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Specialize HashStable for [u8] slices
[rust.git] / compiler / rustc_ast / src / ast.rs
1 //! The Rust abstract syntax tree module.
2 //!
3 //! This module contains common structures forming the language AST.
4 //! Two main entities in the module are [`Item`] (which represents an AST element with
5 //! additional metadata), and [`ItemKind`] (which represents a concrete type and contains
6 //! information specific to the type of the item).
7 //!
8 //! Other module items worth mentioning:
9 //! - [`Ty`] and [`TyKind`]: A parsed Rust type.
10 //! - [`Expr`] and [`ExprKind`]: A parsed Rust expression.
11 //! - [`Pat`] and [`PatKind`]: A parsed Rust pattern. Patterns are often dual to expressions.
12 //! - [`Stmt`] and [`StmtKind`]: An executable action that does not return a value.
13 //! - [`FnDecl`], [`FnHeader`] and [`Param`]: Metadata associated with a function declaration.
14 //! - [`Generics`], [`GenericParam`], [`WhereClause`]: Metadata associated with generic parameters.
15 //! - [`EnumDef`] and [`Variant`]: Enum declaration.
16 //! - [`Lit`] and [`LitKind`]: Literal expressions.
17 //! - [`MacroDef`], [`MacStmtStyle`], [`MacCall`], [`MacDelimiter`]: Macro definition and invocation.
18 //! - [`Attribute`]: Metadata associated with item.
19 //! - [`UnOp`], [`BinOp`], and [`BinOpKind`]: Unary and binary operators.
20
21 pub use crate::util::parser::ExprPrecedence;
22 pub use GenericArgs::*;
23 pub use UnsafeSource::*;
24
25 use crate::ptr::P;
26 use crate::token::{self, CommentKind, DelimToken, Token};
27 use crate::tokenstream::{DelimSpan, LazyTokenStream, TokenStream, TokenTree};
28
29 use rustc_data_structures::stable_hasher::{HashStable, StableHasher};
30 use rustc_data_structures::stack::ensure_sufficient_stack;
31 use rustc_data_structures::sync::Lrc;
32 use rustc_data_structures::thin_vec::ThinVec;
33 use rustc_macros::HashStable_Generic;
34 use rustc_serialize::{self, Decoder, Encoder};
35 use rustc_span::source_map::{respan, Spanned};
36 use rustc_span::symbol::{kw, sym, Ident, Symbol};
37 use rustc_span::{Span, DUMMY_SP};
38
39 use std::cmp::Ordering;
40 use std::convert::TryFrom;
41 use std::fmt;
42
43 #[cfg(test)]
44 mod tests;
45
46 /// A "Label" is an identifier of some point in sources,
47 /// e.g. in the following code:
48 ///
49 /// ```rust
50 /// 'outer: loop {
51 ///     break 'outer;
52 /// }
53 /// ```
54 ///
55 /// `'outer` is a label.
56 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Copy, HashStable_Generic)]
57 pub struct Label {
58     pub ident: Ident,
59 }
60
61 impl fmt::Debug for Label {
62     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
63         write!(f, "label({:?})", self.ident)
64     }
65 }
66
67 /// A "Lifetime" is an annotation of the scope in which variable
68 /// can be used, e.g. `'a` in `&'a i32`.
69 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Copy)]
70 pub struct Lifetime {
71     pub id: NodeId,
72     pub ident: Ident,
73 }
74
75 impl fmt::Debug for Lifetime {
76     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
77         write!(f, "lifetime({}: {})", self.id, self)
78     }
79 }
80
81 impl fmt::Display for Lifetime {
82     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
83         write!(f, "{}", self.ident.name)
84     }
85 }
86
87 /// A "Path" is essentially Rust's notion of a name.
88 ///
89 /// It's represented as a sequence of identifiers,
90 /// along with a bunch of supporting information.
91 ///
92 /// E.g., `std::cmp::PartialEq`.
93 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
94 pub struct Path {
95     pub span: Span,
96     /// The segments in the path: the things separated by `::`.
97     /// Global paths begin with `kw::PathRoot`.
98     pub segments: Vec<PathSegment>,
99     pub tokens: Option<LazyTokenStream>,
100 }
101
102 impl PartialEq<Symbol> for Path {
103     #[inline]
104     fn eq(&self, symbol: &Symbol) -> bool {
105         self.segments.len() == 1 && { self.segments[0].ident.name == *symbol }
106     }
107 }
108
109 impl<CTX> HashStable<CTX> for Path {
110     fn hash_stable(&self, hcx: &mut CTX, hasher: &mut StableHasher) {
111         self.segments.len().hash_stable(hcx, hasher);
112         for segment in &self.segments {
113             segment.ident.name.hash_stable(hcx, hasher);
114         }
115     }
116 }
117
118 impl Path {
119     // Convert a span and an identifier to the corresponding
120     // one-segment path.
121     pub fn from_ident(ident: Ident) -> Path {
122         Path { segments: vec![PathSegment::from_ident(ident)], span: ident.span, tokens: None }
123     }
124
125     pub fn is_global(&self) -> bool {
126         !self.segments.is_empty() && self.segments[0].ident.name == kw::PathRoot
127     }
128 }
129
130 /// A segment of a path: an identifier, an optional lifetime, and a set of types.
131 ///
132 /// E.g., `std`, `String` or `Box<T>`.
133 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
134 pub struct PathSegment {
135     /// The identifier portion of this path segment.
136     pub ident: Ident,
137
138     pub id: NodeId,
139
140     /// Type/lifetime parameters attached to this path. They come in
141     /// two flavors: `Path<A,B,C>` and `Path(A,B) -> C`.
142     /// `None` means that no parameter list is supplied (`Path`),
143     /// `Some` means that parameter list is supplied (`Path<X, Y>`)
144     /// but it can be empty (`Path<>`).
145     /// `P` is used as a size optimization for the common case with no parameters.
146     pub args: Option<P<GenericArgs>>,
147 }
148
149 impl PathSegment {
150     pub fn from_ident(ident: Ident) -> Self {
151         PathSegment { ident, id: DUMMY_NODE_ID, args: None }
152     }
153
154     pub fn path_root(span: Span) -> Self {
155         PathSegment::from_ident(Ident::new(kw::PathRoot, span))
156     }
157
158     pub fn span(&self) -> Span {
159         match &self.args {
160             Some(args) => self.ident.span.to(args.span()),
161             None => self.ident.span,
162         }
163     }
164 }
165
166 /// The arguments of a path segment.
167 ///
168 /// E.g., `<A, B>` as in `Foo<A, B>` or `(A, B)` as in `Foo(A, B)`.
169 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
170 pub enum GenericArgs {
171     /// The `<'a, A, B, C>` in `foo::bar::baz::<'a, A, B, C>`.
172     AngleBracketed(AngleBracketedArgs),
173     /// The `(A, B)` and `C` in `Foo(A, B) -> C`.
174     Parenthesized(ParenthesizedArgs),
175 }
176
177 impl GenericArgs {
178     pub fn is_angle_bracketed(&self) -> bool {
179         matches!(self, AngleBracketed(..))
180     }
181
182     pub fn span(&self) -> Span {
183         match *self {
184             AngleBracketed(ref data) => data.span,
185             Parenthesized(ref data) => data.span,
186         }
187     }
188 }
189
190 /// Concrete argument in the sequence of generic args.
191 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
192 pub enum GenericArg {
193     /// `'a` in `Foo<'a>`
194     Lifetime(Lifetime),
195     /// `Bar` in `Foo<Bar>`
196     Type(P<Ty>),
197     /// `1` in `Foo<1>`
198     Const(AnonConst),
199 }
200
201 impl GenericArg {
202     pub fn span(&self) -> Span {
203         match self {
204             GenericArg::Lifetime(lt) => lt.ident.span,
205             GenericArg::Type(ty) => ty.span,
206             GenericArg::Const(ct) => ct.value.span,
207         }
208     }
209 }
210
211 /// A path like `Foo<'a, T>`.
212 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, Default)]
213 pub struct AngleBracketedArgs {
214     /// The overall span.
215     pub span: Span,
216     /// The comma separated parts in the `<...>`.
217     pub args: Vec<AngleBracketedArg>,
218 }
219
220 /// Either an argument for a parameter e.g., `'a`, `Vec<u8>`, `0`,
221 /// or a constraint on an associated item, e.g., `Item = String` or `Item: Bound`.
222 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
223 pub enum AngleBracketedArg {
224     /// Argument for a generic parameter.
225     Arg(GenericArg),
226     /// Constraint for an associated item.
227     Constraint(AssocTyConstraint),
228 }
229
230 impl AngleBracketedArg {
231     pub fn span(&self) -> Span {
232         match self {
233             AngleBracketedArg::Arg(arg) => arg.span(),
234             AngleBracketedArg::Constraint(constraint) => constraint.span,
235         }
236     }
237 }
238
239 impl Into<Option<P<GenericArgs>>> for AngleBracketedArgs {
240     fn into(self) -> Option<P<GenericArgs>> {
241         Some(P(GenericArgs::AngleBracketed(self)))
242     }
243 }
244
245 impl Into<Option<P<GenericArgs>>> for ParenthesizedArgs {
246     fn into(self) -> Option<P<GenericArgs>> {
247         Some(P(GenericArgs::Parenthesized(self)))
248     }
249 }
250
251 /// A path like `Foo(A, B) -> C`.
252 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
253 pub struct ParenthesizedArgs {
254     /// ```text
255     /// Foo(A, B) -> C
256     /// ^^^^^^^^^^^^^^
257     /// ```
258     pub span: Span,
259
260     /// `(A, B)`
261     pub inputs: Vec<P<Ty>>,
262
263     /// ```text
264     /// Foo(A, B) -> C
265     ///    ^^^^^^
266     /// ```
267     pub inputs_span: Span,
268
269     /// `C`
270     pub output: FnRetTy,
271 }
272
273 impl ParenthesizedArgs {
274     pub fn as_angle_bracketed_args(&self) -> AngleBracketedArgs {
275         let args = self
276             .inputs
277             .iter()
278             .cloned()
279             .map(|input| AngleBracketedArg::Arg(GenericArg::Type(input)))
280             .collect();
281         AngleBracketedArgs { span: self.inputs_span, args }
282     }
283 }
284
285 pub use crate::node_id::{NodeId, CRATE_NODE_ID, DUMMY_NODE_ID};
286
287 /// A modifier on a bound, e.g., `?Sized` or `~const Trait`.
288 ///
289 /// Negative bounds should also be handled here.
290 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Encodable, Decodable, Debug)]
291 pub enum TraitBoundModifier {
292     /// No modifiers
293     None,
294
295     /// `?Trait`
296     Maybe,
297
298     /// `~const Trait`
299     MaybeConst,
300
301     /// `~const ?Trait`
302     //
303     // This parses but will be rejected during AST validation.
304     MaybeConstMaybe,
305 }
306
307 /// The AST represents all type param bounds as types.
308 /// `typeck::collect::compute_bounds` matches these against
309 /// the "special" built-in traits (see `middle::lang_items`) and
310 /// detects `Copy`, `Send` and `Sync`.
311 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
312 pub enum GenericBound {
313     Trait(PolyTraitRef, TraitBoundModifier),
314     Outlives(Lifetime),
315 }
316
317 impl GenericBound {
318     pub fn span(&self) -> Span {
319         match self {
320             GenericBound::Trait(ref t, ..) => t.span,
321             GenericBound::Outlives(ref l) => l.ident.span,
322         }
323     }
324 }
325
326 pub type GenericBounds = Vec<GenericBound>;
327
328 /// Specifies the enforced ordering for generic parameters. In the future,
329 /// if we wanted to relax this order, we could override `PartialEq` and
330 /// `PartialOrd`, to allow the kinds to be unordered.
331 #[derive(Hash, Clone, Copy)]
332 pub enum ParamKindOrd {
333     Lifetime,
334     Type,
335     // `unordered` is only `true` if `sess.unordered_const_ty_params()`
336     // returns true. Specifically, if it's only `min_const_generics`, it will still require
337     // ordering consts after types.
338     Const { unordered: bool },
339     // `Infer` is not actually constructed directly from the AST, but is implicitly constructed
340     // during HIR lowering, and `ParamKindOrd` will implicitly order inferred variables last.
341     Infer,
342 }
343
344 impl Ord for ParamKindOrd {
345     fn cmp(&self, other: &Self) -> Ordering {
346         use ParamKindOrd::*;
347         let to_int = |v| match v {
348             Lifetime => 0,
349             Infer | Type | Const { unordered: true } => 1,
350             // technically both consts should be ordered equally,
351             // but only one is ever encountered at a time, so this is
352             // fine.
353             Const { unordered: false } => 2,
354         };
355
356         to_int(*self).cmp(&to_int(*other))
357     }
358 }
359 impl PartialOrd for ParamKindOrd {
360     fn partial_cmp(&self, other: &Self) -> Option<Ordering> {
361         Some(self.cmp(other))
362     }
363 }
364 impl PartialEq for ParamKindOrd {
365     fn eq(&self, other: &Self) -> bool {
366         self.cmp(other) == Ordering::Equal
367     }
368 }
369 impl Eq for ParamKindOrd {}
370
371 impl fmt::Display for ParamKindOrd {
372     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
373         match self {
374             ParamKindOrd::Lifetime => "lifetime".fmt(f),
375             ParamKindOrd::Type => "type".fmt(f),
376             ParamKindOrd::Const { .. } => "const".fmt(f),
377             ParamKindOrd::Infer => "infer".fmt(f),
378         }
379     }
380 }
381
382 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
383 pub enum GenericParamKind {
384     /// A lifetime definition (e.g., `'a: 'b + 'c + 'd`).
385     Lifetime,
386     Type {
387         default: Option<P<Ty>>,
388     },
389     Const {
390         ty: P<Ty>,
391         /// Span of the `const` keyword.
392         kw_span: Span,
393         /// Optional default value for the const generic param
394         default: Option<AnonConst>,
395     },
396 }
397
398 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
399 pub struct GenericParam {
400     pub id: NodeId,
401     pub ident: Ident,
402     pub attrs: AttrVec,
403     pub bounds: GenericBounds,
404     pub is_placeholder: bool,
405     pub kind: GenericParamKind,
406 }
407
408 /// Represents lifetime, type and const parameters attached to a declaration of
409 /// a function, enum, trait, etc.
410 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
411 pub struct Generics {
412     pub params: Vec<GenericParam>,
413     pub where_clause: WhereClause,
414     pub span: Span,
415 }
416
417 impl Default for Generics {
418     /// Creates an instance of `Generics`.
419     fn default() -> Generics {
420         Generics {
421             params: Vec::new(),
422             where_clause: WhereClause {
423                 has_where_token: false,
424                 predicates: Vec::new(),
425                 span: DUMMY_SP,
426             },
427             span: DUMMY_SP,
428         }
429     }
430 }
431
432 /// A where-clause in a definition.
433 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
434 pub struct WhereClause {
435     /// `true` if we ate a `where` token: this can happen
436     /// if we parsed no predicates (e.g. `struct Foo where {}`).
437     /// This allows us to accurately pretty-print
438     /// in `nt_to_tokenstream`
439     pub has_where_token: bool,
440     pub predicates: Vec<WherePredicate>,
441     pub span: Span,
442 }
443
444 /// A single predicate in a where-clause.
445 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
446 pub enum WherePredicate {
447     /// A type binding (e.g., `for<'c> Foo: Send + Clone + 'c`).
448     BoundPredicate(WhereBoundPredicate),
449     /// A lifetime predicate (e.g., `'a: 'b + 'c`).
450     RegionPredicate(WhereRegionPredicate),
451     /// An equality predicate (unsupported).
452     EqPredicate(WhereEqPredicate),
453 }
454
455 impl WherePredicate {
456     pub fn span(&self) -> Span {
457         match self {
458             WherePredicate::BoundPredicate(p) => p.span,
459             WherePredicate::RegionPredicate(p) => p.span,
460             WherePredicate::EqPredicate(p) => p.span,
461         }
462     }
463 }
464
465 /// A type bound.
466 ///
467 /// E.g., `for<'c> Foo: Send + Clone + 'c`.
468 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
469 pub struct WhereBoundPredicate {
470     pub span: Span,
471     /// Any generics from a `for` binding.
472     pub bound_generic_params: Vec<GenericParam>,
473     /// The type being bounded.
474     pub bounded_ty: P<Ty>,
475     /// Trait and lifetime bounds (`Clone + Send + 'static`).
476     pub bounds: GenericBounds,
477 }
478
479 /// A lifetime predicate.
480 ///
481 /// E.g., `'a: 'b + 'c`.
482 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
483 pub struct WhereRegionPredicate {
484     pub span: Span,
485     pub lifetime: Lifetime,
486     pub bounds: GenericBounds,
487 }
488
489 /// An equality predicate (unsupported).
490 ///
491 /// E.g., `T = int`.
492 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
493 pub struct WhereEqPredicate {
494     pub id: NodeId,
495     pub span: Span,
496     pub lhs_ty: P<Ty>,
497     pub rhs_ty: P<Ty>,
498 }
499
500 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
501 pub struct Crate {
502     pub attrs: Vec<Attribute>,
503     pub items: Vec<P<Item>>,
504     pub span: Span,
505 }
506
507 /// Possible values inside of compile-time attribute lists.
508 ///
509 /// E.g., the '..' in `#[name(..)]`.
510 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
511 pub enum NestedMetaItem {
512     /// A full MetaItem, for recursive meta items.
513     MetaItem(MetaItem),
514     /// A literal.
515     ///
516     /// E.g., `"foo"`, `64`, `true`.
517     Literal(Lit),
518 }
519
520 /// A spanned compile-time attribute item.
521 ///
522 /// E.g., `#[test]`, `#[derive(..)]`, `#[rustfmt::skip]` or `#[feature = "foo"]`.
523 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
524 pub struct MetaItem {
525     pub path: Path,
526     pub kind: MetaItemKind,
527     pub span: Span,
528 }
529
530 /// A compile-time attribute item.
531 ///
532 /// E.g., `#[test]`, `#[derive(..)]` or `#[feature = "foo"]`.
533 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
534 pub enum MetaItemKind {
535     /// Word meta item.
536     ///
537     /// E.g., `test` as in `#[test]`.
538     Word,
539     /// List meta item.
540     ///
541     /// E.g., `derive(..)` as in `#[derive(..)]`.
542     List(Vec<NestedMetaItem>),
543     /// Name value meta item.
544     ///
545     /// E.g., `feature = "foo"` as in `#[feature = "foo"]`.
546     NameValue(Lit),
547 }
548
549 /// A block (`{ .. }`).
550 ///
551 /// E.g., `{ .. }` as in `fn foo() { .. }`.
552 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
553 pub struct Block {
554     /// The statements in the block.
555     pub stmts: Vec<Stmt>,
556     pub id: NodeId,
557     /// Distinguishes between `unsafe { ... }` and `{ ... }`.
558     pub rules: BlockCheckMode,
559     pub span: Span,
560     pub tokens: Option<LazyTokenStream>,
561     /// The following *isn't* a parse error, but will cause multiple errors in following stages.
562     /// ```
563     /// let x = {
564     ///     foo: var
565     /// };
566     /// ```
567     /// #34255
568     pub could_be_bare_literal: bool,
569 }
570
571 /// A match pattern.
572 ///
573 /// Patterns appear in match statements and some other contexts, such as `let` and `if let`.
574 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
575 pub struct Pat {
576     pub id: NodeId,
577     pub kind: PatKind,
578     pub span: Span,
579     pub tokens: Option<LazyTokenStream>,
580 }
581
582 impl Pat {
583     /// Attempt reparsing the pattern as a type.
584     /// This is intended for use by diagnostics.
585     pub fn to_ty(&self) -> Option<P<Ty>> {
586         let kind = match &self.kind {
587             // In a type expression `_` is an inference variable.
588             PatKind::Wild => TyKind::Infer,
589             // An IDENT pattern with no binding mode would be valid as path to a type. E.g. `u32`.
590             PatKind::Ident(BindingMode::ByValue(Mutability::Not), ident, None) => {
591                 TyKind::Path(None, Path::from_ident(*ident))
592             }
593             PatKind::Path(qself, path) => TyKind::Path(qself.clone(), path.clone()),
594             PatKind::MacCall(mac) => TyKind::MacCall(mac.clone()),
595             // `&mut? P` can be reinterpreted as `&mut? T` where `T` is `P` reparsed as a type.
596             PatKind::Ref(pat, mutbl) => {
597                 pat.to_ty().map(|ty| TyKind::Rptr(None, MutTy { ty, mutbl: *mutbl }))?
598             }
599             // A slice/array pattern `[P]` can be reparsed as `[T]`, an unsized array,
600             // when `P` can be reparsed as a type `T`.
601             PatKind::Slice(pats) if pats.len() == 1 => pats[0].to_ty().map(TyKind::Slice)?,
602             // A tuple pattern `(P0, .., Pn)` can be reparsed as `(T0, .., Tn)`
603             // assuming `T0` to `Tn` are all syntactically valid as types.
604             PatKind::Tuple(pats) => {
605                 let mut tys = Vec::with_capacity(pats.len());
606                 // FIXME(#48994) - could just be collected into an Option<Vec>
607                 for pat in pats {
608                     tys.push(pat.to_ty()?);
609                 }
610                 TyKind::Tup(tys)
611             }
612             _ => return None,
613         };
614
615         Some(P(Ty { kind, id: self.id, span: self.span, tokens: None }))
616     }
617
618     /// Walk top-down and call `it` in each place where a pattern occurs
619     /// starting with the root pattern `walk` is called on. If `it` returns
620     /// false then we will descend no further but siblings will be processed.
621     pub fn walk(&self, it: &mut impl FnMut(&Pat) -> bool) {
622         if !it(self) {
623             return;
624         }
625
626         match &self.kind {
627             // Walk into the pattern associated with `Ident` (if any).
628             PatKind::Ident(_, _, Some(p)) => p.walk(it),
629
630             // Walk into each field of struct.
631             PatKind::Struct(_, _, fields, _) => fields.iter().for_each(|field| field.pat.walk(it)),
632
633             // Sequence of patterns.
634             PatKind::TupleStruct(_, _, s)
635             | PatKind::Tuple(s)
636             | PatKind::Slice(s)
637             | PatKind::Or(s) => s.iter().for_each(|p| p.walk(it)),
638
639             // Trivial wrappers over inner patterns.
640             PatKind::Box(s) | PatKind::Ref(s, _) | PatKind::Paren(s) => s.walk(it),
641
642             // These patterns do not contain subpatterns, skip.
643             PatKind::Wild
644             | PatKind::Rest
645             | PatKind::Lit(_)
646             | PatKind::Range(..)
647             | PatKind::Ident(..)
648             | PatKind::Path(..)
649             | PatKind::MacCall(_) => {}
650         }
651     }
652
653     /// Is this a `..` pattern?
654     pub fn is_rest(&self) -> bool {
655         matches!(self.kind, PatKind::Rest)
656     }
657 }
658
659 /// A single field in a struct pattern.
660 ///
661 /// Patterns like the fields of `Foo { x, ref y, ref mut z }`
662 /// are treated the same as `x: x, y: ref y, z: ref mut z`,
663 /// except when `is_shorthand` is true.
664 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
665 pub struct PatField {
666     /// The identifier for the field.
667     pub ident: Ident,
668     /// The pattern the field is destructured to.
669     pub pat: P<Pat>,
670     pub is_shorthand: bool,
671     pub attrs: AttrVec,
672     pub id: NodeId,
673     pub span: Span,
674     pub is_placeholder: bool,
675 }
676
677 #[derive(Clone, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug, Copy)]
678 pub enum BindingMode {
679     ByRef(Mutability),
680     ByValue(Mutability),
681 }
682
683 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
684 pub enum RangeEnd {
685     /// `..=` or `...`
686     Included(RangeSyntax),
687     /// `..`
688     Excluded,
689 }
690
691 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
692 pub enum RangeSyntax {
693     /// `...`
694     DotDotDot,
695     /// `..=`
696     DotDotEq,
697 }
698
699 /// All the different flavors of pattern that Rust recognizes.
700 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
701 pub enum PatKind {
702     /// Represents a wildcard pattern (`_`).
703     Wild,
704
705     /// A `PatKind::Ident` may either be a new bound variable (`ref mut binding @ OPT_SUBPATTERN`),
706     /// or a unit struct/variant pattern, or a const pattern (in the last two cases the third
707     /// field must be `None`). Disambiguation cannot be done with parser alone, so it happens
708     /// during name resolution.
709     Ident(BindingMode, Ident, Option<P<Pat>>),
710
711     /// A struct or struct variant pattern (e.g., `Variant {x, y, ..}`).
712     /// The `bool` is `true` in the presence of a `..`.
713     Struct(Option<QSelf>, Path, Vec<PatField>, /* recovered */ bool),
714
715     /// A tuple struct/variant pattern (`Variant(x, y, .., z)`).
716     TupleStruct(Option<QSelf>, Path, Vec<P<Pat>>),
717
718     /// An or-pattern `A | B | C`.
719     /// Invariant: `pats.len() >= 2`.
720     Or(Vec<P<Pat>>),
721
722     /// A possibly qualified path pattern.
723     /// Unqualified path patterns `A::B::C` can legally refer to variants, structs, constants
724     /// or associated constants. Qualified path patterns `<A>::B::C`/`<A as Trait>::B::C` can
725     /// only legally refer to associated constants.
726     Path(Option<QSelf>, Path),
727
728     /// A tuple pattern (`(a, b)`).
729     Tuple(Vec<P<Pat>>),
730
731     /// A `box` pattern.
732     Box(P<Pat>),
733
734     /// A reference pattern (e.g., `&mut (a, b)`).
735     Ref(P<Pat>, Mutability),
736
737     /// A literal.
738     Lit(P<Expr>),
739
740     /// A range pattern (e.g., `1...2`, `1..2`, `1..`, `..2`, `1..=2`, `..=2`).
741     Range(Option<P<Expr>>, Option<P<Expr>>, Spanned<RangeEnd>),
742
743     /// A slice pattern `[a, b, c]`.
744     Slice(Vec<P<Pat>>),
745
746     /// A rest pattern `..`.
747     ///
748     /// Syntactically it is valid anywhere.
749     ///
750     /// Semantically however, it only has meaning immediately inside:
751     /// - a slice pattern: `[a, .., b]`,
752     /// - a binding pattern immediately inside a slice pattern: `[a, r @ ..]`,
753     /// - a tuple pattern: `(a, .., b)`,
754     /// - a tuple struct/variant pattern: `$path(a, .., b)`.
755     ///
756     /// In all of these cases, an additional restriction applies,
757     /// only one rest pattern may occur in the pattern sequences.
758     Rest,
759
760     /// Parentheses in patterns used for grouping (i.e., `(PAT)`).
761     Paren(P<Pat>),
762
763     /// A macro pattern; pre-expansion.
764     MacCall(MacCall),
765 }
766
767 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, Debug, Copy)]
768 #[derive(HashStable_Generic, Encodable, Decodable)]
769 pub enum Mutability {
770     Mut,
771     Not,
772 }
773
774 impl Mutability {
775     pub fn invert(self) -> Self {
776         match self {
777             Mutability::Mut => Mutability::Not,
778             Mutability::Not => Mutability::Mut,
779         }
780     }
781
782     pub fn prefix_str(&self) -> &'static str {
783         match self {
784             Mutability::Mut => "mut ",
785             Mutability::Not => "",
786         }
787     }
788 }
789
790 /// The kind of borrow in an `AddrOf` expression,
791 /// e.g., `&place` or `&raw const place`.
792 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Debug)]
793 #[derive(Encodable, Decodable, HashStable_Generic)]
794 pub enum BorrowKind {
795     /// A normal borrow, `&$expr` or `&mut $expr`.
796     /// The resulting type is either `&'a T` or `&'a mut T`
797     /// where `T = typeof($expr)` and `'a` is some lifetime.
798     Ref,
799     /// A raw borrow, `&raw const $expr` or `&raw mut $expr`.
800     /// The resulting type is either `*const T` or `*mut T`
801     /// where `T = typeof($expr)`.
802     Raw,
803 }
804
805 #[derive(Clone, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug, Copy)]
806 pub enum BinOpKind {
807     /// The `+` operator (addition)
808     Add,
809     /// The `-` operator (subtraction)
810     Sub,
811     /// The `*` operator (multiplication)
812     Mul,
813     /// The `/` operator (division)
814     Div,
815     /// The `%` operator (modulus)
816     Rem,
817     /// The `&&` operator (logical and)
818     And,
819     /// The `||` operator (logical or)
820     Or,
821     /// The `^` operator (bitwise xor)
822     BitXor,
823     /// The `&` operator (bitwise and)
824     BitAnd,
825     /// The `|` operator (bitwise or)
826     BitOr,
827     /// The `<<` operator (shift left)
828     Shl,
829     /// The `>>` operator (shift right)
830     Shr,
831     /// The `==` operator (equality)
832     Eq,
833     /// The `<` operator (less than)
834     Lt,
835     /// The `<=` operator (less than or equal to)
836     Le,
837     /// The `!=` operator (not equal to)
838     Ne,
839     /// The `>=` operator (greater than or equal to)
840     Ge,
841     /// The `>` operator (greater than)
842     Gt,
843 }
844
845 impl BinOpKind {
846     pub fn to_string(&self) -> &'static str {
847         use BinOpKind::*;
848         match *self {
849             Add => "+",
850             Sub => "-",
851             Mul => "*",
852             Div => "/",
853             Rem => "%",
854             And => "&&",
855             Or => "||",
856             BitXor => "^",
857             BitAnd => "&",
858             BitOr => "|",
859             Shl => "<<",
860             Shr => ">>",
861             Eq => "==",
862             Lt => "<",
863             Le => "<=",
864             Ne => "!=",
865             Ge => ">=",
866             Gt => ">",
867         }
868     }
869     pub fn lazy(&self) -> bool {
870         matches!(self, BinOpKind::And | BinOpKind::Or)
871     }
872
873     pub fn is_comparison(&self) -> bool {
874         use BinOpKind::*;
875         // Note for developers: please keep this as is;
876         // we want compilation to fail if another variant is added.
877         match *self {
878             Eq | Lt | Le | Ne | Gt | Ge => true,
879             And | Or | Add | Sub | Mul | Div | Rem | BitXor | BitAnd | BitOr | Shl | Shr => false,
880         }
881     }
882 }
883
884 pub type BinOp = Spanned<BinOpKind>;
885
886 /// Unary operator.
887 ///
888 /// Note that `&data` is not an operator, it's an `AddrOf` expression.
889 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, Copy)]
890 pub enum UnOp {
891     /// The `*` operator for dereferencing
892     Deref,
893     /// The `!` operator for logical inversion
894     Not,
895     /// The `-` operator for negation
896     Neg,
897 }
898
899 impl UnOp {
900     pub fn to_string(op: UnOp) -> &'static str {
901         match op {
902             UnOp::Deref => "*",
903             UnOp::Not => "!",
904             UnOp::Neg => "-",
905         }
906     }
907 }
908
909 /// A statement
910 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
911 pub struct Stmt {
912     pub id: NodeId,
913     pub kind: StmtKind,
914     pub span: Span,
915 }
916
917 impl Stmt {
918     pub fn tokens(&self) -> Option<&LazyTokenStream> {
919         match self.kind {
920             StmtKind::Local(ref local) => local.tokens.as_ref(),
921             StmtKind::Item(ref item) => item.tokens.as_ref(),
922             StmtKind::Expr(ref expr) | StmtKind::Semi(ref expr) => expr.tokens.as_ref(),
923             StmtKind::Empty => None,
924             StmtKind::MacCall(ref mac) => mac.tokens.as_ref(),
925         }
926     }
927
928     pub fn has_trailing_semicolon(&self) -> bool {
929         match &self.kind {
930             StmtKind::Semi(_) => true,
931             StmtKind::MacCall(mac) => matches!(mac.style, MacStmtStyle::Semicolon),
932             _ => false,
933         }
934     }
935
936     /// Converts a parsed `Stmt` to a `Stmt` with
937     /// a trailing semicolon.
938     ///
939     /// This only modifies the parsed AST struct, not the attached
940     /// `LazyTokenStream`. The parser is responsible for calling
941     /// `CreateTokenStream::add_trailing_semi` when there is actually
942     /// a semicolon in the tokenstream.
943     pub fn add_trailing_semicolon(mut self) -> Self {
944         self.kind = match self.kind {
945             StmtKind::Expr(expr) => StmtKind::Semi(expr),
946             StmtKind::MacCall(mac) => {
947                 StmtKind::MacCall(mac.map(|MacCallStmt { mac, style: _, attrs, tokens }| {
948                     MacCallStmt { mac, style: MacStmtStyle::Semicolon, attrs, tokens }
949                 }))
950             }
951             kind => kind,
952         };
953
954         self
955     }
956
957     pub fn is_item(&self) -> bool {
958         matches!(self.kind, StmtKind::Item(_))
959     }
960
961     pub fn is_expr(&self) -> bool {
962         matches!(self.kind, StmtKind::Expr(_))
963     }
964 }
965
966 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
967 pub enum StmtKind {
968     /// A local (let) binding.
969     Local(P<Local>),
970     /// An item definition.
971     Item(P<Item>),
972     /// Expr without trailing semi-colon.
973     Expr(P<Expr>),
974     /// Expr with a trailing semi-colon.
975     Semi(P<Expr>),
976     /// Just a trailing semi-colon.
977     Empty,
978     /// Macro.
979     MacCall(P<MacCallStmt>),
980 }
981
982 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
983 pub struct MacCallStmt {
984     pub mac: MacCall,
985     pub style: MacStmtStyle,
986     pub attrs: AttrVec,
987     pub tokens: Option<LazyTokenStream>,
988 }
989
990 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug)]
991 pub enum MacStmtStyle {
992     /// The macro statement had a trailing semicolon (e.g., `foo! { ... };`
993     /// `foo!(...);`, `foo![...];`).
994     Semicolon,
995     /// The macro statement had braces (e.g., `foo! { ... }`).
996     Braces,
997     /// The macro statement had parentheses or brackets and no semicolon (e.g.,
998     /// `foo!(...)`). All of these will end up being converted into macro
999     /// expressions.
1000     NoBraces,
1001 }
1002
1003 /// Local represents a `let` statement, e.g., `let <pat>:<ty> = <expr>;`.
1004 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1005 pub struct Local {
1006     pub id: NodeId,
1007     pub pat: P<Pat>,
1008     pub ty: Option<P<Ty>>,
1009     pub kind: LocalKind,
1010     pub span: Span,
1011     pub attrs: AttrVec,
1012     pub tokens: Option<LazyTokenStream>,
1013 }
1014
1015 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1016 pub enum LocalKind {
1017     /// Local declaration.
1018     /// Example: `let x;`
1019     Decl,
1020     /// Local declaration with an initializer.
1021     /// Example: `let x = y;`
1022     Init(P<Expr>),
1023     /// Local declaration with an initializer and an `else` clause.
1024     /// Example: `let Some(x) = y else { return };`
1025     InitElse(P<Expr>, P<Block>),
1026 }
1027
1028 impl LocalKind {
1029     pub fn init(&self) -> Option<&Expr> {
1030         match self {
1031             Self::Decl => None,
1032             Self::Init(i) | Self::InitElse(i, _) => Some(i),
1033         }
1034     }
1035
1036     pub fn init_else_opt(&self) -> Option<(&Expr, Option<&Block>)> {
1037         match self {
1038             Self::Decl => None,
1039             Self::Init(init) => Some((init, None)),
1040             Self::InitElse(init, els) => Some((init, Some(els))),
1041         }
1042     }
1043 }
1044
1045 /// An arm of a 'match'.
1046 ///
1047 /// E.g., `0..=10 => { println!("match!") }` as in
1048 ///
1049 /// ```
1050 /// match 123 {
1051 ///     0..=10 => { println!("match!") },
1052 ///     _ => { println!("no match!") },
1053 /// }
1054 /// ```
1055 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1056 pub struct Arm {
1057     pub attrs: AttrVec,
1058     /// Match arm pattern, e.g. `10` in `match foo { 10 => {}, _ => {} }`
1059     pub pat: P<Pat>,
1060     /// Match arm guard, e.g. `n > 10` in `match foo { n if n > 10 => {}, _ => {} }`
1061     pub guard: Option<P<Expr>>,
1062     /// Match arm body.
1063     pub body: P<Expr>,
1064     pub span: Span,
1065     pub id: NodeId,
1066     pub is_placeholder: bool,
1067 }
1068
1069 /// A single field in a struct expression, e.g. `x: value` and `y` in `Foo { x: value, y }`.
1070 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1071 pub struct ExprField {
1072     pub attrs: AttrVec,
1073     pub id: NodeId,
1074     pub span: Span,
1075     pub ident: Ident,
1076     pub expr: P<Expr>,
1077     pub is_shorthand: bool,
1078     pub is_placeholder: bool,
1079 }
1080
1081 #[derive(Clone, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug, Copy)]
1082 pub enum BlockCheckMode {
1083     Default,
1084     Unsafe(UnsafeSource),
1085 }
1086
1087 #[derive(Clone, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug, Copy)]
1088 pub enum UnsafeSource {
1089     CompilerGenerated,
1090     UserProvided,
1091 }
1092
1093 /// A constant (expression) that's not an item or associated item,
1094 /// but needs its own `DefId` for type-checking, const-eval, etc.
1095 /// These are usually found nested inside types (e.g., array lengths)
1096 /// or expressions (e.g., repeat counts), and also used to define
1097 /// explicit discriminant values for enum variants.
1098 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1099 pub struct AnonConst {
1100     pub id: NodeId,
1101     pub value: P<Expr>,
1102 }
1103
1104 /// An expression.
1105 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1106 pub struct Expr {
1107     pub id: NodeId,
1108     pub kind: ExprKind,
1109     pub span: Span,
1110     pub attrs: AttrVec,
1111     pub tokens: Option<LazyTokenStream>,
1112 }
1113
1114 // `Expr` is used a lot. Make sure it doesn't unintentionally get bigger.
1115 #[cfg(all(target_arch = "x86_64", target_pointer_width = "64"))]
1116 rustc_data_structures::static_assert_size!(Expr, 104);
1117
1118 impl Expr {
1119     /// Returns `true` if this expression would be valid somewhere that expects a value;
1120     /// for example, an `if` condition.
1121     pub fn returns(&self) -> bool {
1122         if let ExprKind::Block(ref block, _) = self.kind {
1123             match block.stmts.last().map(|last_stmt| &last_stmt.kind) {
1124                 // Implicit return
1125                 Some(StmtKind::Expr(_)) => true,
1126                 // Last statement is an explicit return?
1127                 Some(StmtKind::Semi(expr)) => matches!(expr.kind, ExprKind::Ret(_)),
1128                 // This is a block that doesn't end in either an implicit or explicit return.
1129                 _ => false,
1130             }
1131         } else {
1132             // This is not a block, it is a value.
1133             true
1134         }
1135     }
1136
1137     /// Is this expr either `N`, or `{ N }`.
1138     ///
1139     /// If this is not the case, name resolution does not resolve `N` when using
1140     /// `min_const_generics` as more complex expressions are not supported.
1141     pub fn is_potential_trivial_const_param(&self) -> bool {
1142         let this = if let ExprKind::Block(ref block, None) = self.kind {
1143             if block.stmts.len() == 1 {
1144                 if let StmtKind::Expr(ref expr) = block.stmts[0].kind { expr } else { self }
1145             } else {
1146                 self
1147             }
1148         } else {
1149             self
1150         };
1151
1152         if let ExprKind::Path(None, ref path) = this.kind {
1153             if path.segments.len() == 1 && path.segments[0].args.is_none() {
1154                 return true;
1155             }
1156         }
1157
1158         false
1159     }
1160
1161     pub fn to_bound(&self) -> Option<GenericBound> {
1162         match &self.kind {
1163             ExprKind::Path(None, path) => Some(GenericBound::Trait(
1164                 PolyTraitRef::new(Vec::new(), path.clone(), self.span),
1165                 TraitBoundModifier::None,
1166             )),
1167             _ => None,
1168         }
1169     }
1170
1171     pub fn peel_parens(&self) -> &Expr {
1172         let mut expr = self;
1173         while let ExprKind::Paren(inner) = &expr.kind {
1174             expr = &inner;
1175         }
1176         expr
1177     }
1178
1179     /// Attempts to reparse as `Ty` (for diagnostic purposes).
1180     pub fn to_ty(&self) -> Option<P<Ty>> {
1181         let kind = match &self.kind {
1182             // Trivial conversions.
1183             ExprKind::Path(qself, path) => TyKind::Path(qself.clone(), path.clone()),
1184             ExprKind::MacCall(mac) => TyKind::MacCall(mac.clone()),
1185
1186             ExprKind::Paren(expr) => expr.to_ty().map(TyKind::Paren)?,
1187
1188             ExprKind::AddrOf(BorrowKind::Ref, mutbl, expr) => {
1189                 expr.to_ty().map(|ty| TyKind::Rptr(None, MutTy { ty, mutbl: *mutbl }))?
1190             }
1191
1192             ExprKind::Repeat(expr, expr_len) => {
1193                 expr.to_ty().map(|ty| TyKind::Array(ty, expr_len.clone()))?
1194             }
1195
1196             ExprKind::Array(exprs) if exprs.len() == 1 => exprs[0].to_ty().map(TyKind::Slice)?,
1197
1198             ExprKind::Tup(exprs) => {
1199                 let tys = exprs.iter().map(|expr| expr.to_ty()).collect::<Option<Vec<_>>>()?;
1200                 TyKind::Tup(tys)
1201             }
1202
1203             // If binary operator is `Add` and both `lhs` and `rhs` are trait bounds,
1204             // then type of result is trait object.
1205             // Otherwise we don't assume the result type.
1206             ExprKind::Binary(binop, lhs, rhs) if binop.node == BinOpKind::Add => {
1207                 if let (Some(lhs), Some(rhs)) = (lhs.to_bound(), rhs.to_bound()) {
1208                     TyKind::TraitObject(vec![lhs, rhs], TraitObjectSyntax::None)
1209                 } else {
1210                     return None;
1211                 }
1212             }
1213
1214             ExprKind::Underscore => TyKind::Infer,
1215
1216             // This expression doesn't look like a type syntactically.
1217             _ => return None,
1218         };
1219
1220         Some(P(Ty { kind, id: self.id, span: self.span, tokens: None }))
1221     }
1222
1223     pub fn precedence(&self) -> ExprPrecedence {
1224         match self.kind {
1225             ExprKind::Box(_) => ExprPrecedence::Box,
1226             ExprKind::Array(_) => ExprPrecedence::Array,
1227             ExprKind::ConstBlock(_) => ExprPrecedence::ConstBlock,
1228             ExprKind::Call(..) => ExprPrecedence::Call,
1229             ExprKind::MethodCall(..) => ExprPrecedence::MethodCall,
1230             ExprKind::Tup(_) => ExprPrecedence::Tup,
1231             ExprKind::Binary(op, ..) => ExprPrecedence::Binary(op.node),
1232             ExprKind::Unary(..) => ExprPrecedence::Unary,
1233             ExprKind::Lit(_) => ExprPrecedence::Lit,
1234             ExprKind::Type(..) | ExprKind::Cast(..) => ExprPrecedence::Cast,
1235             ExprKind::Let(..) => ExprPrecedence::Let,
1236             ExprKind::If(..) => ExprPrecedence::If,
1237             ExprKind::While(..) => ExprPrecedence::While,
1238             ExprKind::ForLoop(..) => ExprPrecedence::ForLoop,
1239             ExprKind::Loop(..) => ExprPrecedence::Loop,
1240             ExprKind::Match(..) => ExprPrecedence::Match,
1241             ExprKind::Closure(..) => ExprPrecedence::Closure,
1242             ExprKind::Block(..) => ExprPrecedence::Block,
1243             ExprKind::TryBlock(..) => ExprPrecedence::TryBlock,
1244             ExprKind::Async(..) => ExprPrecedence::Async,
1245             ExprKind::Await(..) => ExprPrecedence::Await,
1246             ExprKind::Assign(..) => ExprPrecedence::Assign,
1247             ExprKind::AssignOp(..) => ExprPrecedence::AssignOp,
1248             ExprKind::Field(..) => ExprPrecedence::Field,
1249             ExprKind::Index(..) => ExprPrecedence::Index,
1250             ExprKind::Range(..) => ExprPrecedence::Range,
1251             ExprKind::Underscore => ExprPrecedence::Path,
1252             ExprKind::Path(..) => ExprPrecedence::Path,
1253             ExprKind::AddrOf(..) => ExprPrecedence::AddrOf,
1254             ExprKind::Break(..) => ExprPrecedence::Break,
1255             ExprKind::Continue(..) => ExprPrecedence::Continue,
1256             ExprKind::Ret(..) => ExprPrecedence::Ret,
1257             ExprKind::InlineAsm(..) | ExprKind::LlvmInlineAsm(..) => ExprPrecedence::InlineAsm,
1258             ExprKind::MacCall(..) => ExprPrecedence::Mac,
1259             ExprKind::Struct(..) => ExprPrecedence::Struct,
1260             ExprKind::Repeat(..) => ExprPrecedence::Repeat,
1261             ExprKind::Paren(..) => ExprPrecedence::Paren,
1262             ExprKind::Try(..) => ExprPrecedence::Try,
1263             ExprKind::Yield(..) => ExprPrecedence::Yield,
1264             ExprKind::Err => ExprPrecedence::Err,
1265         }
1266     }
1267 }
1268
1269 /// Limit types of a range (inclusive or exclusive)
1270 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug)]
1271 pub enum RangeLimits {
1272     /// Inclusive at the beginning, exclusive at the end
1273     HalfOpen,
1274     /// Inclusive at the beginning and end
1275     Closed,
1276 }
1277
1278 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1279 pub enum StructRest {
1280     /// `..x`.
1281     Base(P<Expr>),
1282     /// `..`.
1283     Rest(Span),
1284     /// No trailing `..` or expression.
1285     None,
1286 }
1287
1288 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1289 pub struct StructExpr {
1290     pub qself: Option<QSelf>,
1291     pub path: Path,
1292     pub fields: Vec<ExprField>,
1293     pub rest: StructRest,
1294 }
1295
1296 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1297 pub enum ExprKind {
1298     /// A `box x` expression.
1299     Box(P<Expr>),
1300     /// An array (`[a, b, c, d]`)
1301     Array(Vec<P<Expr>>),
1302     /// Allow anonymous constants from an inline `const` block
1303     ConstBlock(AnonConst),
1304     /// A function call
1305     ///
1306     /// The first field resolves to the function itself,
1307     /// and the second field is the list of arguments.
1308     /// This also represents calling the constructor of
1309     /// tuple-like ADTs such as tuple structs and enum variants.
1310     Call(P<Expr>, Vec<P<Expr>>),
1311     /// A method call (`x.foo::<'static, Bar, Baz>(a, b, c, d)`)
1312     ///
1313     /// The `PathSegment` represents the method name and its generic arguments
1314     /// (within the angle brackets).
1315     /// The first element of the vector of an `Expr` is the expression that evaluates
1316     /// to the object on which the method is being called on (the receiver),
1317     /// and the remaining elements are the rest of the arguments.
1318     /// Thus, `x.foo::<Bar, Baz>(a, b, c, d)` is represented as
1319     /// `ExprKind::MethodCall(PathSegment { foo, [Bar, Baz] }, [x, a, b, c, d])`.
1320     /// This `Span` is the span of the function, without the dot and receiver
1321     /// (e.g. `foo(a, b)` in `x.foo(a, b)`
1322     MethodCall(PathSegment, Vec<P<Expr>>, Span),
1323     /// A tuple (e.g., `(a, b, c, d)`).
1324     Tup(Vec<P<Expr>>),
1325     /// A binary operation (e.g., `a + b`, `a * b`).
1326     Binary(BinOp, P<Expr>, P<Expr>),
1327     /// A unary operation (e.g., `!x`, `*x`).
1328     Unary(UnOp, P<Expr>),
1329     /// A literal (e.g., `1`, `"foo"`).
1330     Lit(Lit),
1331     /// A cast (e.g., `foo as f64`).
1332     Cast(P<Expr>, P<Ty>),
1333     /// A type ascription (e.g., `42: usize`).
1334     Type(P<Expr>, P<Ty>),
1335     /// A `let pat = expr` expression that is only semantically allowed in the condition
1336     /// of `if` / `while` expressions. (e.g., `if let 0 = x { .. }`).
1337     ///
1338     /// `Span` represents the whole `let pat = expr` statement.
1339     Let(P<Pat>, P<Expr>, Span),
1340     /// An `if` block, with an optional `else` block.
1341     ///
1342     /// `if expr { block } else { expr }`
1343     If(P<Expr>, P<Block>, Option<P<Expr>>),
1344     /// A while loop, with an optional label.
1345     ///
1346     /// `'label: while expr { block }`
1347     While(P<Expr>, P<Block>, Option<Label>),
1348     /// A `for` loop, with an optional label.
1349     ///
1350     /// `'label: for pat in expr { block }`
1351     ///
1352     /// This is desugared to a combination of `loop` and `match` expressions.
1353     ForLoop(P<Pat>, P<Expr>, P<Block>, Option<Label>),
1354     /// Conditionless loop (can be exited with `break`, `continue`, or `return`).
1355     ///
1356     /// `'label: loop { block }`
1357     Loop(P<Block>, Option<Label>),
1358     /// A `match` block.
1359     Match(P<Expr>, Vec<Arm>),
1360     /// A closure (e.g., `move |a, b, c| a + b + c`).
1361     ///
1362     /// The final span is the span of the argument block `|...|`.
1363     Closure(CaptureBy, Async, Movability, P<FnDecl>, P<Expr>, Span),
1364     /// A block (`'label: { ... }`).
1365     Block(P<Block>, Option<Label>),
1366     /// An async block (`async move { ... }`).
1367     ///
1368     /// The `NodeId` is the `NodeId` for the closure that results from
1369     /// desugaring an async block, just like the NodeId field in the
1370     /// `Async::Yes` variant. This is necessary in order to create a def for the
1371     /// closure which can be used as a parent of any child defs. Defs
1372     /// created during lowering cannot be made the parent of any other
1373     /// preexisting defs.
1374     Async(CaptureBy, NodeId, P<Block>),
1375     /// An await expression (`my_future.await`).
1376     Await(P<Expr>),
1377
1378     /// A try block (`try { ... }`).
1379     TryBlock(P<Block>),
1380
1381     /// An assignment (`a = foo()`).
1382     /// The `Span` argument is the span of the `=` token.
1383     Assign(P<Expr>, P<Expr>, Span),
1384     /// An assignment with an operator.
1385     ///
1386     /// E.g., `a += 1`.
1387     AssignOp(BinOp, P<Expr>, P<Expr>),
1388     /// Access of a named (e.g., `obj.foo`) or unnamed (e.g., `obj.0`) struct field.
1389     Field(P<Expr>, Ident),
1390     /// An indexing operation (e.g., `foo[2]`).
1391     Index(P<Expr>, P<Expr>),
1392     /// A range (e.g., `1..2`, `1..`, `..2`, `1..=2`, `..=2`; and `..` in destructuring assignment).
1393     Range(Option<P<Expr>>, Option<P<Expr>>, RangeLimits),
1394     /// An underscore, used in destructuring assignment to ignore a value.
1395     Underscore,
1396
1397     /// Variable reference, possibly containing `::` and/or type
1398     /// parameters (e.g., `foo::bar::<baz>`).
1399     ///
1400     /// Optionally "qualified" (e.g., `<Vec<T> as SomeTrait>::SomeType`).
1401     Path(Option<QSelf>, Path),
1402
1403     /// A referencing operation (`&a`, `&mut a`, `&raw const a` or `&raw mut a`).
1404     AddrOf(BorrowKind, Mutability, P<Expr>),
1405     /// A `break`, with an optional label to break, and an optional expression.
1406     Break(Option<Label>, Option<P<Expr>>),
1407     /// A `continue`, with an optional label.
1408     Continue(Option<Label>),
1409     /// A `return`, with an optional value to be returned.
1410     Ret(Option<P<Expr>>),
1411
1412     /// Output of the `asm!()` macro.
1413     InlineAsm(P<InlineAsm>),
1414     /// Output of the `llvm_asm!()` macro.
1415     LlvmInlineAsm(P<LlvmInlineAsm>),
1416
1417     /// A macro invocation; pre-expansion.
1418     MacCall(MacCall),
1419
1420     /// A struct literal expression.
1421     ///
1422     /// E.g., `Foo {x: 1, y: 2}`, or `Foo {x: 1, .. rest}`.
1423     Struct(P<StructExpr>),
1424
1425     /// An array literal constructed from one repeated element.
1426     ///
1427     /// E.g., `[1; 5]`. The expression is the element to be
1428     /// repeated; the constant is the number of times to repeat it.
1429     Repeat(P<Expr>, AnonConst),
1430
1431     /// No-op: used solely so we can pretty-print faithfully.
1432     Paren(P<Expr>),
1433
1434     /// A try expression (`expr?`).
1435     Try(P<Expr>),
1436
1437     /// A `yield`, with an optional value to be yielded.
1438     Yield(Option<P<Expr>>),
1439
1440     /// Placeholder for an expression that wasn't syntactically well formed in some way.
1441     Err,
1442 }
1443
1444 /// The explicit `Self` type in a "qualified path". The actual
1445 /// path, including the trait and the associated item, is stored
1446 /// separately. `position` represents the index of the associated
1447 /// item qualified with this `Self` type.
1448 ///
1449 /// ```ignore (only-for-syntax-highlight)
1450 /// <Vec<T> as a::b::Trait>::AssociatedItem
1451 ///  ^~~~~     ~~~~~~~~~~~~~~^
1452 ///  ty        position = 3
1453 ///
1454 /// <Vec<T>>::AssociatedItem
1455 ///  ^~~~~    ^
1456 ///  ty       position = 0
1457 /// ```
1458 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1459 pub struct QSelf {
1460     pub ty: P<Ty>,
1461
1462     /// The span of `a::b::Trait` in a path like `<Vec<T> as
1463     /// a::b::Trait>::AssociatedItem`; in the case where `position ==
1464     /// 0`, this is an empty span.
1465     pub path_span: Span,
1466     pub position: usize,
1467 }
1468
1469 /// A capture clause used in closures and `async` blocks.
1470 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
1471 pub enum CaptureBy {
1472     /// `move |x| y + x`.
1473     Value,
1474     /// `move` keyword was not specified.
1475     Ref,
1476 }
1477
1478 /// The movability of a generator / closure literal:
1479 /// whether a generator contains self-references, causing it to be `!Unpin`.
1480 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, Encodable, Decodable, Debug, Copy)]
1481 #[derive(HashStable_Generic)]
1482 pub enum Movability {
1483     /// May contain self-references, `!Unpin`.
1484     Static,
1485     /// Must not contain self-references, `Unpin`.
1486     Movable,
1487 }
1488
1489 /// Represents a macro invocation. The `path` indicates which macro
1490 /// is being invoked, and the `args` are arguments passed to it.
1491 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1492 pub struct MacCall {
1493     pub path: Path,
1494     pub args: P<MacArgs>,
1495     pub prior_type_ascription: Option<(Span, bool)>,
1496 }
1497
1498 impl MacCall {
1499     pub fn span(&self) -> Span {
1500         self.path.span.to(self.args.span().unwrap_or(self.path.span))
1501     }
1502 }
1503
1504 /// Arguments passed to an attribute or a function-like macro.
1505 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
1506 pub enum MacArgs {
1507     /// No arguments - `#[attr]`.
1508     Empty,
1509     /// Delimited arguments - `#[attr()/[]/{}]` or `mac!()/[]/{}`.
1510     Delimited(DelimSpan, MacDelimiter, TokenStream),
1511     /// Arguments of a key-value attribute - `#[attr = "value"]`.
1512     Eq(
1513         /// Span of the `=` token.
1514         Span,
1515         /// "value" as a nonterminal token.
1516         Token,
1517     ),
1518 }
1519
1520 impl MacArgs {
1521     pub fn delim(&self) -> DelimToken {
1522         match self {
1523             MacArgs::Delimited(_, delim, _) => delim.to_token(),
1524             MacArgs::Empty | MacArgs::Eq(..) => token::NoDelim,
1525         }
1526     }
1527
1528     pub fn span(&self) -> Option<Span> {
1529         match self {
1530             MacArgs::Empty => None,
1531             MacArgs::Delimited(dspan, ..) => Some(dspan.entire()),
1532             MacArgs::Eq(eq_span, token) => Some(eq_span.to(token.span)),
1533         }
1534     }
1535
1536     /// Tokens inside the delimiters or after `=`.
1537     /// Proc macros see these tokens, for example.
1538     pub fn inner_tokens(&self) -> TokenStream {
1539         match self {
1540             MacArgs::Empty => TokenStream::default(),
1541             MacArgs::Delimited(.., tokens) => tokens.clone(),
1542             MacArgs::Eq(.., token) => TokenTree::Token(token.clone()).into(),
1543         }
1544     }
1545
1546     /// Whether a macro with these arguments needs a semicolon
1547     /// when used as a standalone item or statement.
1548     pub fn need_semicolon(&self) -> bool {
1549         !matches!(self, MacArgs::Delimited(_, MacDelimiter::Brace, _))
1550     }
1551 }
1552
1553 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
1554 pub enum MacDelimiter {
1555     Parenthesis,
1556     Bracket,
1557     Brace,
1558 }
1559
1560 impl MacDelimiter {
1561     pub fn to_token(self) -> DelimToken {
1562         match self {
1563             MacDelimiter::Parenthesis => DelimToken::Paren,
1564             MacDelimiter::Bracket => DelimToken::Bracket,
1565             MacDelimiter::Brace => DelimToken::Brace,
1566         }
1567     }
1568
1569     pub fn from_token(delim: DelimToken) -> Option<MacDelimiter> {
1570         match delim {
1571             token::Paren => Some(MacDelimiter::Parenthesis),
1572             token::Bracket => Some(MacDelimiter::Bracket),
1573             token::Brace => Some(MacDelimiter::Brace),
1574             token::NoDelim => None,
1575         }
1576     }
1577 }
1578
1579 /// Represents a macro definition.
1580 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
1581 pub struct MacroDef {
1582     pub body: P<MacArgs>,
1583     /// `true` if macro was defined with `macro_rules`.
1584     pub macro_rules: bool,
1585 }
1586
1587 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, Copy, Hash, Eq, PartialEq)]
1588 #[derive(HashStable_Generic)]
1589 pub enum StrStyle {
1590     /// A regular string, like `"foo"`.
1591     Cooked,
1592     /// A raw string, like `r##"foo"##`.
1593     ///
1594     /// The value is the number of `#` symbols used.
1595     Raw(u16),
1596 }
1597
1598 /// An AST literal.
1599 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
1600 pub struct Lit {
1601     /// The original literal token as written in source code.
1602     pub token: token::Lit,
1603     /// The "semantic" representation of the literal lowered from the original tokens.
1604     /// Strings are unescaped, hexadecimal forms are eliminated, etc.
1605     /// FIXME: Remove this and only create the semantic representation during lowering to HIR.
1606     pub kind: LitKind,
1607     pub span: Span,
1608 }
1609
1610 /// Same as `Lit`, but restricted to string literals.
1611 #[derive(Clone, Copy, Encodable, Decodable, Debug)]
1612 pub struct StrLit {
1613     /// The original literal token as written in source code.
1614     pub style: StrStyle,
1615     pub symbol: Symbol,
1616     pub suffix: Option<Symbol>,
1617     pub span: Span,
1618     /// The unescaped "semantic" representation of the literal lowered from the original token.
1619     /// FIXME: Remove this and only create the semantic representation during lowering to HIR.
1620     pub symbol_unescaped: Symbol,
1621 }
1622
1623 impl StrLit {
1624     pub fn as_lit(&self) -> Lit {
1625         let token_kind = match self.style {
1626             StrStyle::Cooked => token::Str,
1627             StrStyle::Raw(n) => token::StrRaw(n),
1628         };
1629         Lit {
1630             token: token::Lit::new(token_kind, self.symbol, self.suffix),
1631             span: self.span,
1632             kind: LitKind::Str(self.symbol_unescaped, self.style),
1633         }
1634     }
1635 }
1636
1637 /// Type of the integer literal based on provided suffix.
1638 #[derive(Clone, Copy, Encodable, Decodable, Debug, Hash, Eq, PartialEq)]
1639 #[derive(HashStable_Generic)]
1640 pub enum LitIntType {
1641     /// e.g. `42_i32`.
1642     Signed(IntTy),
1643     /// e.g. `42_u32`.
1644     Unsigned(UintTy),
1645     /// e.g. `42`.
1646     Unsuffixed,
1647 }
1648
1649 /// Type of the float literal based on provided suffix.
1650 #[derive(Clone, Copy, Encodable, Decodable, Debug, Hash, Eq, PartialEq)]
1651 #[derive(HashStable_Generic)]
1652 pub enum LitFloatType {
1653     /// A float literal with a suffix (`1f32` or `1E10f32`).
1654     Suffixed(FloatTy),
1655     /// A float literal without a suffix (`1.0 or 1.0E10`).
1656     Unsuffixed,
1657 }
1658
1659 /// Literal kind.
1660 ///
1661 /// E.g., `"foo"`, `42`, `12.34`, or `bool`.
1662 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, Hash, Eq, PartialEq, HashStable_Generic)]
1663 pub enum LitKind {
1664     /// A string literal (`"foo"`).
1665     Str(Symbol, StrStyle),
1666     /// A byte string (`b"foo"`).
1667     ByteStr(Lrc<[u8]>),
1668     /// A byte char (`b'f'`).
1669     Byte(u8),
1670     /// A character literal (`'a'`).
1671     Char(char),
1672     /// An integer literal (`1`).
1673     Int(u128, LitIntType),
1674     /// A float literal (`1f64` or `1E10f64`).
1675     Float(Symbol, LitFloatType),
1676     /// A boolean literal.
1677     Bool(bool),
1678     /// Placeholder for a literal that wasn't well-formed in some way.
1679     Err(Symbol),
1680 }
1681
1682 impl LitKind {
1683     /// Returns `true` if this literal is a string.
1684     pub fn is_str(&self) -> bool {
1685         matches!(self, LitKind::Str(..))
1686     }
1687
1688     /// Returns `true` if this literal is byte literal string.
1689     pub fn is_bytestr(&self) -> bool {
1690         matches!(self, LitKind::ByteStr(_))
1691     }
1692
1693     /// Returns `true` if this is a numeric literal.
1694     pub fn is_numeric(&self) -> bool {
1695         matches!(self, LitKind::Int(..) | LitKind::Float(..))
1696     }
1697
1698     /// Returns `true` if this literal has no suffix.
1699     /// Note: this will return true for literals with prefixes such as raw strings and byte strings.
1700     pub fn is_unsuffixed(&self) -> bool {
1701         !self.is_suffixed()
1702     }
1703
1704     /// Returns `true` if this literal has a suffix.
1705     pub fn is_suffixed(&self) -> bool {
1706         match *self {
1707             // suffixed variants
1708             LitKind::Int(_, LitIntType::Signed(..) | LitIntType::Unsigned(..))
1709             | LitKind::Float(_, LitFloatType::Suffixed(..)) => true,
1710             // unsuffixed variants
1711             LitKind::Str(..)
1712             | LitKind::ByteStr(..)
1713             | LitKind::Byte(..)
1714             | LitKind::Char(..)
1715             | LitKind::Int(_, LitIntType::Unsuffixed)
1716             | LitKind::Float(_, LitFloatType::Unsuffixed)
1717             | LitKind::Bool(..)
1718             | LitKind::Err(..) => false,
1719         }
1720     }
1721 }
1722
1723 // N.B., If you change this, you'll probably want to change the corresponding
1724 // type structure in `middle/ty.rs` as well.
1725 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1726 pub struct MutTy {
1727     pub ty: P<Ty>,
1728     pub mutbl: Mutability,
1729 }
1730
1731 /// Represents a function's signature in a trait declaration,
1732 /// trait implementation, or free function.
1733 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1734 pub struct FnSig {
1735     pub header: FnHeader,
1736     pub decl: P<FnDecl>,
1737     pub span: Span,
1738 }
1739
1740 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, Debug)]
1741 #[derive(Encodable, Decodable, HashStable_Generic)]
1742 pub enum FloatTy {
1743     F32,
1744     F64,
1745 }
1746
1747 impl FloatTy {
1748     pub fn name_str(self) -> &'static str {
1749         match self {
1750             FloatTy::F32 => "f32",
1751             FloatTy::F64 => "f64",
1752         }
1753     }
1754
1755     pub fn name(self) -> Symbol {
1756         match self {
1757             FloatTy::F32 => sym::f32,
1758             FloatTy::F64 => sym::f64,
1759         }
1760     }
1761 }
1762
1763 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, Debug)]
1764 #[derive(Encodable, Decodable, HashStable_Generic)]
1765 pub enum IntTy {
1766     Isize,
1767     I8,
1768     I16,
1769     I32,
1770     I64,
1771     I128,
1772 }
1773
1774 impl IntTy {
1775     pub fn name_str(&self) -> &'static str {
1776         match *self {
1777             IntTy::Isize => "isize",
1778             IntTy::I8 => "i8",
1779             IntTy::I16 => "i16",
1780             IntTy::I32 => "i32",
1781             IntTy::I64 => "i64",
1782             IntTy::I128 => "i128",
1783         }
1784     }
1785
1786     pub fn name(&self) -> Symbol {
1787         match *self {
1788             IntTy::Isize => sym::isize,
1789             IntTy::I8 => sym::i8,
1790             IntTy::I16 => sym::i16,
1791             IntTy::I32 => sym::i32,
1792             IntTy::I64 => sym::i64,
1793             IntTy::I128 => sym::i128,
1794         }
1795     }
1796 }
1797
1798 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, Copy, Debug)]
1799 #[derive(Encodable, Decodable, HashStable_Generic)]
1800 pub enum UintTy {
1801     Usize,
1802     U8,
1803     U16,
1804     U32,
1805     U64,
1806     U128,
1807 }
1808
1809 impl UintTy {
1810     pub fn name_str(&self) -> &'static str {
1811         match *self {
1812             UintTy::Usize => "usize",
1813             UintTy::U8 => "u8",
1814             UintTy::U16 => "u16",
1815             UintTy::U32 => "u32",
1816             UintTy::U64 => "u64",
1817             UintTy::U128 => "u128",
1818         }
1819     }
1820
1821     pub fn name(&self) -> Symbol {
1822         match *self {
1823             UintTy::Usize => sym::usize,
1824             UintTy::U8 => sym::u8,
1825             UintTy::U16 => sym::u16,
1826             UintTy::U32 => sym::u32,
1827             UintTy::U64 => sym::u64,
1828             UintTy::U128 => sym::u128,
1829         }
1830     }
1831 }
1832
1833 /// A constraint on an associated type (e.g., `A = Bar` in `Foo<A = Bar>` or
1834 /// `A: TraitA + TraitB` in `Foo<A: TraitA + TraitB>`).
1835 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1836 pub struct AssocTyConstraint {
1837     pub id: NodeId,
1838     pub ident: Ident,
1839     pub gen_args: Option<GenericArgs>,
1840     pub kind: AssocTyConstraintKind,
1841     pub span: Span,
1842 }
1843
1844 /// The kinds of an `AssocTyConstraint`.
1845 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1846 pub enum AssocTyConstraintKind {
1847     /// E.g., `A = Bar` in `Foo<A = Bar>`.
1848     Equality { ty: P<Ty> },
1849     /// E.g. `A: TraitA + TraitB` in `Foo<A: TraitA + TraitB>`.
1850     Bound { bounds: GenericBounds },
1851 }
1852
1853 #[derive(Encodable, Decodable, Debug)]
1854 pub struct Ty {
1855     pub id: NodeId,
1856     pub kind: TyKind,
1857     pub span: Span,
1858     pub tokens: Option<LazyTokenStream>,
1859 }
1860
1861 impl Clone for Ty {
1862     fn clone(&self) -> Self {
1863         ensure_sufficient_stack(|| Self {
1864             id: self.id,
1865             kind: self.kind.clone(),
1866             span: self.span,
1867             tokens: self.tokens.clone(),
1868         })
1869     }
1870 }
1871
1872 impl Ty {
1873     pub fn peel_refs(&self) -> &Self {
1874         let mut final_ty = self;
1875         while let TyKind::Rptr(_, MutTy { ty, .. }) = &final_ty.kind {
1876             final_ty = &ty;
1877         }
1878         final_ty
1879     }
1880 }
1881
1882 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1883 pub struct BareFnTy {
1884     pub unsafety: Unsafe,
1885     pub ext: Extern,
1886     pub generic_params: Vec<GenericParam>,
1887     pub decl: P<FnDecl>,
1888 }
1889
1890 /// The various kinds of type recognized by the compiler.
1891 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1892 pub enum TyKind {
1893     /// A variable-length slice (`[T]`).
1894     Slice(P<Ty>),
1895     /// A fixed length array (`[T; n]`).
1896     Array(P<Ty>, AnonConst),
1897     /// A raw pointer (`*const T` or `*mut T`).
1898     Ptr(MutTy),
1899     /// A reference (`&'a T` or `&'a mut T`).
1900     Rptr(Option<Lifetime>, MutTy),
1901     /// A bare function (e.g., `fn(usize) -> bool`).
1902     BareFn(P<BareFnTy>),
1903     /// The never type (`!`).
1904     Never,
1905     /// A tuple (`(A, B, C, D,...)`).
1906     Tup(Vec<P<Ty>>),
1907     /// A path (`module::module::...::Type`), optionally
1908     /// "qualified", e.g., `<Vec<T> as SomeTrait>::SomeType`.
1909     ///
1910     /// Type parameters are stored in the `Path` itself.
1911     Path(Option<QSelf>, Path),
1912     /// A trait object type `Bound1 + Bound2 + Bound3`
1913     /// where `Bound` is a trait or a lifetime.
1914     TraitObject(GenericBounds, TraitObjectSyntax),
1915     /// An `impl Bound1 + Bound2 + Bound3` type
1916     /// where `Bound` is a trait or a lifetime.
1917     ///
1918     /// The `NodeId` exists to prevent lowering from having to
1919     /// generate `NodeId`s on the fly, which would complicate
1920     /// the generation of opaque `type Foo = impl Trait` items significantly.
1921     ImplTrait(NodeId, GenericBounds),
1922     /// No-op; kept solely so that we can pretty-print faithfully.
1923     Paren(P<Ty>),
1924     /// Unused for now.
1925     Typeof(AnonConst),
1926     /// This means the type should be inferred instead of it having been
1927     /// specified. This can appear anywhere in a type.
1928     Infer,
1929     /// Inferred type of a `self` or `&self` argument in a method.
1930     ImplicitSelf,
1931     /// A macro in the type position.
1932     MacCall(MacCall),
1933     /// Placeholder for a kind that has failed to be defined.
1934     Err,
1935     /// Placeholder for a `va_list`.
1936     CVarArgs,
1937 }
1938
1939 impl TyKind {
1940     pub fn is_implicit_self(&self) -> bool {
1941         matches!(self, TyKind::ImplicitSelf)
1942     }
1943
1944     pub fn is_unit(&self) -> bool {
1945         matches!(self, TyKind::Tup(tys) if tys.is_empty())
1946     }
1947 }
1948
1949 /// Syntax used to declare a trait object.
1950 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
1951 pub enum TraitObjectSyntax {
1952     Dyn,
1953     None,
1954 }
1955
1956 /// Inline assembly operand explicit register or register class.
1957 ///
1958 /// E.g., `"eax"` as in `asm!("mov eax, 2", out("eax") result)`.
1959 #[derive(Clone, Copy, Encodable, Decodable, Debug)]
1960 pub enum InlineAsmRegOrRegClass {
1961     Reg(Symbol),
1962     RegClass(Symbol),
1963 }
1964
1965 bitflags::bitflags! {
1966     #[derive(Encodable, Decodable, HashStable_Generic)]
1967     pub struct InlineAsmOptions: u8 {
1968         const PURE = 1 << 0;
1969         const NOMEM = 1 << 1;
1970         const READONLY = 1 << 2;
1971         const PRESERVES_FLAGS = 1 << 3;
1972         const NORETURN = 1 << 4;
1973         const NOSTACK = 1 << 5;
1974         const ATT_SYNTAX = 1 << 6;
1975         const RAW = 1 << 7;
1976     }
1977 }
1978
1979 #[derive(Clone, PartialEq, PartialOrd, Encodable, Decodable, Debug, Hash, HashStable_Generic)]
1980 pub enum InlineAsmTemplatePiece {
1981     String(String),
1982     Placeholder { operand_idx: usize, modifier: Option<char>, span: Span },
1983 }
1984
1985 impl fmt::Display for InlineAsmTemplatePiece {
1986     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
1987         match self {
1988             Self::String(s) => {
1989                 for c in s.chars() {
1990                     match c {
1991                         '{' => f.write_str("{{")?,
1992                         '}' => f.write_str("}}")?,
1993                         _ => c.fmt(f)?,
1994                     }
1995                 }
1996                 Ok(())
1997             }
1998             Self::Placeholder { operand_idx, modifier: Some(modifier), .. } => {
1999                 write!(f, "{{{}:{}}}", operand_idx, modifier)
2000             }
2001             Self::Placeholder { operand_idx, modifier: None, .. } => {
2002                 write!(f, "{{{}}}", operand_idx)
2003             }
2004         }
2005     }
2006 }
2007
2008 impl InlineAsmTemplatePiece {
2009     /// Rebuilds the asm template string from its pieces.
2010     pub fn to_string(s: &[Self]) -> String {
2011         use fmt::Write;
2012         let mut out = String::new();
2013         for p in s.iter() {
2014             let _ = write!(out, "{}", p);
2015         }
2016         out
2017     }
2018 }
2019
2020 /// Inline assembly operand.
2021 ///
2022 /// E.g., `out("eax") result` as in `asm!("mov eax, 2", out("eax") result)`.
2023 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2024 pub enum InlineAsmOperand {
2025     In {
2026         reg: InlineAsmRegOrRegClass,
2027         expr: P<Expr>,
2028     },
2029     Out {
2030         reg: InlineAsmRegOrRegClass,
2031         late: bool,
2032         expr: Option<P<Expr>>,
2033     },
2034     InOut {
2035         reg: InlineAsmRegOrRegClass,
2036         late: bool,
2037         expr: P<Expr>,
2038     },
2039     SplitInOut {
2040         reg: InlineAsmRegOrRegClass,
2041         late: bool,
2042         in_expr: P<Expr>,
2043         out_expr: Option<P<Expr>>,
2044     },
2045     Const {
2046         anon_const: AnonConst,
2047     },
2048     Sym {
2049         expr: P<Expr>,
2050     },
2051 }
2052
2053 /// Inline assembly.
2054 ///
2055 /// E.g., `asm!("NOP");`.
2056 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2057 pub struct InlineAsm {
2058     pub template: Vec<InlineAsmTemplatePiece>,
2059     pub template_strs: Box<[(Symbol, Option<Symbol>, Span)]>,
2060     pub operands: Vec<(InlineAsmOperand, Span)>,
2061     pub clobber_abi: Option<(Symbol, Span)>,
2062     pub options: InlineAsmOptions,
2063     pub line_spans: Vec<Span>,
2064 }
2065
2066 /// Inline assembly dialect.
2067 ///
2068 /// E.g., `"intel"` as in `llvm_asm!("mov eax, 2" : "={eax}"(result) : : : "intel")`.
2069 #[derive(Clone, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug, Copy, Hash, HashStable_Generic)]
2070 pub enum LlvmAsmDialect {
2071     Att,
2072     Intel,
2073 }
2074
2075 /// LLVM-style inline assembly.
2076 ///
2077 /// E.g., `"={eax}"(result)` as in `llvm_asm!("mov eax, 2" : "={eax}"(result) : : : "intel")`.
2078 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2079 pub struct LlvmInlineAsmOutput {
2080     pub constraint: Symbol,
2081     pub expr: P<Expr>,
2082     pub is_rw: bool,
2083     pub is_indirect: bool,
2084 }
2085
2086 /// LLVM-style inline assembly.
2087 ///
2088 /// E.g., `llvm_asm!("NOP");`.
2089 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2090 pub struct LlvmInlineAsm {
2091     pub asm: Symbol,
2092     pub asm_str_style: StrStyle,
2093     pub outputs: Vec<LlvmInlineAsmOutput>,
2094     pub inputs: Vec<(Symbol, P<Expr>)>,
2095     pub clobbers: Vec<Symbol>,
2096     pub volatile: bool,
2097     pub alignstack: bool,
2098     pub dialect: LlvmAsmDialect,
2099 }
2100
2101 /// A parameter in a function header.
2102 ///
2103 /// E.g., `bar: usize` as in `fn foo(bar: usize)`.
2104 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2105 pub struct Param {
2106     pub attrs: AttrVec,
2107     pub ty: P<Ty>,
2108     pub pat: P<Pat>,
2109     pub id: NodeId,
2110     pub span: Span,
2111     pub is_placeholder: bool,
2112 }
2113
2114 /// Alternative representation for `Arg`s describing `self` parameter of methods.
2115 ///
2116 /// E.g., `&mut self` as in `fn foo(&mut self)`.
2117 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2118 pub enum SelfKind {
2119     /// `self`, `mut self`
2120     Value(Mutability),
2121     /// `&'lt self`, `&'lt mut self`
2122     Region(Option<Lifetime>, Mutability),
2123     /// `self: TYPE`, `mut self: TYPE`
2124     Explicit(P<Ty>, Mutability),
2125 }
2126
2127 pub type ExplicitSelf = Spanned<SelfKind>;
2128
2129 impl Param {
2130     /// Attempts to cast parameter to `ExplicitSelf`.
2131     pub fn to_self(&self) -> Option<ExplicitSelf> {
2132         if let PatKind::Ident(BindingMode::ByValue(mutbl), ident, _) = self.pat.kind {
2133             if ident.name == kw::SelfLower {
2134                 return match self.ty.kind {
2135                     TyKind::ImplicitSelf => Some(respan(self.pat.span, SelfKind::Value(mutbl))),
2136                     TyKind::Rptr(lt, MutTy { ref ty, mutbl }) if ty.kind.is_implicit_self() => {
2137                         Some(respan(self.pat.span, SelfKind::Region(lt, mutbl)))
2138                     }
2139                     _ => Some(respan(
2140                         self.pat.span.to(self.ty.span),
2141                         SelfKind::Explicit(self.ty.clone(), mutbl),
2142                     )),
2143                 };
2144             }
2145         }
2146         None
2147     }
2148
2149     /// Returns `true` if parameter is `self`.
2150     pub fn is_self(&self) -> bool {
2151         if let PatKind::Ident(_, ident, _) = self.pat.kind {
2152             ident.name == kw::SelfLower
2153         } else {
2154             false
2155         }
2156     }
2157
2158     /// Builds a `Param` object from `ExplicitSelf`.
2159     pub fn from_self(attrs: AttrVec, eself: ExplicitSelf, eself_ident: Ident) -> Param {
2160         let span = eself.span.to(eself_ident.span);
2161         let infer_ty = P(Ty { id: DUMMY_NODE_ID, kind: TyKind::ImplicitSelf, span, tokens: None });
2162         let param = |mutbl, ty| Param {
2163             attrs,
2164             pat: P(Pat {
2165                 id: DUMMY_NODE_ID,
2166                 kind: PatKind::Ident(BindingMode::ByValue(mutbl), eself_ident, None),
2167                 span,
2168                 tokens: None,
2169             }),
2170             span,
2171             ty,
2172             id: DUMMY_NODE_ID,
2173             is_placeholder: false,
2174         };
2175         match eself.node {
2176             SelfKind::Explicit(ty, mutbl) => param(mutbl, ty),
2177             SelfKind::Value(mutbl) => param(mutbl, infer_ty),
2178             SelfKind::Region(lt, mutbl) => param(
2179                 Mutability::Not,
2180                 P(Ty {
2181                     id: DUMMY_NODE_ID,
2182                     kind: TyKind::Rptr(lt, MutTy { ty: infer_ty, mutbl }),
2183                     span,
2184                     tokens: None,
2185                 }),
2186             ),
2187         }
2188     }
2189 }
2190
2191 /// A signature (not the body) of a function declaration.
2192 ///
2193 /// E.g., `fn foo(bar: baz)`.
2194 ///
2195 /// Please note that it's different from `FnHeader` structure
2196 /// which contains metadata about function safety, asyncness, constness and ABI.
2197 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2198 pub struct FnDecl {
2199     pub inputs: Vec<Param>,
2200     pub output: FnRetTy,
2201 }
2202
2203 impl FnDecl {
2204     pub fn has_self(&self) -> bool {
2205         self.inputs.get(0).map_or(false, Param::is_self)
2206     }
2207     pub fn c_variadic(&self) -> bool {
2208         self.inputs.last().map_or(false, |arg| matches!(arg.ty.kind, TyKind::CVarArgs))
2209     }
2210 }
2211
2212 /// Is the trait definition an auto trait?
2213 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
2214 pub enum IsAuto {
2215     Yes,
2216     No,
2217 }
2218
2219 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, Encodable, Decodable, Debug)]
2220 #[derive(HashStable_Generic)]
2221 pub enum Unsafe {
2222     Yes(Span),
2223     No,
2224 }
2225
2226 #[derive(Copy, Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2227 pub enum Async {
2228     Yes { span: Span, closure_id: NodeId, return_impl_trait_id: NodeId },
2229     No,
2230 }
2231
2232 impl Async {
2233     pub fn is_async(self) -> bool {
2234         matches!(self, Async::Yes { .. })
2235     }
2236
2237     /// In this case this is an `async` return, the `NodeId` for the generated `impl Trait` item.
2238     pub fn opt_return_id(self) -> Option<NodeId> {
2239         match self {
2240             Async::Yes { return_impl_trait_id, .. } => Some(return_impl_trait_id),
2241             Async::No => None,
2242         }
2243     }
2244 }
2245
2246 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, Encodable, Decodable, Debug)]
2247 #[derive(HashStable_Generic)]
2248 pub enum Const {
2249     Yes(Span),
2250     No,
2251 }
2252
2253 /// Item defaultness.
2254 /// For details see the [RFC #2532](https://github.com/rust-lang/rfcs/pull/2532).
2255 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
2256 pub enum Defaultness {
2257     Default(Span),
2258     Final,
2259 }
2260
2261 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Encodable, Decodable, HashStable_Generic)]
2262 pub enum ImplPolarity {
2263     /// `impl Trait for Type`
2264     Positive,
2265     /// `impl !Trait for Type`
2266     Negative(Span),
2267 }
2268
2269 impl fmt::Debug for ImplPolarity {
2270     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
2271         match *self {
2272             ImplPolarity::Positive => "positive".fmt(f),
2273             ImplPolarity::Negative(_) => "negative".fmt(f),
2274         }
2275     }
2276 }
2277
2278 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2279 pub enum FnRetTy {
2280     /// Returns type is not specified.
2281     ///
2282     /// Functions default to `()` and closures default to inference.
2283     /// Span points to where return type would be inserted.
2284     Default(Span),
2285     /// Everything else.
2286     Ty(P<Ty>),
2287 }
2288
2289 impl FnRetTy {
2290     pub fn span(&self) -> Span {
2291         match *self {
2292             FnRetTy::Default(span) => span,
2293             FnRetTy::Ty(ref ty) => ty.span,
2294         }
2295     }
2296 }
2297
2298 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug)]
2299 pub enum Inline {
2300     Yes,
2301     No,
2302 }
2303
2304 /// Module item kind.
2305 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2306 pub enum ModKind {
2307     /// Module with inlined definition `mod foo { ... }`,
2308     /// or with definition outlined to a separate file `mod foo;` and already loaded from it.
2309     /// The inner span is from the first token past `{` to the last token until `}`,
2310     /// or from the first to the last token in the loaded file.
2311     Loaded(Vec<P<Item>>, Inline, Span),
2312     /// Module with definition outlined to a separate file `mod foo;` but not yet loaded from it.
2313     Unloaded,
2314 }
2315
2316 /// Foreign module declaration.
2317 ///
2318 /// E.g., `extern { .. }` or `extern "C" { .. }`.
2319 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2320 pub struct ForeignMod {
2321     /// `unsafe` keyword accepted syntactically for macro DSLs, but not
2322     /// semantically by Rust.
2323     pub unsafety: Unsafe,
2324     pub abi: Option<StrLit>,
2325     pub items: Vec<P<ForeignItem>>,
2326 }
2327
2328 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2329 pub struct EnumDef {
2330     pub variants: Vec<Variant>,
2331 }
2332 /// Enum variant.
2333 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2334 pub struct Variant {
2335     /// Attributes of the variant.
2336     pub attrs: AttrVec,
2337     /// Id of the variant (not the constructor, see `VariantData::ctor_id()`).
2338     pub id: NodeId,
2339     /// Span
2340     pub span: Span,
2341     /// The visibility of the variant. Syntactically accepted but not semantically.
2342     pub vis: Visibility,
2343     /// Name of the variant.
2344     pub ident: Ident,
2345
2346     /// Fields and constructor id of the variant.
2347     pub data: VariantData,
2348     /// Explicit discriminant, e.g., `Foo = 1`.
2349     pub disr_expr: Option<AnonConst>,
2350     /// Is a macro placeholder
2351     pub is_placeholder: bool,
2352 }
2353
2354 /// Part of `use` item to the right of its prefix.
2355 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2356 pub enum UseTreeKind {
2357     /// `use prefix` or `use prefix as rename`
2358     ///
2359     /// The extra `NodeId`s are for HIR lowering, when additional statements are created for each
2360     /// namespace.
2361     Simple(Option<Ident>, NodeId, NodeId),
2362     /// `use prefix::{...}`
2363     Nested(Vec<(UseTree, NodeId)>),
2364     /// `use prefix::*`
2365     Glob,
2366 }
2367
2368 /// A tree of paths sharing common prefixes.
2369 /// Used in `use` items both at top-level and inside of braces in import groups.
2370 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2371 pub struct UseTree {
2372     pub prefix: Path,
2373     pub kind: UseTreeKind,
2374     pub span: Span,
2375 }
2376
2377 impl UseTree {
2378     pub fn ident(&self) -> Ident {
2379         match self.kind {
2380             UseTreeKind::Simple(Some(rename), ..) => rename,
2381             UseTreeKind::Simple(None, ..) => {
2382                 self.prefix.segments.last().expect("empty prefix in a simple import").ident
2383             }
2384             _ => panic!("`UseTree::ident` can only be used on a simple import"),
2385         }
2386     }
2387 }
2388
2389 /// Distinguishes between `Attribute`s that decorate items and Attributes that
2390 /// are contained as statements within items. These two cases need to be
2391 /// distinguished for pretty-printing.
2392 #[derive(Clone, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug, Copy, HashStable_Generic)]
2393 pub enum AttrStyle {
2394     Outer,
2395     Inner,
2396 }
2397
2398 rustc_index::newtype_index! {
2399     pub struct AttrId {
2400         ENCODABLE = custom
2401         DEBUG_FORMAT = "AttrId({})"
2402     }
2403 }
2404
2405 impl<S: Encoder> rustc_serialize::Encodable<S> for AttrId {
2406     fn encode(&self, s: &mut S) -> Result<(), S::Error> {
2407         s.emit_unit()
2408     }
2409 }
2410
2411 impl<D: Decoder> rustc_serialize::Decodable<D> for AttrId {
2412     fn decode(d: &mut D) -> Result<AttrId, D::Error> {
2413         d.read_nil().map(|_| crate::attr::mk_attr_id())
2414     }
2415 }
2416
2417 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
2418 pub struct AttrItem {
2419     pub path: Path,
2420     pub args: MacArgs,
2421     pub tokens: Option<LazyTokenStream>,
2422 }
2423
2424 /// A list of attributes.
2425 pub type AttrVec = ThinVec<Attribute>;
2426
2427 /// Metadata associated with an item.
2428 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2429 pub struct Attribute {
2430     pub kind: AttrKind,
2431     pub id: AttrId,
2432     /// Denotes if the attribute decorates the following construct (outer)
2433     /// or the construct this attribute is contained within (inner).
2434     pub style: AttrStyle,
2435     pub span: Span,
2436 }
2437
2438 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2439 pub enum AttrKind {
2440     /// A normal attribute.
2441     Normal(AttrItem, Option<LazyTokenStream>),
2442
2443     /// A doc comment (e.g. `/// ...`, `//! ...`, `/** ... */`, `/*! ... */`).
2444     /// Doc attributes (e.g. `#[doc="..."]`) are represented with the `Normal`
2445     /// variant (which is much less compact and thus more expensive).
2446     DocComment(CommentKind, Symbol),
2447 }
2448
2449 /// `TraitRef`s appear in impls.
2450 ///
2451 /// Resolution maps each `TraitRef`'s `ref_id` to its defining trait; that's all
2452 /// that the `ref_id` is for. The `impl_id` maps to the "self type" of this impl.
2453 /// If this impl is an `ItemKind::Impl`, the `impl_id` is redundant (it could be the
2454 /// same as the impl's `NodeId`).
2455 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2456 pub struct TraitRef {
2457     pub path: Path,
2458     pub ref_id: NodeId,
2459 }
2460
2461 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2462 pub struct PolyTraitRef {
2463     /// The `'a` in `<'a> Foo<&'a T>`.
2464     pub bound_generic_params: Vec<GenericParam>,
2465
2466     /// The `Foo<&'a T>` in `<'a> Foo<&'a T>`.
2467     pub trait_ref: TraitRef,
2468
2469     pub span: Span,
2470 }
2471
2472 impl PolyTraitRef {
2473     pub fn new(generic_params: Vec<GenericParam>, path: Path, span: Span) -> Self {
2474         PolyTraitRef {
2475             bound_generic_params: generic_params,
2476             trait_ref: TraitRef { path, ref_id: DUMMY_NODE_ID },
2477             span,
2478         }
2479     }
2480 }
2481
2482 #[derive(Copy, Clone, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
2483 pub enum CrateSugar {
2484     /// Source is `pub(crate)`.
2485     PubCrate,
2486
2487     /// Source is (just) `crate`.
2488     JustCrate,
2489 }
2490
2491 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2492 pub struct Visibility {
2493     pub kind: VisibilityKind,
2494     pub span: Span,
2495     pub tokens: Option<LazyTokenStream>,
2496 }
2497
2498 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2499 pub enum VisibilityKind {
2500     Public,
2501     Crate(CrateSugar),
2502     Restricted { path: P<Path>, id: NodeId },
2503     Inherited,
2504 }
2505
2506 impl VisibilityKind {
2507     pub fn is_pub(&self) -> bool {
2508         matches!(self, VisibilityKind::Public)
2509     }
2510 }
2511
2512 /// Field definition in a struct, variant or union.
2513 ///
2514 /// E.g., `bar: usize` as in `struct Foo { bar: usize }`.
2515 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2516 pub struct FieldDef {
2517     pub attrs: AttrVec,
2518     pub id: NodeId,
2519     pub span: Span,
2520     pub vis: Visibility,
2521     pub ident: Option<Ident>,
2522
2523     pub ty: P<Ty>,
2524     pub is_placeholder: bool,
2525 }
2526
2527 /// Fields and constructor ids of enum variants and structs.
2528 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2529 pub enum VariantData {
2530     /// Struct variant.
2531     ///
2532     /// E.g., `Bar { .. }` as in `enum Foo { Bar { .. } }`.
2533     Struct(Vec<FieldDef>, bool),
2534     /// Tuple variant.
2535     ///
2536     /// E.g., `Bar(..)` as in `enum Foo { Bar(..) }`.
2537     Tuple(Vec<FieldDef>, NodeId),
2538     /// Unit variant.
2539     ///
2540     /// E.g., `Bar = ..` as in `enum Foo { Bar = .. }`.
2541     Unit(NodeId),
2542 }
2543
2544 impl VariantData {
2545     /// Return the fields of this variant.
2546     pub fn fields(&self) -> &[FieldDef] {
2547         match *self {
2548             VariantData::Struct(ref fields, ..) | VariantData::Tuple(ref fields, _) => fields,
2549             _ => &[],
2550         }
2551     }
2552
2553     /// Return the `NodeId` of this variant's constructor, if it has one.
2554     pub fn ctor_id(&self) -> Option<NodeId> {
2555         match *self {
2556             VariantData::Struct(..) => None,
2557             VariantData::Tuple(_, id) | VariantData::Unit(id) => Some(id),
2558         }
2559     }
2560 }
2561
2562 /// An item definition.
2563 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2564 pub struct Item<K = ItemKind> {
2565     pub attrs: Vec<Attribute>,
2566     pub id: NodeId,
2567     pub span: Span,
2568     pub vis: Visibility,
2569     /// The name of the item.
2570     /// It might be a dummy name in case of anonymous items.
2571     pub ident: Ident,
2572
2573     pub kind: K,
2574
2575     /// Original tokens this item was parsed from. This isn't necessarily
2576     /// available for all items, although over time more and more items should
2577     /// have this be `Some`. Right now this is primarily used for procedural
2578     /// macros, notably custom attributes.
2579     ///
2580     /// Note that the tokens here do not include the outer attributes, but will
2581     /// include inner attributes.
2582     pub tokens: Option<LazyTokenStream>,
2583 }
2584
2585 impl Item {
2586     /// Return the span that encompasses the attributes.
2587     pub fn span_with_attributes(&self) -> Span {
2588         self.attrs.iter().fold(self.span, |acc, attr| acc.to(attr.span))
2589     }
2590 }
2591
2592 impl<K: Into<ItemKind>> Item<K> {
2593     pub fn into_item(self) -> Item {
2594         let Item { attrs, id, span, vis, ident, kind, tokens } = self;
2595         Item { attrs, id, span, vis, ident, kind: kind.into(), tokens }
2596     }
2597 }
2598
2599 /// `extern` qualifier on a function item or function type.
2600 #[derive(Clone, Copy, Encodable, Decodable, Debug)]
2601 pub enum Extern {
2602     None,
2603     Implicit,
2604     Explicit(StrLit),
2605 }
2606
2607 impl Extern {
2608     pub fn from_abi(abi: Option<StrLit>) -> Extern {
2609         abi.map_or(Extern::Implicit, Extern::Explicit)
2610     }
2611 }
2612
2613 /// A function header.
2614 ///
2615 /// All the information between the visibility and the name of the function is
2616 /// included in this struct (e.g., `async unsafe fn` or `const extern "C" fn`).
2617 #[derive(Clone, Copy, Encodable, Decodable, Debug)]
2618 pub struct FnHeader {
2619     pub unsafety: Unsafe,
2620     pub asyncness: Async,
2621     pub constness: Const,
2622     pub ext: Extern,
2623 }
2624
2625 impl FnHeader {
2626     /// Does this function header have any qualifiers or is it empty?
2627     pub fn has_qualifiers(&self) -> bool {
2628         let Self { unsafety, asyncness, constness, ext } = self;
2629         matches!(unsafety, Unsafe::Yes(_))
2630             || asyncness.is_async()
2631             || matches!(constness, Const::Yes(_))
2632             || !matches!(ext, Extern::None)
2633     }
2634 }
2635
2636 impl Default for FnHeader {
2637     fn default() -> FnHeader {
2638         FnHeader {
2639             unsafety: Unsafe::No,
2640             asyncness: Async::No,
2641             constness: Const::No,
2642             ext: Extern::None,
2643         }
2644     }
2645 }
2646
2647 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2648 pub struct TraitKind(
2649     pub IsAuto,
2650     pub Unsafe,
2651     pub Generics,
2652     pub GenericBounds,
2653     pub Vec<P<AssocItem>>,
2654 );
2655
2656 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2657 pub struct TyAliasKind(pub Defaultness, pub Generics, pub GenericBounds, pub Option<P<Ty>>);
2658
2659 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2660 pub struct ImplKind {
2661     pub unsafety: Unsafe,
2662     pub polarity: ImplPolarity,
2663     pub defaultness: Defaultness,
2664     pub constness: Const,
2665     pub generics: Generics,
2666
2667     /// The trait being implemented, if any.
2668     pub of_trait: Option<TraitRef>,
2669
2670     pub self_ty: P<Ty>,
2671     pub items: Vec<P<AssocItem>>,
2672 }
2673
2674 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2675 pub struct FnKind(pub Defaultness, pub FnSig, pub Generics, pub Option<P<Block>>);
2676
2677 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2678 pub enum ItemKind {
2679     /// An `extern crate` item, with the optional *original* crate name if the crate was renamed.
2680     ///
2681     /// E.g., `extern crate foo` or `extern crate foo_bar as foo`.
2682     ExternCrate(Option<Symbol>),
2683     /// A use declaration item (`use`).
2684     ///
2685     /// E.g., `use foo;`, `use foo::bar;` or `use foo::bar as FooBar;`.
2686     Use(UseTree),
2687     /// A static item (`static`).
2688     ///
2689     /// E.g., `static FOO: i32 = 42;` or `static FOO: &'static str = "bar";`.
2690     Static(P<Ty>, Mutability, Option<P<Expr>>),
2691     /// A constant item (`const`).
2692     ///
2693     /// E.g., `const FOO: i32 = 42;`.
2694     Const(Defaultness, P<Ty>, Option<P<Expr>>),
2695     /// A function declaration (`fn`).
2696     ///
2697     /// E.g., `fn foo(bar: usize) -> usize { .. }`.
2698     Fn(Box<FnKind>),
2699     /// A module declaration (`mod`).
2700     ///
2701     /// E.g., `mod foo;` or `mod foo { .. }`.
2702     /// `unsafe` keyword on modules is accepted syntactically for macro DSLs, but not
2703     /// semantically by Rust.
2704     Mod(Unsafe, ModKind),
2705     /// An external module (`extern`).
2706     ///
2707     /// E.g., `extern {}` or `extern "C" {}`.
2708     ForeignMod(ForeignMod),
2709     /// Module-level inline assembly (from `global_asm!()`).
2710     GlobalAsm(InlineAsm),
2711     /// A type alias (`type`).
2712     ///
2713     /// E.g., `type Foo = Bar<u8>;`.
2714     TyAlias(Box<TyAliasKind>),
2715     /// An enum definition (`enum`).
2716     ///
2717     /// E.g., `enum Foo<A, B> { C<A>, D<B> }`.
2718     Enum(EnumDef, Generics),
2719     /// A struct definition (`struct`).
2720     ///
2721     /// E.g., `struct Foo<A> { x: A }`.
2722     Struct(VariantData, Generics),
2723     /// A union definition (`union`).
2724     ///
2725     /// E.g., `union Foo<A, B> { x: A, y: B }`.
2726     Union(VariantData, Generics),
2727     /// A trait declaration (`trait`).
2728     ///
2729     /// E.g., `trait Foo { .. }`, `trait Foo<T> { .. }` or `auto trait Foo {}`.
2730     Trait(Box<TraitKind>),
2731     /// Trait alias
2732     ///
2733     /// E.g., `trait Foo = Bar + Quux;`.
2734     TraitAlias(Generics, GenericBounds),
2735     /// An implementation.
2736     ///
2737     /// E.g., `impl<A> Foo<A> { .. }` or `impl<A> Trait for Foo<A> { .. }`.
2738     Impl(Box<ImplKind>),
2739     /// A macro invocation.
2740     ///
2741     /// E.g., `foo!(..)`.
2742     MacCall(MacCall),
2743
2744     /// A macro definition.
2745     MacroDef(MacroDef),
2746 }
2747
2748 #[cfg(all(target_arch = "x86_64", target_pointer_width = "64"))]
2749 rustc_data_structures::static_assert_size!(ItemKind, 112);
2750
2751 impl ItemKind {
2752     pub fn article(&self) -> &str {
2753         use ItemKind::*;
2754         match self {
2755             Use(..) | Static(..) | Const(..) | Fn(..) | Mod(..) | GlobalAsm(..) | TyAlias(..)
2756             | Struct(..) | Union(..) | Trait(..) | TraitAlias(..) | MacroDef(..) => "a",
2757             ExternCrate(..) | ForeignMod(..) | MacCall(..) | Enum(..) | Impl { .. } => "an",
2758         }
2759     }
2760
2761     pub fn descr(&self) -> &str {
2762         match self {
2763             ItemKind::ExternCrate(..) => "extern crate",
2764             ItemKind::Use(..) => "`use` import",
2765             ItemKind::Static(..) => "static item",
2766             ItemKind::Const(..) => "constant item",
2767             ItemKind::Fn(..) => "function",
2768             ItemKind::Mod(..) => "module",
2769             ItemKind::ForeignMod(..) => "extern block",
2770             ItemKind::GlobalAsm(..) => "global asm item",
2771             ItemKind::TyAlias(..) => "type alias",
2772             ItemKind::Enum(..) => "enum",
2773             ItemKind::Struct(..) => "struct",
2774             ItemKind::Union(..) => "union",
2775             ItemKind::Trait(..) => "trait",
2776             ItemKind::TraitAlias(..) => "trait alias",
2777             ItemKind::MacCall(..) => "item macro invocation",
2778             ItemKind::MacroDef(..) => "macro definition",
2779             ItemKind::Impl { .. } => "implementation",
2780         }
2781     }
2782
2783     pub fn generics(&self) -> Option<&Generics> {
2784         match self {
2785             Self::Fn(box FnKind(_, _, generics, _))
2786             | Self::TyAlias(box TyAliasKind(_, generics, ..))
2787             | Self::Enum(_, generics)
2788             | Self::Struct(_, generics)
2789             | Self::Union(_, generics)
2790             | Self::Trait(box TraitKind(_, _, generics, ..))
2791             | Self::TraitAlias(generics, _)
2792             | Self::Impl(box ImplKind { generics, .. }) => Some(generics),
2793             _ => None,
2794         }
2795     }
2796 }
2797
2798 /// Represents associated items.
2799 /// These include items in `impl` and `trait` definitions.
2800 pub type AssocItem = Item<AssocItemKind>;
2801
2802 /// Represents associated item kinds.
2803 ///
2804 /// The term "provided" in the variants below refers to the item having a default
2805 /// definition / body. Meanwhile, a "required" item lacks a definition / body.
2806 /// In an implementation, all items must be provided.
2807 /// The `Option`s below denote the bodies, where `Some(_)`
2808 /// means "provided" and conversely `None` means "required".
2809 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2810 pub enum AssocItemKind {
2811     /// An associated constant, `const $ident: $ty $def?;` where `def ::= "=" $expr? ;`.
2812     /// If `def` is parsed, then the constant is provided, and otherwise required.
2813     Const(Defaultness, P<Ty>, Option<P<Expr>>),
2814     /// An associated function.
2815     Fn(Box<FnKind>),
2816     /// An associated type.
2817     TyAlias(Box<TyAliasKind>),
2818     /// A macro expanding to associated items.
2819     MacCall(MacCall),
2820 }
2821
2822 #[cfg(all(target_arch = "x86_64", target_pointer_width = "64"))]
2823 rustc_data_structures::static_assert_size!(AssocItemKind, 72);
2824
2825 impl AssocItemKind {
2826     pub fn defaultness(&self) -> Defaultness {
2827         match *self {
2828             Self::Const(def, ..)
2829             | Self::Fn(box FnKind(def, ..))
2830             | Self::TyAlias(box TyAliasKind(def, ..)) => def,
2831             Self::MacCall(..) => Defaultness::Final,
2832         }
2833     }
2834 }
2835
2836 impl From<AssocItemKind> for ItemKind {
2837     fn from(assoc_item_kind: AssocItemKind) -> ItemKind {
2838         match assoc_item_kind {
2839             AssocItemKind::Const(a, b, c) => ItemKind::Const(a, b, c),
2840             AssocItemKind::Fn(fn_kind) => ItemKind::Fn(fn_kind),
2841             AssocItemKind::TyAlias(ty_alias_kind) => ItemKind::TyAlias(ty_alias_kind),
2842             AssocItemKind::MacCall(a) => ItemKind::MacCall(a),
2843         }
2844     }
2845 }
2846
2847 impl TryFrom<ItemKind> for AssocItemKind {
2848     type Error = ItemKind;
2849
2850     fn try_from(item_kind: ItemKind) -> Result<AssocItemKind, ItemKind> {
2851         Ok(match item_kind {
2852             ItemKind::Const(a, b, c) => AssocItemKind::Const(a, b, c),
2853             ItemKind::Fn(fn_kind) => AssocItemKind::Fn(fn_kind),
2854             ItemKind::TyAlias(ty_alias_kind) => AssocItemKind::TyAlias(ty_alias_kind),
2855             ItemKind::MacCall(a) => AssocItemKind::MacCall(a),
2856             _ => return Err(item_kind),
2857         })
2858     }
2859 }
2860
2861 /// An item in `extern` block.
2862 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2863 pub enum ForeignItemKind {
2864     /// A foreign static item (`static FOO: u8`).
2865     Static(P<Ty>, Mutability, Option<P<Expr>>),
2866     /// An foreign function.
2867     Fn(Box<FnKind>),
2868     /// An foreign type.
2869     TyAlias(Box<TyAliasKind>),
2870     /// A macro expanding to foreign items.
2871     MacCall(MacCall),
2872 }
2873
2874 #[cfg(all(target_arch = "x86_64", target_pointer_width = "64"))]
2875 rustc_data_structures::static_assert_size!(ForeignItemKind, 72);
2876
2877 impl From<ForeignItemKind> for ItemKind {
2878     fn from(foreign_item_kind: ForeignItemKind) -> ItemKind {
2879         match foreign_item_kind {
2880             ForeignItemKind::Static(a, b, c) => ItemKind::Static(a, b, c),
2881             ForeignItemKind::Fn(fn_kind) => ItemKind::Fn(fn_kind),
2882             ForeignItemKind::TyAlias(ty_alias_kind) => ItemKind::TyAlias(ty_alias_kind),
2883             ForeignItemKind::MacCall(a) => ItemKind::MacCall(a),
2884         }
2885     }
2886 }
2887
2888 impl TryFrom<ItemKind> for ForeignItemKind {
2889     type Error = ItemKind;
2890
2891     fn try_from(item_kind: ItemKind) -> Result<ForeignItemKind, ItemKind> {
2892         Ok(match item_kind {
2893             ItemKind::Static(a, b, c) => ForeignItemKind::Static(a, b, c),
2894             ItemKind::Fn(fn_kind) => ForeignItemKind::Fn(fn_kind),
2895             ItemKind::TyAlias(ty_alias_kind) => ForeignItemKind::TyAlias(ty_alias_kind),
2896             ItemKind::MacCall(a) => ForeignItemKind::MacCall(a),
2897             _ => return Err(item_kind),
2898         })
2899     }
2900 }
2901
2902 pub type ForeignItem = Item<ForeignItemKind>;