style, MacStmtStyle::Semicolon),
932             _ => false,
933         }
934     }
935
936     /// Converts a parsed `Stmt` to a `Stmt` with
937     /// a trailing semicolon.
938     ///
939     /// This only modifies the parsed AST struct, not the attached
940     /// `LazyTokenStream`. The parser is responsible for calling
941     /// `CreateTokenStream::add_trailing_semi` when there is actually
942     /// a semicolon in the tokenstream.
943     pub fn add_trailing_semicolon(mut self) -> Self {
944         self.kind = match self.kind {
945             StmtKind::Expr(expr) => StmtKind::Semi(expr),
946             StmtKind::MacCall(mac) => {
947                 StmtKind::MacCall(mac.map(|MacCallStmt { mac, style: _, attrs, tokens }| {
948                     MacCallStmt { mac, style: MacStmtStyle::Semicolon, attrs, tokens }
949                 }))
950             }
951             kind => kind,
952         };
953
954         self
955     }
956
957     pub fn is_item(&self) -> bool {
958         matches!(self.kind, StmtKind::Item(_))
959     }
960
961     pub fn is_expr(&self) -> bool {
962         matches!(self.kind, StmtKind::Expr(_))
963     }
964 }
965
966 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
967 pub enum StmtKind {
968     /// A local (let) binding.
969     Local(P<Local>),
970     /// An item definition.
971     Item(P<Item>),
972     /// Expr without trailing semi-colon.
973     Expr(P<Expr>),
974     /// Expr with a trailing semi-colon.
975     Semi(P<Expr>),
976     /// Just a trailing semi-colon.
977     Empty,
978     /// Macro.
979     MacCall(P<MacCallStmt>),
980 }
981
982 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
983 pub struct MacCallStmt {
984     pub mac: MacCall,
985     pub style: MacStmtStyle,
986     pub attrs: AttrVec,
987     pub tokens: Option<LazyTokenStream>,
988 }
989
990 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug)]
991 pub enum MacStmtStyle {
992     /// The macro statement had a trailing semicolon (e.g., `foo! { ... };`
993     /// `foo!(...);`, `foo![...];`).
994     Semicolon,
995     /// The macro statement had braces (e.g., `foo! { ... }`).
996     Braces,
997     /// The macro statement had parentheses or brackets and no semicolon (e.g.,
998     /// `foo!(...)`). All of these will end up being converted into macro
999     /// expressions.
1000     NoBraces,
1001 }
1002
1003 /// Local represents a `let` statement, e.g., `let <pat>:<ty> = <expr>;`.
1004 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1005 pub struct Local {
1006     pub id: NodeId,
1007     pub pat: P<Pat>,
1008     pub ty: Option<P<Ty>>,
1009     pub kind: LocalKind,
1010     pub span: Span,
1011     pub attrs: AttrVec,
1012     pub tokens: Option<LazyTokenStream>,
1013 }
1014
1015 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1016 pub enum LocalKind {
1017     /// Local declaration.
1018     /// Example: `let x;`
1019     Decl,
1020     /// Local declaration with an initializer.
1021     /// Example: `let x = y;`
1022     Init(P<Expr>),
1023     /// Local declaration with an initializer and an `else` clause.
1024     /// Example: `let Some(x) = y else { return };`
1025     InitElse(P<Expr>, P<Block>),
1026 }
1027
1028 impl LocalKind {
1029     pub fn init(&self) -> Option<&Expr> {
1030         match self {
1031             Self::Decl => None,
1032             Self::Init(i) | Self::InitElse(i, _) => Some(i),
1033         }
1034     }
1035
1036     pub fn init_else_opt(&self) -> Option<(&Expr, Option<&Block>)> {
1037         match self {
1038             Self::Decl => None,
1039             Self::Init(init) => Some((init, None)),
1040             Self::InitElse(init, els) => Some((init, Some(els))),
1041         }
1042     }
1043 }
1044
1045 /// An arm of a 'match'.
1046 ///
1047 /// E.g., `0..=10 => { println!("match!") }` as in
1048 ///
1049 /// ```
1050 /// match 123 {
1051 ///     0..=10 => { println!("match!") },
1052 ///     _ => { println!("no match!") },
1053 /// }
1054 /// ```
1055 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1056 pub struct Arm {
1057     pub attrs: AttrVec,
1058     /// Match arm pattern, e.g. `10` in `match foo { 10 => {}, _ => {} }`
1059     pub pat: P<Pat>,
1060     /// Match arm guard, e.g. `n > 10` in `match foo { n if n > 10 => {}, _ => {} }`
1061     pub guard: Option<P<Expr>>,
1062     /// Match arm body.
1063     pub body: P<Expr>,
1064     pub span: Span,
1065     pub id: NodeId,
1066     pub is_placeholder: bool,
1067 }
1068
1069 /// A single field in a struct expression, e.g. `x: value` and `y` in `Foo { x: value, y }`.
1070 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1071 pub struct ExprField {
1072     pub attrs: AttrVec,
1073     pub id: NodeId,
1074     pub span: Span,
1075     pub ident: Ident,
1076     pub expr: P<Expr>,
1077     pub is_shorthand: bool,
1078     pub is_placeholder: bool,
1079 }
1080
1081 #[derive(Clone, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug, Copy)]
1082 pub enum BlockCheckMode {
1083     Default,
1084     Unsafe(UnsafeSource),
1085 }
1086
1087 #[derive(Clone, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug, Copy)]
1088 pub enum UnsafeSource {
1089     CompilerGenerated,
1090     UserProvided,
1091 }
1092
1093 /// A constant (expression) that's not an item or associated item,
1094 /// but needs its own `DefId` for type-checking, const-eval, etc.
1095 /// These are usually found nested inside types (e.g., array lengths)
1096 /// or expressions (e.g., repeat counts), and also used to define
1097 /// explicit discriminant values for enum variants.
1098 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1099 pub struct AnonConst {
1100     pub id: NodeId,
1101     pub value: P<Expr>,
1102 }
1103
1104 /// An expression.
1105 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1106 pub struct Expr {
1107     pub id: NodeId,
1108     pub kind: ExprKind,
1109     pub span: Span,
1110     pub attrs: AttrVec,
1111     pub tokens: Option<LazyTokenStream>,
1112 }
1113
1114 impl Expr {
1115     /// Returns `true` if this expression would be valid somewhere that expects a value;
1116     /// for example, an `if` condition.
1117     pub fn returns(&self) -> bool {
1118         if let ExprKind::Block(ref block, _) = self.kind {
1119             match block.stmts.last().map(|last_stmt| &last_stmt.kind) {
1120                 // Implicit return
1121                 Some(StmtKind::Expr(_)) => true,
1122                 // Last statement is an explicit return?
1123                 Some(StmtKind::Semi(expr)) => matches!(expr.kind, ExprKind::Ret(_)),
1124                 // This is a block that doesn't end in either an implicit or explicit return.
1125                 _ => false,
1126             }
1127         } else {
1128             // This is not a block, it is a value.
1129             true
1130         }
1131     }
1132
1133     /// Is this expr either `N`, or `{ N }`.
1134     ///
1135     /// If this is not the case, name resolution does not resolve `N` when using
1136     /// `min_const_generics` as more complex expressions are not supported.
1137     pub fn is_potential_trivial_const_param(&self) -> bool {
1138         let this = if let ExprKind::Block(ref block, None) = self.kind {
1139             if block.stmts.len() == 1 {
1140                 if let StmtKind::Expr(ref expr) = block.stmts[0].kind { expr } else { self }
1141             } else {
1142                 self
1143             }
1144         } else {
1145             self
1146         };
1147
1148         if let ExprKind::Path(None, ref path) = this.kind {
1149             if path.segments.len() == 1 && path.segments[0].args.is_none() {
1150                 return true;
1151             }
1152         }
1153
1154         false
1155     }
1156
1157     pub fn to_bound(&self) -> Option<GenericBound> {
1158         match &self.kind {
1159             ExprKind::Path(None, path) => Some(GenericBound::Trait(
1160                 PolyTraitRef::new(Vec::new(), path.clone(), self.span),
1161                 TraitBoundModifier::None,
1162             )),
1163             _ => None,
1164         }
1165     }
1166
1167     pub fn peel_parens(&self) -> &Expr {
1168         let mut expr = self;
1169         while let ExprKind::Paren(inner) = &expr.kind {
1170             expr = &inner;
1171         }
1172         expr
1173     }
1174
1175     /// Attempts to reparse as `Ty` (for diagnostic purposes).
1176     pub fn to_ty(&self) -> Option<P<Ty>> {
1177         let kind = match &self.kind {
1178             // Trivial conversions.
1179             ExprKind::Path(qself, path) => TyKind::Path(qself.clone(), path.clone()),
1180             ExprKind::MacCall(mac) => TyKind::MacCall(mac.clone()),
1181
1182             ExprKind::Paren(expr) => expr.to_ty().map(TyKind::Paren)?,
1183
1184             ExprKind::AddrOf(BorrowKind::Ref, mutbl, expr) => {
1185                 expr.to_ty().map(|ty| TyKind::Rptr(None, MutTy { ty, mutbl: *mutbl }))?
1186             }
1187
1188             ExprKind::Repeat(expr, expr_len) => {
1189                 expr.to_ty().map(|ty| TyKind::Array(ty, expr_len.clone()))?
1190             }
1191
1192             ExprKind::Array(exprs) if exprs.len() == 1 => exprs[0].to_ty().map(TyKind::Slice)?,
1193
1194             ExprKind::Tup(exprs) => {
1195                 let tys = exprs.iter().map(|expr| expr.to_ty()).collect::<Option<Vec<_>>>()?;
1196                 TyKind::Tup(tys)
1197             }
1198
1199             // If binary operator is `Add` and both `lhs` and `rhs` are trait bounds,
1200             // then type of result is trait object.
1201             // Otherwise we don't assume the result type.
1202             ExprKind::Binary(binop, lhs, rhs) if binop.node == BinOpKind::Add => {
1203                 if let (Some(lhs), Some(rhs)) = (lhs.to_bound(), rhs.to_bound()) {
1204                     TyKind::TraitObject(vec![lhs, rhs], TraitObjectSyntax::None)
1205                 } else {
1206                     return None;
1207                 }
1208             }
1209
1210             ExprKind::Underscore => TyKind::Infer,
1211
1212             // This expression doesn't look like a type syntactically.
1213             _ => return None,
1214         };
1215
1216         Some(P(Ty { kind, id: self.id, span: self.span, tokens: None }))
1217     }
1218
1219     pub fn precedence(&self) -> ExprPrecedence {
1220         match self.kind {
1221             ExprKind::Box(_) => ExprPrecedence::Box,
1222             ExprKind::Array(_) => ExprPrecedence::Array,
1223             ExprKind::ConstBlock(_) => ExprPrecedence::ConstBlock,
1224             ExprKind::Call(..) => ExprPrecedence::Call,
1225             ExprKind::MethodCall(..) => ExprPrecedence::MethodCall,
1226             ExprKind::Tup(_) => ExprPrecedence::Tup,
1227             ExprKind::Binary(op, ..) => ExprPrecedence::Binary(op.node),
1228             ExprKind::Unary(..) => ExprPrecedence::Unary,
1229             ExprKind::Lit(_) => ExprPrecedence::Lit,
1230             ExprKind::Type(..) | ExprKind::Cast(..) => ExprPrecedence::Cast,
1231             ExprKind::Let(..) => ExprPrecedence::Let,
1232             ExprKind::If(..) => ExprPrecedence::If,
1233             ExprKind::While(..) => ExprPrecedence::While,
1234             ExprKind::ForLoop(..) => ExprPrecedence::ForLoop,
1235             ExprKind::Loop(..) => ExprPrecedence::Loop,
1236             ExprKind::Match(..) => ExprPrecedence::Match,
1237             ExprKind::Closure(..) => ExprPrecedence::Closure,
1238             ExprKind::Block(..) => ExprPrecedence::Block,
1239             ExprKind::TryBlock(..) => ExprPrecedence::TryBlock,
1240             ExprKind::Async(..) => ExprPrecedence::Async,
1241             ExprKind::Await(..) => ExprPrecedence::Await,
1242             ExprKind::Assign(..) => ExprPrecedence::Assign,
1243             ExprKind::AssignOp(..) => ExprPrecedence::AssignOp,
1244             ExprKind::Field(..) => ExprPrecedence::Field,
1245             ExprKind::Index(..) => ExprPrecedence::Index,
1246             ExprKind::Range(..) => ExprPrecedence::Range,
1247             ExprKind::Underscore => ExprPrecedence::Path,
1248             ExprKind::Path(..) => ExprPrecedence::Path,
1249             ExprKind::AddrOf(..) => ExprPrecedence::AddrOf,
1250             ExprKind::Break(..) => ExprPrecedence::Break,
1251             ExprKind::Continue(..) => ExprPrecedence::Continue,
1252             ExprKind::Ret(..) => ExprPrecedence::Ret,
1253             ExprKind::InlineAsm(..) => ExprPrecedence::InlineAsm,
1254             ExprKind::MacCall(..) => ExprPrecedence::Mac,
1255             ExprKind::Struct(..) => ExprPrecedence::Struct,
1256             ExprKind::Repeat(..) => ExprPrecedence::Repeat,
1257             ExprKind::Paren(..) => ExprPrecedence::Paren,
1258             ExprKind::Try(..) => ExprPrecedence::Try,
1259             ExprKind::Yield(..) => ExprPrecedence::Yield,
1260             ExprKind::Yeet(..) => ExprPrecedence::Yeet,
1261             ExprKind::Err => ExprPrecedence::Err,
1262         }
1263     }
1264
1265     pub fn take(&mut self) -> Self {
1266         mem::replace(
1267             self,
1268             Expr {
1269                 id: DUMMY_NODE_ID,
1270                 kind: ExprKind::Err,
1271                 span: DUMMY_SP,
1272                 attrs: ThinVec::new(),
1273                 tokens: None,
1274             },
1275         )
1276     }
1277
1278     // To a first-order approximation, is this a pattern
1279     pub fn is_approximately_pattern(&self) -> bool {
1280         match &self.peel_parens().kind {
1281             ExprKind::Box(_)
1282             | ExprKind::Array(_)
1283             | ExprKind::Call(_, _)
1284             | ExprKind::Tup(_)
1285             | ExprKind::Lit(_)
1286             | ExprKind::Range(_, _, _)
1287             | ExprKind::Underscore
1288             | ExprKind::Path(_, _)
1289             | ExprKind::Struct(_) => true,
1290             _ => false,
1291         }
1292     }
1293 }
1294
1295 /// Limit types of a range (inclusive or exclusive)
1296 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug)]
1297 pub enum RangeLimits {
1298     /// Inclusive at the beginning, exclusive at the end
1299     HalfOpen,
1300     /// Inclusive at the beginning and end
1301     Closed,
1302 }
1303
1304 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1305 pub enum StructRest {
1306     /// `..x`.
1307     Base(P<Expr>),
1308     /// `..`.
1309     Rest(Span),
1310     /// No trailing `..` or expression.
1311     None,
1312 }
1313
1314 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1315 pub struct StructExpr {
1316     pub qself: Option<QSelf>,
1317     pub path: Path,
1318     pub fields: Vec<ExprField>,
1319     pub rest: StructRest,
1320 }
1321
1322 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1323 pub enum ExprKind {
1324     /// A `box x` expression.
1325     Box(P<Expr>),
1326     /// An array (`[a, b, c, d]`)
1327     Array(Vec<P<Expr>>),
1328     /// Allow anonymous constants from an inline `const` block
1329     ConstBlock(AnonConst),
1330     /// A function call
1331     ///
1332     /// The first field resolves to the function itself,
1333     /// and the second field is the list of arguments.
1334     /// This also represents calling the constructor of
1335     /// tuple-like ADTs such as tuple structs and enum variants.
1336     Call(P<Expr>, Vec<P<Expr>>),
1337     /// A method call (`x.foo::<'static, Bar, Baz>(a, b, c, d)`)
1338     ///
1339     /// The `PathSegment` represents the method name and its generic arguments
1340     /// (within the angle brackets).
1341     /// The first element of the vector of an `Expr` is the expression that evaluates
1342     /// to the object on which the method is being called on (the receiver),
1343     /// and the remaining elements are the rest of the arguments.
1344     /// Thus, `x.foo::<Bar, Baz>(a, b, c, d)` is represented as
1345     /// `ExprKind::MethodCall(PathSegment { foo, [Bar, Baz] }, [x, a, b, c, d])`.
1346     /// This `Span` is the span of the function, without the dot and receiver
1347     /// (e.g. `foo(a, b)` in `x.foo(a, b)`
1348     MethodCall(PathSegment, Vec<P<Expr>>, Span),
1349     /// A tuple (e.g., `(a, b, c, d)`).
1350     Tup(Vec<P<Expr>>),
1351     /// A binary operation (e.g., `a + b`, `a * b`).
1352     Binary(BinOp, P<Expr>, P<Expr>),
1353     /// A unary operation (e.g., `!x`, `*x`).
1354     Unary(UnOp, P<Expr>),
1355     /// A literal (e.g., `1`, `"foo"`).
1356     Lit(Lit),
1357     /// A cast (e.g., `foo as f64`).
1358     Cast(P<Expr>, P<Ty>),
1359     /// A type ascription (e.g., `42: usize`).
1360     Type(P<Expr>, P<Ty>),
1361     /// A `let pat = expr` expression that is only semantically allowed in the condition
1362     /// of `if` / `while` expressions. (e.g., `if let 0 = x { .. }`).
1363     ///
1364     /// `Span` represents the whole `let pat = expr` statement.
1365     Let(P<Pat>, P<Expr>, Span),
1366     /// An `if` block, with an optional `else` block.
1367     ///
1368     /// `if expr { block } else { expr }`
1369     If(P<Expr>, P<Block>, Option<P<Expr>>),
1370     /// A while loop, with an optional label.
1371     ///
1372     /// `'label: while expr { block }`
1373     While(P<Expr>, P<Block>, Option<Label>),
1374     /// A `for` loop, with an optional label.
1375     ///
1376     /// `'label: for pat in expr { block }`
1377     ///
1378     /// This is desugared to a combination of `loop` and `match` expressions.
1379     ForLoop(P<Pat>, P<Expr>, P<Block>, Option<Label>),
1380     /// Conditionless loop (can be exited with `break`, `continue`, or `return`).
1381     ///
1382     /// `'label: loop { block }`
1383     Loop(P<Block>, Option<Label>),
1384     /// A `match` block.
1385     Match(P<Expr>, Vec<Arm>),
1386     /// A closure (e.g., `move |a, b, c| a + b + c`).
1387     ///
1388     /// The final span is the span of the argument block `|...|`.
1389     Closure(ClosureBinder, CaptureBy, Async, Movability, P<FnDecl>, P<Expr>, Span),
1390     /// A block (`'label: { ... }`).
1391     Block(P<Block>, Option<Label>),
1392     /// An async block (`async move { ... }`).
1393     ///
1394     /// The `NodeId` is the `NodeId` for the closure that results from
1395     /// desugaring an async block, just like the NodeId field in the
1396     /// `Async::Yes` variant. This is necessary in order to create a def for the
1397     /// closure which can be used as a parent of any child defs. Defs
1398     /// created during lowering cannot be made the parent of any other
1399     /// preexisting defs.
1400     Async(CaptureBy, NodeId, P<Block>),
1401     /// An await expression (`my_future.await`).
1402     Await(P<Expr>),
1403
1404     /// A try block (`try { ... }`).
1405     TryBlock(P<Block>),
1406
1407     /// An assignment (`a = foo()`).
1408     /// The `Span` argument is the span of the `=` token.
1409     Assign(P<Expr>, P<Expr>, Span),
1410     /// An assignment with an operator.
1411     ///
1412     /// E.g., `a += 1`.
1413     AssignOp(BinOp, P<Expr>, P<Expr>),
1414     /// Access of a named (e.g., `obj.foo`) or unnamed (e.g., `obj.0`) struct field.
1415     Field(P<Expr>, Ident),
1416     /// An indexing operation (e.g., `foo[2]`).
1417     Index(P<Expr>, P<Expr>),
1418     /// A range (e.g., `1..2`, `1..`, `..2`, `1..=2`, `..=2`; and `..` in destructuring assignment).
1419     Range(Option<P<Expr>>, Option<P<Expr>>, RangeLimits),
1420     /// An underscore, used in destructuring assignment to ignore a value.
1421     Underscore,
1422
1423     /// Variable reference, possibly containing `::` and/or type
1424     /// parameters (e.g., `foo::bar::<baz>`).
1425     ///
1426     /// Optionally "qualified" (e.g., `<Vec<T> as SomeTrait>::SomeType`).
1427     Path(Option<QSelf>, Path),
1428
1429     /// A referencing operation (`&a`, `&mut a`, `&raw const a` or `&raw mut a`).
1430     AddrOf(BorrowKind, Mutability, P<Expr>),
1431     /// A `break`, with an optional label to break, and an optional expression.
1432     Break(Option<Label>, Option<P<Expr>>),
1433     /// A `continue`, with an optional label.
1434     Continue(Option<Label>),
1435     /// A `return`, with an optional value to be returned.
1436     Ret(Option<P<Expr>>),
1437
1438     /// Output of the `asm!()` macro.
1439     InlineAsm(P<InlineAsm>),
1440
1441     /// A macro invocation; pre-expansion.
1442     MacCall(MacCall),
1443
1444     /// A struct literal expression.
1445     ///
1446     /// E.g., `Foo {x: 1, y: 2}`, or `Foo {x: 1, .. rest}`.
1447     Struct(P<StructExpr>),
1448
1449     /// An array literal constructed from one repeated element.
1450     ///
1451     /// E.g., `[1; 5]`. The expression is the element to be
1452     /// repeated; the constant is the number of times to repeat it.
1453     Repeat(P<Expr>, AnonConst),
1454
1455     /// No-op: used solely so we can pretty-print faithfully.
1456     Paren(P<Expr>),
1457
1458     /// A try expression (`expr?`).
1459     Try(P<Expr>),
1460
1461     /// A `yield`, with an optional value to be yielded.
1462     Yield(Option<P<Expr>>),
1463
1464     /// A `do yeet` (aka `throw`/`fail`/`bail`/`raise`/whatever),
1465     /// with an optional value to be returned.
1466     Yeet(Option<P<Expr>>),
1467
1468     /// Placeholder for an expression that wasn't syntactically well formed in some way.
1469     Err,
1470 }
1471
1472 /// The explicit `Self` type in a "qualified path". The actual
1473 /// path, including the trait and the associated item, is stored
1474 /// separately. `position` represents the index of the associated
1475 /// item qualified with this `Self` type.
1476 ///
1477 /// ```ignore (only-for-syntax-highlight)
1478 /// <Vec<T> as a::b::Trait>::AssociatedItem
1479 ///  ^~~~~     ~~~~~~~~~~~~~~^
1480 ///  ty        position = 3
1481 ///
1482 /// <Vec<T>>::AssociatedItem
1483 ///  ^~~~~    ^
1484 ///  ty       position = 0
1485 /// ```
1486 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1487 pub struct QSelf {
1488     pub ty: P<Ty>,
1489
1490     /// The span of `a::b::Trait` in a path like `<Vec<T> as
1491     /// a::b::Trait>::AssociatedItem`; in the case where `position ==
1492     /// 0`, this is an empty span.
1493     pub path_span: Span,
1494     pub position: usize,
1495 }
1496
1497 /// A capture clause used in closures and `async` blocks.
1498 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
1499 pub enum CaptureBy {
1500     /// `move |x| y + x`.
1501     Value,
1502     /// `move` keyword was not specified.
1503     Ref,
1504 }
1505
1506 /// The movability of a generator / closure literal:
1507 /// whether a generator contains self-references, causing it to be `!Unpin`.
1508 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, Encodable, Decodable, Debug, Copy)]
1509 #[derive(HashStable_Generic)]
1510 pub enum Movability {
1511     /// May contain self-references, `!Unpin`.
1512     Static,
1513     /// Must not contain self-references, `Unpin`.
1514     Movable,
1515 }
1516
1517 /// Closure lifetime binder, `for<'a, 'b>` in `for<'a, 'b> |_: &'a (), _: &'b ()|`.
1518 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1519 pub enum ClosureBinder {
1520     /// The binder is not present, all closure lifetimes are inferred.
1521     NotPresent,
1522     /// The binder is present.
1523     For {
1524         /// Span of the whole `for<>` clause
1525         ///
1526         /// ```text
1527         /// for<'a, 'b> |_: &'a (), _: &'b ()| { ... }
1528         /// ^^^^^^^^^^^ -- this
1529         /// ```
1530         span: Span,
1531
1532         /// Lifetimes in the `for<>` closure
1533         ///
1534         /// ```text
1535         /// for<'a, 'b> |_: &'a (), _: &'b ()| { ... }
1536         ///     ^^^^^^ -- this
1537         /// ```
1538         generic_params: P<[GenericParam]>,
1539     },
1540 }
1541
1542 /// Represents a macro invocation. The `path` indicates which macro
1543 /// is being invoked, and the `args` are arguments passed to it.
1544 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1545 pub struct MacCall {
1546     pub path: Path,
1547     pub args: P<MacArgs>,
1548     pub prior_type_ascription: Option<(Span, bool)>,
1549 }
1550
1551 impl MacCall {
1552     pub fn span(&self) -> Span {
1553         self.path.span.to(self.args.span().unwrap_or(self.path.span))
1554     }
1555 }
1556
1557 /// Arguments passed to an attribute or a function-like macro.
1558 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1559 pub enum MacArgs {
1560     /// No arguments - `#[attr]`.
1561     Empty,
1562     /// Delimited arguments - `#[attr()/[]/{}]` or `mac!()/[]/{}`.
1563     Delimited(DelimSpan, MacDelimiter, TokenStream),
1564     /// Arguments of a key-value attribute - `#[attr = "value"]`.
1565     Eq(
1566         /// Span of the `=` token.
1567         Span,
1568         /// The "value".
1569         MacArgsEq,
1570     ),
1571 }
1572
1573 // The RHS of a `MacArgs::Eq` starts out as an expression. Once macro expansion
1574 // is completed, all cases end up either as a literal, which is the form used
1575 // after lowering to HIR, or as an error.
1576 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1577 pub enum MacArgsEq {
1578     Ast(P<Expr>),
1579     Hir(Lit),
1580 }
1581
1582 impl MacArgs {
1583     pub fn delim(&self) -> Option<Delimiter> {
1584         match self {
1585             MacArgs::Delimited(_, delim, _) => Some(delim.to_token()),
1586             MacArgs::Empty | MacArgs::Eq(..) => None,
1587         }
1588     }
1589
1590     pub fn span(&self) -> Option<Span> {
1591         match self {
1592             MacArgs::Empty => None,
1593             MacArgs::Delimited(dspan, ..) => Some(dspan.entire()),
1594             MacArgs::Eq(eq_span, MacArgsEq::Ast(expr)) => Some(eq_span.to(expr.span)),
1595             MacArgs::Eq(_, MacArgsEq::Hir(lit)) => {
1596                 unreachable!("in literal form when getting span: {:?}", lit);
1597             }
1598         }
1599     }
1600
1601     /// Tokens inside the delimiters or after `=`.
1602     /// Proc macros see these tokens, for example.
1603     pub fn inner_tokens(&self) -> TokenStream {
1604         match self {
1605             MacArgs::Empty => TokenStream::default(),
1606             MacArgs::Delimited(.., tokens) => tokens.clone(),
1607             MacArgs::Eq(_, MacArgsEq::Ast(expr)) => TokenStream::from_ast(expr),
1608             MacArgs::Eq(_, MacArgsEq::Hir(lit)) => {
1609                 unreachable!("in literal form when getting inner tokens: {:?}", lit)
1610             }
1611         }
1612     }
1613
1614     /// Whether a macro with these arguments needs a semicolon
1615     /// when used as a standalone item or statement.
1616     pub fn need_semicolon(&self) -> bool {
1617         !matches!(self, MacArgs::Delimited(_, MacDelimiter::Brace, _))
1618     }
1619 }
1620
1621 impl<CTX> HashStable<CTX> for MacArgs
1622 where
1623     CTX: crate::HashStableContext,
1624 {
1625     fn hash_stable(&self, ctx: &mut CTX, hasher: &mut StableHasher) {
1626         mem::discriminant(self).hash_stable(ctx, hasher);
1627         match self {
1628             MacArgs::Empty => {}
1629             MacArgs::Delimited(dspan, delim, tokens) => {
1630                 dspan.hash_stable(ctx, hasher);
1631                 delim.hash_stable(ctx, hasher);
1632                 tokens.hash_stable(ctx, hasher);
1633             }
1634             MacArgs::Eq(_eq_span, MacArgsEq::Ast(expr)) => {
1635                 unreachable!("hash_stable {:?}", expr);
1636             }
1637             MacArgs::Eq(eq_span, MacArgsEq::Hir(lit)) => {
1638                 eq_span.hash_stable(ctx, hasher);
1639                 lit.hash_stable(ctx, hasher);
1640             }
1641         }
1642     }
1643 }
1644
1645 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
1646 pub enum MacDelimiter {
1647     Parenthesis,
1648     Bracket,
1649     Brace,
1650 }
1651
1652 impl MacDelimiter {
1653     pub fn to_token(self) -> Delimiter {
1654         match self {
1655             MacDelimiter::Parenthesis => Delimiter::Parenthesis,
1656             MacDelimiter::Bracket => Delimiter::Bracket,
1657             MacDelimiter::Brace => Delimiter::Brace,
1658         }
1659     }
1660
1661     pub fn from_token(delim: Delimiter) -> Option<MacDelimiter> {
1662         match delim {
1663             Delimiter::Parenthesis => Some(MacDelimiter::Parenthesis),
1664             Delimiter::Bracket => Some(MacDelimiter::Bracket),
1665             Delimiter::Brace => Some(MacDelimiter::Brace),
1666             Delimiter::Invisible => None,
1667         }
1668     }
1669 }
1670
1671 /// Represents a macro definition.
1672 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
1673 pub struct MacroDef {
1674     pub body: P<MacArgs>,
1675     /// `true` if macro was defined with `macro_rules`.
1676     pub macro_rules: bool,
1677 }
1678
1679 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, Copy, Hash, Eq, PartialEq)]
1680 #[derive(HashStable_Generic)]
1681 pub enum StrStyle {
1682     /// A regular string, like `"foo"`.
1683     Cooked,
1684     /// A raw string, like `r##"foo"##`.
1685     ///
1686     /// The value is the number of `#` symbols used.
1687     Raw(u8),
1688 }
1689
1690 /// An AST literal.
1691 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
1692 pub struct Lit {
1693     /// The original literal token as written in source code.
1694     pub token: token::Lit,
1695     /// The "semantic" representation of the literal lowered from the original tokens.
1696     /// Strings are unescaped, hexadecimal forms are eliminated, etc.
1697     /// FIXME: Remove this and only create the semantic representation during lowering to HIR.
1698     pub kind: LitKind,
1699     pub span: Span,
1700 }
1701
1702 /// Same as `Lit`, but restricted to string literals.
1703 #[derive(Clone, Copy, Encodable, Decodable, Debug)]
1704 pub struct StrLit {
1705     /// The original literal token as written in source code.
1706     pub style: StrStyle,
1707     pub symbol: Symbol,
1708     pub suffix: Option<Symbol>,
1709     pub span: Span,
1710     /// The unescaped "semantic" representation of the literal lowered from the original token.
1711     /// FIXME: Remove this and only create the semantic representation during lowering to HIR.
1712     pub symbol_unescaped: Symbol,
1713 }
1714
1715 impl StrLit {
1716     pub fn as_lit(&self) -> Lit {
1717         let token_kind = match self.style {
1718             StrStyle::Cooked => token::Str,
1719             StrStyle::Raw(n) => token::StrRaw(n),
1720         };
1721         Lit {
1722             token: token::Lit::new(token_kind, self.symbol, self.suffix),
1723             span: self.span,
1724             kind: LitKind::Str(self.symbol_unescaped, self.style),
1725         }
1726     }
1727 }
1728
1729 /// Type of the integer literal based on provided suffix.
1730 #[derive(Clone, Copy, Encodable, Decodable, Debug, Hash, Eq, PartialEq)]
1731 #[derive(HashStable_Generic)]
1732 pub enum LitIntType {
1733     /// e.g. `42_i32`.
1734     Signed(IntTy),
1735     /// e.g. `42_u32`.
1736     Unsigned(UintTy),
1737     /// e.g. `42`.
1738     Unsuffixed,
1739 }
1740
1741 /// Type of the float literal based on provided suffix.
1742 #[derive(Clone, Copy, Encodable, Decodable, Debug, Hash, Eq, PartialEq)]
1743 #[derive(HashStable_Generic)]
1744 pub enum LitFloatType {
1745     /// A float literal with a suffix (`1f32` or `1E10f32`).
1746     Suffixed(FloatTy),
1747     /// A float literal without a suffix (`1.0 or 1.0E10`).
1748     Unsuffixed,
1749 }
1750
1751 /// Literal kind.
1752 ///
1753 /// E.g., `"foo"`, `42`, `12.34`, or `bool`.
1754 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, Hash, Eq, PartialEq, HashStable_Generic)]
1755 pub enum LitKind {
1756     /// A string literal (`"foo"`).
1757     Str(Symbol, StrStyle),
1758     /// A byte string (`b"foo"`).
1759     ByteStr(Lrc<[u8]>),
1760     /// A byte char (`b'f'`).
1761     Byte(u8),
1762     /// A character literal (`'a'`).
1763     Char(char),
1764     /// An integer literal (`1`).
1765     Int(u128, LitIntType),
1766     /// A float literal (`1f64` or `1E10f64`).
1767     Float(Symbol, LitFloatType),
1768     /// A boolean literal.
1769     Bool(bool),
1770     /// Placeholder for a literal that wasn't well-formed in some way.
1771     Err(Symbol),
1772 }
1773
1774 impl LitKind {
1775     /// Returns `true` if this literal is a string.
1776     pub fn is_str(&self) -> bool {
1777         matches!(self, LitKind::Str(..))
1778     }
1779
1780     /// Returns `true` if this literal is byte literal string.
1781     pub fn is_bytestr(&self) -> bool {
1782         matches!(self, LitKind::ByteStr(_))
1783     }
1784
1785     /// Returns `true` if this is a numeric literal.
1786     pub fn is_numeric(&self) -> bool {
1787         matches!(self, LitKind::Int(..) | LitKind::Float(..))
1788     }
1789
1790     /// Returns `true` if this literal has no suffix.
1791     /// Note: this will return true for literals with prefixes such as raw strings and byte strings.
1792     pub fn is_unsuffixed(&self) -> bool {
1793         !self.is_suffixed()
1794     }
1795
1796     /// Returns `true` if this literal has a suffix.
1797     pub fn is_suffixed(&self) -> bool {
1798         match *self {
1799             // suffixed variants
1800             LitKind::Int(_, LitIntType::Signed(..) | LitIntType::Unsigned(..))
1801             | LitKind::Float(_, LitFloatType::Suffixed(..)) => true,
1802             // unsuffixed variants
1803             LitKind::Str(..)
1804             | LitKind::ByteStr(..)
1805             | LitKind::Byte(..)
1806             | LitKind::Char(..)
1807             | LitKind::Int(_, LitIntType::Unsuffixed)
1808             | LitKind::Float(_, LitFloatType::Unsuffixed)
1809             | LitKind::Bool(..)
1810             | LitKind::Err(..) => false,
1811         }
1812     }
1813 }
1814
1815 // N.B., If you change this, you'll probably want to change the corresponding
1816 // type structure in `middle/ty.rs` as well.
1817 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1818 pub struct MutTy {
1819     pub ty: P<Ty>,
1820     pub mutbl: Mutability,
1821 }
1822
1823 /// Represents a function's signature in a trait declaration,
1824 /// trait implementation, or free function.
1825 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1826 pub struct FnSig {
1827     pub header: FnHeader,
1828     pub decl: P<FnDecl>,
1829     pub span: Span,
1830 }
1831
1832 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, Debug)]
1833 #[derive(Encodable, Decodable, HashStable_Generic)]
1834 pub enum FloatTy {
1835     F32,
1836     F64,
1837 }
1838
1839 impl FloatTy {
1840     pub fn name_str(self) -> &'static str {
1841         match self {
1842             FloatTy::F32 => "f32",
1843             FloatTy::F64 => "f64",
1844         }
1845     }
1846
1847     pub fn name(self) -> Symbol {
1848         match self {
1849             FloatTy::F32 => sym::f32,
1850             FloatTy::F64 => sym::f64,
1851         }
1852     }
1853 }
1854
1855 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, Debug)]
1856 #[derive(Encodable, Decodable, HashStable_Generic)]
1857 pub enum IntTy {
1858     Isize,
1859     I8,
1860     I16,
1861     I32,
1862     I64,
1863     I128,
1864 }
1865
1866 impl IntTy {
1867     pub fn name_str(&self) -> &'static str {
1868         match *self {
1869             IntTy::Isize => "isize",
1870             IntTy::I8 => "i8",
1871             IntTy::I16 => "i16",
1872             IntTy::I32 => "i32",
1873             IntTy::I64 => "i64",
1874             IntTy::I128 => "i128",
1875         }
1876     }
1877
1878     pub fn name(&self) -> Symbol {
1879         match *self {
1880             IntTy::Isize => sym::isize,
1881             IntTy::I8 => sym::i8,
1882             IntTy::I16 => sym::i16,
1883             IntTy::I32 => sym::i32,
1884             IntTy::I64 => sym::i64,
1885             IntTy::I128 => sym::i128,
1886         }
1887     }
1888 }
1889
1890 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, Copy, Debug)]
1891 #[derive(Encodable, Decodable, HashStable_Generic)]
1892 pub enum UintTy {
1893     Usize,
1894     U8,
1895     U16,
1896     U32,
1897     U64,
1898     U128,
1899 }
1900
1901 impl UintTy {
1902     pub fn name_str(&self) -> &'static str {
1903         match *self {
1904             UintTy::Usize => "usize",
1905             UintTy::U8 => "u8",
1906             UintTy::U16 => "u16",
1907             UintTy::U32 => "u32",
1908             UintTy::U64 => "u64",
1909             UintTy::U128 => "u128",
1910         }
1911     }
1912
1913     pub fn name(&self) -> Symbol {
1914         match *self {
1915             UintTy::Usize => sym::usize,
1916             UintTy::U8 => sym::u8,
1917             UintTy::U16 => sym::u16,
1918             UintTy::U32 => sym::u32,
1919             UintTy::U64 => sym::u64,
1920             UintTy::U128 => sym::u128,
1921         }
1922     }
1923 }
1924
1925 /// A constraint on an associated type (e.g., `A = Bar` in `Foo<A = Bar>` or
1926 /// `A: TraitA + TraitB` in `Foo<A: TraitA + TraitB>`).
1927 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1928 pub struct AssocConstraint {
1929     pub id: NodeId,
1930     pub ident: Ident,
1931     pub gen_args: Option<GenericArgs>,
1932     pub kind: AssocConstraintKind,
1933     pub span: Span,
1934 }
1935
1936 /// The kinds of an `AssocConstraint`.
1937 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1938 pub enum Term {
1939     Ty(P<Ty>),
1940     Const(AnonConst),
1941 }
1942
1943 impl From<P<Ty>> for Term {
1944     fn from(v: P<Ty>) -> Self {
1945         Term::Ty(v)
1946     }
1947 }
1948
1949 impl From<AnonConst> for Term {
1950     fn from(v: AnonConst) -> Self {
1951         Term::Const(v)
1952     }
1953 }
1954
1955 /// The kinds of an `AssocConstraint`.
1956 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1957 pub enum AssocConstraintKind {
1958     /// E.g., `A = Bar`, `A = 3` in `Foo<A = Bar>` where A is an associated type.
1959     Equality { term: Term },
1960     /// E.g. `A: TraitA + TraitB` in `Foo<A: TraitA + TraitB>`.
1961     Bound { bounds: GenericBounds },
1962 }
1963
1964 #[derive(Encodable, Decodable, Debug)]
1965 pub struct Ty {
1966     pub id: NodeId,
1967     pub kind: TyKind,
1968     pub span: Span,
1969     pub tokens: Option<LazyTokenStream>,
1970 }
1971
1972 impl Clone for Ty {
1973     fn clone(&self) -> Self {
1974         ensure_sufficient_stack(|| Self {
1975             id: self.id,
1976             kind: self.kind.clone(),
1977             span: self.span,
1978             tokens: self.tokens.clone(),
1979         })
1980     }
1981 }
1982
1983 impl Ty {
1984     pub fn peel_refs(&self) -> &Self {
1985         let mut final_ty = self;
1986         while let TyKind::Rptr(_, MutTy { ty, .. }) = &final_ty.kind {
1987             final_ty = &ty;
1988         }
1989         final_ty
1990     }
1991 }
1992
1993 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1994 pub struct BareFnTy {
1995     pub unsafety: Unsafe,
1996     pub ext: Extern,
1997     pub generic_params: Vec<GenericParam>,
1998     pub decl: P<FnDecl>,
1999     /// Span of the `fn(...) -> ...` part.
2000     pub decl_span: Span,
2001 }
2002
2003 /// The various kinds of type recognized by the compiler.
2004 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2005 pub enum TyKind {
2006     /// A variable-length slice (`[T]`).
2007     Slice(P<Ty>),
2008     /// A fixed length array (`[T; n]`).
2009     Array(P<Ty>, AnonConst),
2010     /// A raw pointer (`*const T` or `*mut T`).
2011     Ptr(MutTy),
2012     /// A reference (`&'a T` or `&'a mut T`).
2013     Rptr(Option<Lifetime>, MutTy),
2014     /// A bare function (e.g., `fn(usize) -> bool`).
2015     BareFn(P<BareFnTy>),
2016     /// The never type (`!`).
2017     Never,
2018     /// A tuple (`(A, B, C, D,...)`).
2019     Tup(Vec<P<Ty>>),
2020     /// A path (`module::module::...::Type`), optionally
2021     /// "qualified", e.g., `<Vec<T> as SomeTrait>::SomeType`.
2022     ///
2023     /// Type parameters are stored in the `Path` itself.
2024     Path(Option<QSelf>, Path),
2025     /// A trait object type `Bound1 + Bound2 + Bound3`
2026     /// where `Bound` is a trait or a lifetime.
2027     TraitObject(GenericBounds, TraitObjectSyntax),
2028     /// An `impl Bound1 + Bound2 + Bound3` type
2029     /// where `Bound` is a trait or a lifetime.
2030     ///
2031     /// The `NodeId` exists to prevent lowering from having to
2032     /// generate `NodeId`s on the fly, which would complicate
2033     /// the generation of opaque `type Foo = impl Trait` items significantly.
2034     ImplTrait(NodeId, GenericBounds),
2035     /// No-op; kept solely so that we can pretty-print faithfully.
2036     Paren(P<Ty>),
2037     /// Unused for now.
2038     Typeof(AnonConst),
2039     /// This means the type should be inferred instead of it having been
2040     /// specified. This can appear anywhere in a type.
2041     Infer,
2042     /// Inferred type of a `self` or `&self` argument in a method.
2043     ImplicitSelf,
2044     /// A macro in the type position.
2045     MacCall(MacCall),
2046     /// Placeholder for a kind that has failed to be defined.
2047     Err,
2048     /// Placeholder for a `va_list`.
2049     CVarArgs,
2050 }
2051
2052 impl TyKind {
2053     pub fn is_implicit_self(&self) -> bool {
2054         matches!(self, TyKind::ImplicitSelf)
2055     }
2056
2057     pub fn is_unit(&self) -> bool {
2058         matches!(self, TyKind::Tup(tys) if tys.is_empty())
2059     }
2060
2061     pub fn is_simple_path(&self) -> Option<Symbol> {
2062         if let TyKind::Path(None, Path { segments, .. }) = &self && segments.len() == 1 {
2063             Some(segments[0].ident.name)
2064         } else {
2065             None
2066         }
2067     }
2068 }
2069
2070 /// Syntax used to declare a trait object.
2071 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
2072 pub enum TraitObjectSyntax {
2073     Dyn,
2074     None,
2075 }
2076
2077 /// Inline assembly operand explicit register or register class.
2078 ///
2079 /// E.g., `"eax"` as in `asm!("mov eax, 2", out("eax") result)`.
2080 #[derive(Clone, Copy, Encodable, Decodable, Debug)]
2081 pub enum InlineAsmRegOrRegClass {
2082     Reg(Symbol),
2083     RegClass(Symbol),
2084 }
2085
2086 bitflags::bitflags! {
2087     #[derive(Encodable, Decodable, HashStable_Generic)]
2088     pub struct InlineAsmOptions: u16 {
2089         const PURE = 1 << 0;
2090         const NOMEM = 1 << 1;
2091         const READONLY = 1 << 2;
2092         const PRESERVES_FLAGS = 1 << 3;
2093         const NORETURN = 1 << 4;
2094         const NOSTACK = 1 << 5;
2095         const ATT_SYNTAX = 1 << 6;
2096         const RAW = 1 << 7;
2097         const MAY_UNWIND = 1 << 8;
2098     }
2099 }
2100
2101 #[derive(Clone, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug, Hash, HashStable_Generic)]
2102 pub enum InlineAsmTemplatePiece {
2103     String(String),
2104     Placeholder { operand_idx: usize, modifier: Option<char>, span: Span },
2105 }
2106
2107 impl fmt::Display for InlineAsmTemplatePiece {
2108     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
2109         match self {
2110             Self::String(s) => {
2111                 for c in s.chars() {
2112                     match c {
2113                         '{' => f.write_str("{{")?,
2114                         '}' => f.write_str("}}")?,
2115                         _ => c.fmt(f)?,
2116                     }
2117                 }
2118                 Ok(())
2119             }
2120             Self::Placeholder { operand_idx, modifier: Some(modifier), .. } => {
2121                 write!(f, "{{{}:{}}}", operand_idx, modifier)
2122             }
2123             Self::Placeholder { operand_idx, modifier: None, .. } => {
2124                 write!(f, "{{{}}}", operand_idx)
2125             }
2126         }
2127     }
2128 }
2129
2130 impl InlineAsmTemplatePiece {
2131     /// Rebuilds the asm template string from its pieces.
2132     pub fn to_string(s: &[Self]) -> String {
2133         use fmt::Write;
2134         let mut out = String::new();
2135         for p in s.iter() {
2136             let _ = write!(out, "{}", p);
2137         }
2138         out
2139     }
2140 }
2141
2142 /// Inline assembly symbol operands get their own AST node that is somewhat
2143 /// similar to `AnonConst`.
2144 ///
2145 /// The main difference is that we specifically don't assign it `DefId` in
2146 /// `DefCollector`. Instead this is deferred until AST lowering where we
2147 /// lower it to an `AnonConst` (for functions) or a `Path` (for statics)
2148 /// depending on what the path resolves to.
2149 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2150 pub struct InlineAsmSym {
2151     pub id: NodeId,
2152     pub qself: Option<QSelf>,
2153     pub path: Path,
2154 }
2155
2156 /// Inline assembly operand.
2157 ///
2158 /// E.g., `out("eax") result` as in `asm!("mov eax, 2", out("eax") result)`.
2159 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2160 pub enum InlineAsmOperand {
2161     In {
2162         reg: InlineAsmRegOrRegClass,
2163         expr: P<Expr>,
2164     },
2165     Out {
2166         reg: InlineAsmRegOrRegClass,
2167         late: bool,
2168         expr: Option<P<Expr>>,
2169     },
2170     InOut {
2171         reg: InlineAsmRegOrRegClass,
2172         late: bool,
2173         expr: P<Expr>,
2174     },
2175     SplitInOut {
2176         reg: InlineAsmRegOrRegClass,
2177         late: bool,
2178         in_expr: P<Expr>,
2179         out_expr: Option<P<Expr>>,
2180     },
2181     Const {
2182         anon_const: AnonConst,
2183     },
2184     Sym {
2185         sym: InlineAsmSym,
2186     },
2187 }
2188
2189 /// Inline assembly.
2190 ///
2191 /// E.g., `asm!("NOP");`.
2192 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2193 pub struct InlineAsm {
2194     pub template: Vec<InlineAsmTemplatePiece>,
2195     pub template_strs: Box<[(Symbol, Option<Symbol>, Span)]>,
2196     pub operands: Vec<(InlineAsmOperand, Span)>,
2197     pub clobber_abis: Vec<(Symbol, Span)>,
2198     pub options: InlineAsmOptions,
2199     pub line_spans: Vec<Span>,
2200 }
2201
2202 /// A parameter in a function header.
2203 ///
2204 /// E.g., `bar: usize` as in `fn foo(bar: usize)`.
2205 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2206 pub struct Param {
2207     pub attrs: AttrVec,
2208     pub ty: P<Ty>,
2209     pub pat: P<Pat>,
2210     pub id: NodeId,
2211     pub span: Span,
2212     pub is_placeholder: bool,
2213 }
2214
2215 /// Alternative representation for `Arg`s describing `self` parameter of methods.
2216 ///
2217 /// E.g., `&mut self` as in `fn foo(&mut self)`.
2218 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2219 pub enum SelfKind {
2220     /// `self`, `mut self`
2221     Value(Mutability),
2222     /// `&'lt self`, `&'lt mut self`
2223     Region(Option<Lifetime>, Mutability),
2224     /// `self: TYPE`, `mut self: TYPE`
2225     Explicit(P<Ty>, Mutability),
2226 }
2227
2228 pub type ExplicitSelf = Spanned<SelfKind>;
2229
2230 impl Param {
2231     /// Attempts to cast parameter to `ExplicitSelf`.
2232     pub fn to_self(&self) -> Option<ExplicitSelf> {
2233         if let PatKind::Ident(BindingMode::ByValue(mutbl), ident, _) = self.pat.kind {
2234             if ident.name == kw::SelfLower {
2235                 return match self.ty.kind {
2236                     TyKind::ImplicitSelf => Some(respan(self.pat.span, SelfKind::Value(mutbl))),
2237                     TyKind::Rptr(lt, MutTy { ref ty, mutbl }) if ty.kind.is_implicit_self() => {
2238                         Some(respan(self.pat.span, SelfKind::Region(lt, mutbl)))
2239                     }
2240                     _ => Some(respan(
2241                         self.pat.span.to(self.ty.span),
2242                         SelfKind::Explicit(self.ty.clone(), mutbl),
2243                     )),
2244                 };
2245             }
2246         }
2247         None
2248     }
2249
2250     /// Returns `true` if parameter is `self`.
2251     pub fn is_self(&self) -> bool {
2252         if let PatKind::Ident(_, ident, _) = self.pat.kind {
2253             ident.name == kw::SelfLower
2254         } else {
2255             false
2256         }
2257     }
2258
2259     /// Builds a `Param` object from `ExplicitSelf`.
2260     pub fn from_self(attrs: AttrVec, eself: ExplicitSelf, eself_ident: Ident) -> Param {
2261         let span = eself.span.to(eself_ident.span);
2262         let infer_ty = P(Ty { id: DUMMY_NODE_ID, kind: TyKind::ImplicitSelf, span, tokens: None });
2263         let param = |mutbl, ty| Param {
2264             attrs,
2265             pat: P(Pat {
2266                 id: DUMMY_NODE_ID,
2267                 kind: PatKind::Ident(BindingMode::ByValue(mutbl), eself_ident, None),
2268                 span,
2269                 tokens: None,
2270             }),
2271             span,
2272             ty,
2273             id: DUMMY_NODE_ID,
2274             is_placeholder: false,
2275         };
2276         match eself.node {
2277             SelfKind::Explicit(ty, mutbl) => param(mutbl, ty),
2278             SelfKind::Value(mutbl) => param(mutbl, infer_ty),
2279             SelfKind::Region(lt, mutbl) => param(
2280                 Mutability::Not,
2281                 P(Ty {
2282                     id: DUMMY_NODE_ID,
2283                     kind: TyKind::Rptr(lt, MutTy { ty: infer_ty, mutbl }),
2284                     span,
2285                     tokens: None,
2286                 }),
2287             ),
2288         }
2289     }
2290 }
2291
2292 /// A signature (not the body) of a function declaration.
2293 ///
2294 /// E.g., `fn foo(bar: baz)`.
2295 ///
2296 /// Please note that it's different from `FnHeader` structure
2297 /// which contains metadata about function safety, asyncness, constness and ABI.
2298 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2299 pub struct FnDecl {
2300     pub inputs: Vec<Param>,
2301     pub output: FnRetTy,
2302 }
2303
2304 impl FnDecl {
2305     pub fn has_self(&self) -> bool {
2306         self.inputs.get(0).map_or(false, Param::is_self)
2307     }
2308     pub fn c_variadic(&self) -> bool {
2309         self.inputs.last().map_or(false, |arg| matches!(arg.ty.kind, TyKind::CVarArgs))
2310     }
2311 }
2312
2313 /// Is the trait definition an auto trait?
2314 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
2315 pub enum IsAuto {
2316     Yes,
2317     No,
2318 }
2319
2320 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, Encodable, Decodable, Debug)]
2321 #[derive(HashStable_Generic)]
2322 pub enum Unsafe {
2323     Yes(Span),
2324     No,
2325 }
2326
2327 #[derive(Copy, Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2328 pub enum Async {
2329     Yes { span: Span, closure_id: NodeId, return_impl_trait_id: NodeId },
2330     No,
2331 }
2332
2333 impl Async {
2334     pub fn is_async(self) -> bool {
2335         matches!(self, Async::Yes { .. })
2336     }
2337
2338     /// In this case this is an `async` return, the `NodeId` for the generated `impl Trait` item.
2339     pub fn opt_return_id(self) -> Option<NodeId> {
2340         match self {
2341             Async::Yes { return_impl_trait_id, .. } => Some(return_impl_trait_id),
2342             Async::No => None,
2343         }
2344     }
2345 }
2346
2347 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, Encodable, Decodable, Debug)]
2348 #[derive(HashStable_Generic)]
2349 pub enum Const {
2350     Yes(Span),
2351     No,
2352 }
2353
2354 /// Item defaultness.
2355 /// For details see the [RFC #2532](https://github.com/rust-lang/rfcs/pull/2532).
2356 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
2357 pub enum Defaultness {
2358     Default(Span),
2359     Final,
2360 }
2361
2362 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Encodable, Decodable, HashStable_Generic)]
2363 pub enum ImplPolarity {
2364     /// `impl Trait for Type`
2365     Positive,
2366     /// `impl !Trait for Type`
2367     Negative(Span),
2368 }
2369
2370 impl fmt::Debug for ImplPolarity {
2371     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
2372         match *self {
2373             ImplPolarity::Positive => "positive".fmt(f),
2374             ImplPolarity::Negative(_) => "negative".fmt(f),
2375         }
2376     }
2377 }
2378
2379 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2380 pub enum FnRetTy {
2381     /// Returns type is not specified.
2382     ///
2383     /// Functions default to `()` and closures default to inference.
2384     /// Span points to where return type would be inserted.
2385     Default(Span),
2386     /// Everything else.
2387     Ty(P<Ty>),
2388 }
2389
2390 impl FnRetTy {
2391     pub fn span(&self) -> Span {
2392         match *self {
2393             FnRetTy::Default(span) => span,
2394             FnRetTy::Ty(ref ty) => ty.span,
2395         }
2396     }
2397 }
2398
2399 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug)]
2400 pub enum Inline {
2401     Yes,
2402     No,
2403 }
2404
2405 /// Module item kind.
2406 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2407 pub enum ModKind {
2408     /// Module with inlined definition `mod foo { ... }`,
2409     /// or with definition outlined to a separate file `mod foo;` and already loaded from it.
2410     /// The inner span is from the first token past `{` to the last token until `}`,
2411     /// or from the first to the last token in the loaded file.
2412     Loaded(Vec<P<Item>>, Inline, ModSpans),
2413     /// Module with definition outlined to a separate file `mod foo;` but not yet loaded from it.
2414     Unloaded,
2415 }
2416
2417 #[derive(Copy, Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2418 pub struct ModSpans {
2419     /// `inner_span` covers the body of the module; for a file module, its the whole file.
2420     /// For an inline module, its the span inside the `{ ... }`, not including the curly braces.
2421     pub inner_span: Span,
2422     pub inject_use_span: Span,
2423 }
2424
2425 impl Default for ModSpans {
2426     fn default() -> ModSpans {
2427         ModSpans { inner_span: Default::default(), inject_use_span: Default::default() }
2428     }
2429 }
2430
2431 /// Foreign module declaration.
2432 ///
2433 /// E.g., `extern { .. }` or `extern "C" { .. }`.
2434 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2435 pub struct ForeignMod {
2436     /// `unsafe` keyword accepted syntactically for macro DSLs, but not
2437     /// semantically by Rust.
2438     pub unsafety: Unsafe,
2439     pub abi: Option<StrLit>,
2440     pub items: Vec<P<ForeignItem>>,
2441 }
2442
2443 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2444 pub struct EnumDef {
2445     pub variants: Vec<Variant>,
2446 }
2447 /// Enum variant.
2448 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2449 pub struct Variant {
2450     /// Attributes of the variant.
2451     pub attrs: AttrVec,
2452     /// Id of the variant (not the constructor, see `VariantData::ctor_id()`).
2453     pub id: NodeId,
2454     /// Span
2455     pub span: Span,
2456     /// The visibility of the variant. Syntactically accepted but not semantically.
2457     pub vis: Visibility,
2458     /// Name of the variant.
2459     pub ident: Ident,
2460
2461     /// Fields and constructor id of the variant.
2462     pub data: VariantData,
2463     /// Explicit discriminant, e.g., `Foo = 1`.
2464     pub disr_expr: Option<AnonConst>,
2465     /// Is a macro placeholder
2466     pub is_placeholder: bool,
2467 }
2468
2469 /// Part of `use` item to the right of its prefix.
2470 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2471 pub enum UseTreeKind {
2472     /// `use prefix` or `use prefix as rename`
2473     ///
2474     /// The extra `NodeId`s are for HIR lowering, when additional statements are created for each
2475     /// namespace.
2476     Simple(Option<Ident>, NodeId, NodeId),
2477     /// `use prefix::{...}`
2478     Nested(Vec<(UseTree, NodeId)>),
2479     /// `use prefix::*`
2480     Glob,
2481 }
2482
2483 /// A tree of paths sharing common prefixes.
2484 /// Used in `use` items both at top-level and inside of braces in import groups.
2485 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2486 pub struct UseTree {
2487     pub prefix: Path,
2488     pub kind: UseTreeKind,
2489     pub span: Span,
2490 }
2491
2492 impl UseTree {
2493     pub fn ident(&self) -> Ident {
2494         match self.kind {
2495             UseTreeKind::Simple(Some(rename), ..) => rename,
2496             UseTreeKind::Simple(None, ..) => {
2497                 self.prefix.segments.last().expect("empty prefix in a simple import").ident
2498             }
2499             _ => panic!("`UseTree::ident` can only be used on a simple import"),
2500         }
2501     }
2502 }
2503
2504 /// Distinguishes between `Attribute`s that decorate items and Attributes that
2505 /// are contained as statements within items. These two cases need to be
2506 /// distinguished for pretty-printing.
2507 #[derive(Clone, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug, Copy, HashStable_Generic)]
2508 pub enum AttrStyle {
2509     Outer,
2510     Inner,
2511 }
2512
2513 rustc_index::newtype_index! {
2514     pub struct AttrId {
2515         ENCODABLE = custom
2516         DEBUG_FORMAT = "AttrId({})"
2517     }
2518 }
2519
2520 impl<S: Encoder> Encodable<S> for AttrId {
2521     fn encode(&self, _s: &mut S) {}
2522 }
2523
2524 impl<D: Decoder> Decodable<D> for AttrId {
2525     fn decode(_: &mut D) -> AttrId {
2526         crate::attr::mk_attr_id()
2527     }
2528 }
2529
2530 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
2531 pub struct AttrItem {
2532     pub path: Path,
2533     pub args: MacArgs,
2534     pub tokens: Option<LazyTokenStream>,
2535 }
2536
2537 /// A list of attributes.
2538 pub type AttrVec = ThinVec<Attribute>;
2539
2540 /// Metadata associated with an item.
2541 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2542 pub struct Attribute {
2543     pub kind: AttrKind,
2544     pub id: AttrId,
2545     /// Denotes if the attribute decorates the following construct (outer)
2546     /// or the construct this attribute is contained within (inner).
2547     pub style: AttrStyle,
2548     pub span: Span,
2549 }
2550
2551 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2552 pub enum AttrKind {
2553     /// A normal attribute.
2554     Normal(AttrItem, Option<LazyTokenStream>),
2555
2556     /// A doc comment (e.g. `/// ...`, `//! ...`, `/** ... */`, `/*! ... */`).
2557     /// Doc attributes (e.g. `#[doc="..."]`) are represented with the `Normal`
2558     /// variant (which is much less compact and thus more expensive).
2559     DocComment(CommentKind, Symbol),
2560 }
2561
2562 /// `TraitRef`s appear in impls.
2563 ///
2564 /// Resolution maps each `TraitRef`'s `ref_id` to its defining trait; that's all
2565 /// that the `ref_id` is for. The `impl_id` maps to the "self type" of this impl.
2566 /// If this impl is an `ItemKind::Impl`, the `impl_id` is redundant (it could be the
2567 /// same as the impl's `NodeId`).
2568 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2569 pub struct TraitRef {
2570     pub path: Path,
2571     pub ref_id: NodeId,
2572 }
2573
2574 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2575 pub struct PolyTraitRef {
2576     /// The `'a` in `for<'a> Foo<&'a T>`.
2577     pub bound_generic_params: Vec<GenericParam>,
2578
2579     /// The `Foo<&'a T>` in `<'a> Foo<&'a T>`.
2580     pub trait_ref: TraitRef,
2581
2582     pub span: Span,
2583 }
2584
2585 impl PolyTraitRef {
2586     pub fn new(generic_params: Vec<GenericParam>, path: Path, span: Span) -> Self {
2587         PolyTraitRef {
2588             bound_generic_params: generic_params,
2589             trait_ref: TraitRef { path, ref_id: DUMMY_NODE_ID },
2590             span,
2591         }
2592     }
2593 }
2594
2595 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2596 pub struct Visibility {
2597     pub kind: VisibilityKind,
2598     pub span: Span,
2599     pub tokens: Option<LazyTokenStream>,
2600 }
2601
2602 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2603 pub enum VisibilityKind {
2604     Public,
2605     Restricted { path: P<Path>, id: NodeId },
2606     Inherited,
2607 }
2608
2609 impl VisibilityKind {
2610     pub fn is_pub(&self) -> bool {
2611         matches!(self, VisibilityKind::Public)
2612     }
2613 }
2614
2615 /// Field definition in a struct, variant or union.
2616 ///
2617 /// E.g., `bar: usize` as in `struct Foo { bar: usize }`.
2618 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2619 pub struct FieldDef {
2620     pub attrs: AttrVec,
2621     pub id: NodeId,
2622     pub span: Span,
2623     pub vis: Visibility,
2624     pub ident: Option<Ident>,
2625
2626     pub ty: P<Ty>,
2627     pub is_placeholder: bool,
2628 }
2629
2630 /// Fields and constructor ids of enum variants and structs.
2631 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2632 pub enum VariantData {
2633     /// Struct variant.
2634     ///
2635     /// E.g., `Bar { .. }` as in `enum Foo { Bar { .. } }`.
2636     Struct(Vec<FieldDef>, bool),
2637     /// Tuple variant.
2638     ///
2639     /// E.g., `Bar(..)` as in `enum Foo { Bar(..) }`.
2640     Tuple(Vec<FieldDef>, NodeId),
2641     /// Unit variant.
2642     ///
2643     /// E.g., `Bar = ..` as in `enum Foo { Bar = .. }`.
2644     Unit(NodeId),
2645 }
2646
2647 impl VariantData {
2648     /// Return the fields of this variant.
2649     pub fn fields(&self) -> &[FieldDef] {
2650         match *self {
2651             VariantData::Struct(ref fields, ..) | VariantData::Tuple(ref fields, _) => fields,
2652             _ => &[],
2653         }
2654     }
2655
2656     /// Return the `NodeId` of this variant's constructor, if it has one.
2657     pub fn ctor_id(&self) -> Option<NodeId> {
2658         match *self {
2659             VariantData::Struct(..) => None,
2660             VariantData::Tuple(_, id) | VariantData::Unit(id) => Some(id),
2661         }
2662     }
2663 }
2664
2665 /// An item definition.
2666 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2667 pub struct Item<K = ItemKind> {
2668     pub attrs: Vec<Attribute>,
2669     pub id: NodeId,
2670     pub span: Span,
2671     pub vis: Visibility,
2672     /// The name of the item.
2673     /// It might be a dummy name in case of anonymous items.
2674     pub ident: Ident,
2675
2676     pub kind: K,
2677
2678     /// Original tokens this item was parsed from. This isn't necessarily
2679     /// available for all items, although over time more and more items should
2680     /// have this be `Some`. Right now this is primarily used for procedural
2681     /// macros, notably custom attributes.
2682     ///
2683     /// Note that the tokens here do not include the outer attributes, but will
2684     /// include inner attributes.
2685     pub tokens: Option<LazyTokenStream>,
2686 }
2687
2688 impl Item {
2689     /// Return the span that encompasses the attributes.
2690     pub fn span_with_attributes(&self) -> Span {
2691         self.attrs.iter().fold(self.span, |acc, attr| acc.to(attr.span))
2692     }
2693 }
2694
2695 /// `extern` qualifier on a function item or function type.
2696 #[derive(Clone, Copy, Encodable, Decodable, Debug)]
2697 pub enum Extern {
2698     None,
2699     Implicit(Span),
2700     Explicit(StrLit, Span),
2701 }
2702
2703 impl Extern {
2704     pub fn from_abi(abi: Option<StrLit>, span: Span) -> Extern {
2705         match abi {
2706             Some(name) => Extern::Explicit(name, span),
2707             None => Extern::Implicit(span),
2708         }
2709     }
2710 }
2711
2712 /// A function header.
2713 ///
2714 /// All the information between the visibility and the name of the function is
2715 /// included in this struct (e.g., `async unsafe fn` or `const extern "C" fn`).
2716 #[derive(Clone, Copy, Encodable, Decodable, Debug)]
2717 pub struct FnHeader {
2718     pub unsafety: Unsafe,
2719     pub asyncness: Async,
2720     pub constness: Const,
2721     pub ext: Extern,
2722 }
2723
2724 impl FnHeader {
2725     /// Does this function header have any qualifiers or is it empty?
2726     pub fn has_qualifiers(&self) -> bool {
2727         let Self { unsafety, asyncness, constness, ext } = self;
2728         matches!(unsafety, Unsafe::Yes(_))
2729             || asyncness.is_async()
2730             || matches!(constness, Const::Yes(_))
2731             || !matches!(ext, Extern::None)
2732     }
2733 }
2734
2735 impl Default for FnHeader {
2736     fn default() -> FnHeader {
2737         FnHeader {
2738             unsafety: Unsafe::No,
2739             asyncness: Async::No,
2740             constness: Const::No,
2741             ext: Extern::None,
2742         }
2743     }
2744 }
2745
2746 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2747 pub struct Trait {
2748     pub unsafety: Unsafe,
2749     pub is_auto: IsAuto,
2750     pub generics: Generics,
2751     pub bounds: GenericBounds,
2752     pub items: Vec<P<AssocItem>>,
2753 }
2754
2755 /// The location of a where clause on a `TyAlias` (`Span`) and whether there was
2756 /// a `where` keyword (`bool`). This is split out from `WhereClause`, since there
2757 /// are two locations for where clause on type aliases, but their predicates
2758 /// are concatenated together.
2759 ///
2760 /// Take this example:
2761 /// ```ignore (only-for-syntax-highlight)
2762 /// trait Foo {
2763 ///   type Assoc<'a, 'b> where Self: 'a, Self: 'b;
2764 /// }
2765 /// impl Foo for () {
2766 ///   type Assoc<'a, 'b> where Self: 'a = () where Self: 'b;
2767 ///   //                 ^^^^^^^^^^^^^^ first where clause
2768 ///   //                                     ^^^^^^^^^^^^^^ second where clause
2769 /// }
2770 /// ```
2771 ///
2772 /// If there is no where clause, then this is `false` with `DUMMY_SP`.
2773 #[derive(Copy, Clone, Encodable, Decodable, Debug, Default)]
2774 pub struct TyAliasWhereClause(pub bool, pub Span);
2775
2776 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2777 pub struct TyAlias {
2778     pub defaultness: Defaultness,
2779     pub generics: Generics,
2780     /// The span information for the two where clauses (before equals, after equals)
2781     pub where_clauses: (TyAliasWhereClause, TyAliasWhereClause),
2782     /// The index in `generics.where_clause.predicates` that would split into
2783     /// predicates from the where clause before the equals and the predicates
2784     /// from the where clause after the equals
2785     pub where_predicates_split: usize,
2786     pub bounds: GenericBounds,
2787     pub ty: Option<P<Ty>>,
2788 }
2789
2790 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2791 pub struct Impl {
2792     pub defaultness: Defaultness,
2793     pub unsafety: Unsafe,
2794     pub generics: Generics,
2795     pub constness: Const,
2796     pub polarity: ImplPolarity,
2797     /// The trait being implemented, if any.
2798     pub of_trait: Option<TraitRef>,
2799     pub self_ty: P<Ty>,
2800     pub items: Vec<P<AssocItem>>,
2801 }
2802
2803 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2804 pub struct Fn {
2805     pub defaultness: Defaultness,
2806     pub generics: Generics,
2807     pub sig: FnSig,
2808     pub body: Option<P<Block>>,
2809 }
2810
2811 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2812 pub enum ItemKind {
2813     /// An `extern crate` item, with the optional *original* crate name if the crate was renamed.
2814     ///
2815     /// E.g., `extern crate foo` or `extern crate foo_bar as foo`.
2816     ExternCrate(Option<Symbol>),
2817     /// A use declaration item (`use`).
2818     ///
2819     /// E.g., `use foo;`, `use foo::bar;` or `use foo::bar as FooBar;`.
2820     Use(UseTree),
2821     /// A static item (`static`).
2822     ///
2823     /// E.g., `static FOO: i32 = 42;` or `static FOO: &'static str = "bar";`.
2824     Static(P<Ty>, Mutability, Option<P<Expr>>),
2825     /// A constant item (`const`).
2826     ///
2827     /// E.g., `const FOO: i32 = 42;`.
2828     Const(Defaultness, P<Ty>, Option<P<Expr>>),
2829     /// A function declaration (`fn`).
2830     ///
2831     /// E.g., `fn foo(bar: usize) -> usize { .. }`.
2832     Fn(Box<Fn>),
2833     /// A module declaration (`mod`).
2834     ///
2835     /// E.g., `mod foo;` or `mod foo { .. }`.
2836     /// `unsafe` keyword on modules is accepted syntactically for macro DSLs, but not
2837     /// semantically by Rust.
2838     Mod(Unsafe, ModKind),
2839     /// An external module (`extern`).
2840     ///
2841     /// E.g., `extern {}` or `extern "C" {}`.
2842     ForeignMod(ForeignMod),
2843     /// Module-level inline assembly (from `global_asm!()`).
2844     GlobalAsm(Box<InlineAsm>),
2845     /// A type alias (`type`).
2846     ///
2847     /// E.g., `type Foo = Bar<u8>;`.
2848     TyAlias(Box<TyAlias>),
2849     /// An enum definition (`enum`).
2850     ///
2851     /// E.g., `enum Foo<A, B> { C<A>, D<B> }`.
2852     Enum(EnumDef, Generics),
2853     /// A struct definition (`struct`).
2854     ///
2855     /// E.g., `struct Foo<A> { x: A }`.
2856     Struct(VariantData, Generics),
2857     /// A union definition (`union`).
2858     ///
2859     /// E.g., `union Foo<A, B> { x: A, y: B }`.
2860     Union(VariantData, Generics),
2861     /// A trait declaration (`trait`).
2862     ///
2863     /// E.g., `trait Foo { .. }`, `trait Foo<T> { .. }` or `auto trait Foo {}`.
2864     Trait(Box<Trait>),
2865     /// Trait alias
2866     ///
2867     /// E.g., `trait Foo = Bar + Quux;`.
2868     TraitAlias(Generics, GenericBounds),
2869     /// An implementation.
2870     ///
2871     /// E.g., `impl<A> Foo<A> { .. }` or `impl<A> Trait for Foo<A> { .. }`.
2872     Impl(Box<Impl>),
2873     /// A macro invocation.
2874     ///
2875     /// E.g., `foo!(..)`.
2876     MacCall(MacCall),
2877
2878     /// A macro definition.
2879     MacroDef(MacroDef),
2880 }
2881
2882 impl ItemKind {
2883     pub fn article(&self) -> &str {
2884         use ItemKind::*;
2885         match self {
2886             Use(..) | Static(..) | Const(..) | Fn(..) | Mod(..) | GlobalAsm(..) | TyAlias(..)
2887             | Struct(..) | Union(..) | Trait(..) | TraitAlias(..) | MacroDef(..) => "a",
2888             ExternCrate(..) | ForeignMod(..) | MacCall(..) | Enum(..) | Impl { .. } => "an",
2889         }
2890     }
2891
2892     pub fn descr(&self) -> &str {
2893         match self {
2894             ItemKind::ExternCrate(..) => "extern crate",
2895             ItemKind::Use(..) => "`use` import",
2896             ItemKind::Static(..) => "static item",
2897             ItemKind::Const(..) => "constant item",
2898             ItemKind::Fn(..) => "function",
2899             ItemKind::Mod(..) => "module",
2900             ItemKind::ForeignMod(..) => "extern block",
2901             ItemKind::GlobalAsm(..) => "global asm item",
2902             ItemKind::TyAlias(..) => "type alias",
2903             ItemKind::Enum(..) => "enum",
2904             ItemKind::Struct(..) => "struct",
2905             ItemKind::Union(..) => "union",
2906             ItemKind::Trait(..) => "trait",
2907             ItemKind::TraitAlias(..) => "trait alias",
2908             ItemKind::MacCall(..) => "item macro invocation",
2909             ItemKind::MacroDef(..) => "macro definition",
2910             ItemKind::Impl { .. } => "implementation",
2911         }
2912     }
2913
2914     pub fn generics(&self) -> Option<&Generics> {
2915         match self {
2916             Self::Fn(box Fn { generics, .. })
2917             | Self::TyAlias(box TyAlias { generics, .. })
2918             | Self::Enum(_, generics)
2919             | Self::Struct(_, generics)
2920             | Self::Union(_, generics)
2921             | Self::Trait(box Trait { generics, .. })
2922             | Self::TraitAlias(generics, _)
2923             | Self::Impl(box Impl { generics, .. }) => Some(generics),
2924             _ => None,
2925         }
2926     }
2927 }
2928
2929 /// Represents associated items.
2930 /// These include items in `impl` and `trait` definitions.
2931 pub type AssocItem = Item<AssocItemKind>;
2932
2933 /// Represents associated item kinds.
2934 ///
2935 /// The term "provided" in the variants below refers to the item having a default
2936 /// definition / body. Meanwhile, a "required" item lacks a definition / body.
2937 /// In an implementation, all items must be provided.
2938 /// The `Option`s below denote the bodies, where `Some(_)`
2939 /// means "provided" and conversely `None` means "required".
2940 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2941 pub enum AssocItemKind {
2942     /// An associated constant, `const $ident: $ty $def?;` where `def ::= "=" $expr? ;`.
2943     /// If `def` is parsed, then the constant is provided, and otherwise required.
2944     Const(Defaultness, P<Ty>, Option<P<Expr>>),
2945     /// An associated function.
2946     Fn(Box<Fn>),
2947     /// An associated type.
2948     TyAlias(Box<TyAlias>),
2949     /// A macro expanding to associated items.
2950     MacCall(MacCall),
2951 }
2952
2953 impl AssocItemKind {
2954     pub fn defaultness(&self) -> Defaultness {
2955         match *self {
2956             Self::Const(defaultness, ..)
2957             | Self::Fn(box Fn { defaultness, .. })
2958             | Self::TyAlias(box TyAlias { defaultness, .. }) => defaultness,
2959             Self::MacCall(..) => Defaultness::Final,
2960         }
2961     }
2962 }
2963
2964 impl From<AssocItemKind> for ItemKind {
2965     fn from(assoc_item_kind: AssocItemKind) -> ItemKind {
2966         match assoc_item_kind {
2967             AssocItemKind::Const(a, b, c) => ItemKind::Const(a, b, c),
2968             AssocItemKind::Fn(fn_kind) => ItemKind::Fn(fn_kind),
2969             AssocItemKind::TyAlias(ty_alias_kind) => ItemKind::TyAlias(ty_alias_kind),
2970             AssocItemKind::MacCall(a) => ItemKind::MacCall(a),
2971         }
2972     }
2973 }
2974
2975 impl TryFrom<ItemKind> for AssocItemKind {
2976     type Error = ItemKind;
2977
2978     fn try_from(item_kind: ItemKind) -> Result<AssocItemKind, ItemKind> {
2979         Ok(match item_kind {
2980             ItemKind::Const(a, b, c) => AssocItemKind::Const(a, b, c),
2981             ItemKind::Fn(fn_kind) => AssocItemKind::Fn(fn_kind),
2982             ItemKind::TyAlias(ty_alias_kind) => AssocItemKind::TyAlias(ty_alias_kind),
2983             ItemKind::MacCall(a) => AssocItemKind::MacCall(a),
2984             _ => return Err(item_kind),
2985         })
2986     }
2987 }
2988
2989 /// An item in `extern` block.
2990 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2991 pub enum ForeignItemKind {
2992     /// A foreign static item (`static FOO: u8`).
2993     Static(P<Ty>, Mutability, Option<P<Expr>>),
2994     /// An foreign function.
2995     Fn(Box<Fn>),
2996     /// An foreign type.
2997     TyAlias(Box<TyAlias>),
2998     /// A macro expanding to foreign items.
2999     MacCall(MacCall),
3000 }
3001
3002 impl From<ForeignItemKind> for ItemKind {
3003     fn from(foreign_item_kind: ForeignItemKind) -> ItemKind {
3004         match foreign_item_kind {
3005             ForeignItemKind::Static(a, b, c) => ItemKind::Static(a, b, c),
3006             ForeignItemKind::Fn(fn_kind) => ItemKind::Fn(fn_kind),
3007             ForeignItemKind::TyAlias(ty_alias_kind) => ItemKind::TyAlias(ty_alias_kind),
3008             ForeignItemKind::MacCall(a) => ItemKind::MacCall(a),
3009         }
3010     }
3011 }
3012
3013 impl TryFrom<ItemKind> for ForeignItemKind {
3014     type Error = ItemKind;
3015
3016     fn try_from(item_kind: ItemKind) -> Result<ForeignItemKind, ItemKind> {
3017         Ok(match item_kind {
3018             ItemKind::Static(a, b, c) => ForeignItemKind::Static(a, b, c),
3019             ItemKind::Fn(fn_kind) => ForeignItemKind::Fn(fn_kind),
3020             ItemKind::TyAlias(ty_alias_kind) => ForeignItemKind::TyAlias(ty_alias_kind),
3021             ItemKind::MacCall(a) => ForeignItemKind::MacCall(a),
3022             _ => return Err(item_kind),
3023         })
3024     }
3025 }
3026
3027 pub type ForeignItem = Item<ForeignItemKind>;
3028
3029 // Some nodes are used a lot. Make sure they don't unintentionally get bigger.
3030 #[cfg(all(target_arch = "x86_64", target_pointer_width = "64"))]
3031 mod size_asserts {
3032     use super::*;
3033     // These are in alphabetical order, which is easy to maintain.
3034     rustc_data_structures::static_assert_size!(AssocItemKind, 72);
3035     rustc_data_structures::static_assert_size!(Attribute, 152);
3036     rustc_data_structures::static_assert_size!(Block, 48);
3037     rustc_data_structures::static_assert_size!(Expr, 104);
3038     rustc_data_structures::static_assert_size!(Fn, 192);
3039     rustc_data_structures::static_assert_size!(ForeignItemKind, 72);
3040     rustc_data_structures::static_assert_size!(GenericBound, 88);
3041     rustc_data_structures::static_assert_size!(Generics, 72);
3042     rustc_data_structures::static_assert_size!(Impl, 200);
3043     rustc_data_structures::static_assert_size!(Item, 200);
3044     rustc_data_structures::static_assert_size!(ItemKind, 112);
3045     rustc_data_structures::static_assert_size!(Lit, 48);
3046     rustc_data_structures::static_assert_size!(Pat, 120);
3047     rustc_data_structures::static_assert_size!(Path, 40);
3048     rustc_data_structures::static_assert_size!(PathSegment, 24);
3049     rustc_data_structures::static_assert_size!(Stmt, 32);
3050     rustc_data_structures::static_assert_size!(Ty, 96);
3051 }