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