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1 //! The Rust abstract syntax tree module.
2 //!
3 //! This module contains common structures forming the language AST.
4 //! Two main entities in the module are [`Item`] (which represents an AST element with
5 //! additional metadata), and [`ItemKind`] (which represents a concrete type and contains
6 //! information specific to the type of the item).
7 //!
8 //! Other module items worth mentioning:
9 //! - [`Ty`] and [`TyKind`]: A parsed Rust type.
10 //! - [`Expr`] and [`ExprKind`]: A parsed Rust expression.
11 //! - [`Pat`] and [`PatKind`]: A parsed Rust pattern. Patterns are often dual to expressions.
12 //! - [`Stmt`] and [`StmtKind`]: An executable action that does not return a value.
13 //! - [`FnDecl`], [`FnHeader`] and [`Param`]: Metadata associated with a function declaration.
14 //! - [`Generics`], [`GenericParam`], [`WhereClause`]: Metadata associated with generic parameters.
15 //! - [`EnumDef`] and [`Variant`]: Enum declaration.
16 //! - [`Lit`] and [`LitKind`]: Literal expressions.
17 //! - [`MacroDef`], [`MacStmtStyle`], [`MacCall`], [`MacDelimiter`]: Macro definition and invocation.
18 //! - [`Attribute`]: Metadata associated with item.
19 //! - [`UnOp`], [`BinOp`], and [`BinOpKind`]: Unary and binary operators.
20
21 pub use crate::util::parser::ExprPrecedence;
22 pub use GenericArgs::*;
23 pub use UnsafeSource::*;
24
25 use crate::ptr::P;
26 use crate::token::{self, CommentKind, DelimToken, Token};
27 use crate::tokenstream::{DelimSpan, LazyTokenStream, TokenStream, TokenTree};
28
29 use rustc_data_structures::stable_hasher::{HashStable, StableHasher};
30 use rustc_data_structures::stack::ensure_sufficient_stack;
31 use rustc_data_structures::sync::Lrc;
32 use rustc_data_structures::thin_vec::ThinVec;
33 use rustc_macros::HashStable_Generic;
34 use rustc_serialize::{self, Decoder, Encoder};
35 use rustc_span::source_map::{respan, Spanned};
36 use rustc_span::symbol::{kw, sym, Ident, Symbol};
37 use rustc_span::{Span, DUMMY_SP};
38
39 use std::cmp::Ordering;
40 use std::convert::TryFrom;
41 use std::fmt;
42
43 #[cfg(test)]
44 mod tests;
45
46 /// A "Label" is an identifier of some point in sources,
47 /// e.g. in the following code:
48 ///
49 /// ```rust
50 /// 'outer: loop {
51 ///     break 'outer;
52 /// }
53 /// ```
54 ///
55 /// `'outer` is a label.
56 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Copy, HashStable_Generic)]
57 pub struct Label {
58     pub ident: Ident,
59 }
60
61 impl fmt::Debug for Label {
62     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
63         write!(f, "label({:?})", self.ident)
64     }
65 }
66
67 /// A "Lifetime" is an annotation of the scope in which variable
68 /// can be used, e.g. `'a` in `&'a i32`.
69 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Copy)]
70 pub struct Lifetime {
71     pub id: NodeId,
72     pub ident: Ident,
73 }
74
75 impl fmt::Debug for Lifetime {
76     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
77         write!(f, "lifetime({}: {})", self.id, self)
78     }
79 }
80
81 impl fmt::Display for Lifetime {
82     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
83         write!(f, "{}", self.ident.name)
84     }
85 }
86
87 /// A "Path" is essentially Rust's notion of a name.
88 ///
89 /// It's represented as a sequence of identifiers,
90 /// along with a bunch of supporting information.
91 ///
92 /// E.g., `std::cmp::PartialEq`.
93 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
94 pub struct Path {
95     pub span: Span,
96     /// The segments in the path: the things separated by `::`.
97     /// Global paths begin with `kw::PathRoot`.
98     pub segments: Vec<PathSegment>,
99     pub tokens: Option<LazyTokenStream>,
100 }
101
102 impl PartialEq<Symbol> for Path {
103     fn eq(&self, symbol: &Symbol) -> bool {
104         self.segments.len() == 1 && { self.segments[0].ident.name == *symbol }
105     }
106 }
107
108 impl<CTX> HashStable<CTX> for Path {
109     fn hash_stable(&self, hcx: &mut CTX, hasher: &mut StableHasher) {
110         self.segments.len().hash_stable(hcx, hasher);
111         for segment in &self.segments {
112             segment.ident.name.hash_stable(hcx, hasher);
113         }
114     }
115 }
116
117 impl Path {
118     // Convert a span and an identifier to the corresponding
119     // one-segment path.
120     pub fn from_ident(ident: Ident) -> Path {
121         Path { segments: vec![PathSegment::from_ident(ident)], span: ident.span, tokens: None }
122     }
123
124     pub fn is_global(&self) -> bool {
125         !self.segments.is_empty() && self.segments[0].ident.name == kw::PathRoot
126     }
127 }
128
129 /// A segment of a path: an identifier, an optional lifetime, and a set of types.
130 ///
131 /// E.g., `std`, `String` or `Box<T>`.
132 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
133 pub struct PathSegment {
134     /// The identifier portion of this path segment.
135     pub ident: Ident,
136
137     pub id: NodeId,
138
139     /// Type/lifetime parameters attached to this path. They come in
140     /// two flavors: `Path<A,B,C>` and `Path(A,B) -> C`.
141     /// `None` means that no parameter list is supplied (`Path`),
142     /// `Some` means that parameter list is supplied (`Path<X, Y>`)
143     /// but it can be empty (`Path<>`).
144     /// `P` is used as a size optimization for the common case with no parameters.
145     pub args: Option<P<GenericArgs>>,
146 }
147
148 impl PathSegment {
149     pub fn from_ident(ident: Ident) -> Self {
150         PathSegment { ident, id: DUMMY_NODE_ID, args: None }
151     }
152     pub fn path_root(span: Span) -> Self {
153         PathSegment::from_ident(Ident::new(kw::PathRoot, span))
154     }
155 }
156
157 /// The arguments of a path segment.
158 ///
159 /// E.g., `<A, B>` as in `Foo<A, B>` or `(A, B)` as in `Foo(A, B)`.
160 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
161 pub enum GenericArgs {
162     /// The `<'a, A, B, C>` in `foo::bar::baz::<'a, A, B, C>`.
163     AngleBracketed(AngleBracketedArgs),
164     /// The `(A, B)` and `C` in `Foo(A, B) -> C`.
165     Parenthesized(ParenthesizedArgs),
166 }
167
168 impl GenericArgs {
169     pub fn is_angle_bracketed(&self) -> bool {
170         matches!(self, AngleBracketed(..))
171     }
172
173     pub fn span(&self) -> Span {
174         match *self {
175             AngleBracketed(ref data) => data.span,
176             Parenthesized(ref data) => data.span,
177         }
178     }
179 }
180
181 /// Concrete argument in the sequence of generic args.
182 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
183 pub enum GenericArg {
184     /// `'a` in `Foo<'a>`
185     Lifetime(Lifetime),
186     /// `Bar` in `Foo<Bar>`
187     Type(P<Ty>),
188     /// `1` in `Foo<1>`
189     Const(AnonConst),
190 }
191
192 impl GenericArg {
193     pub fn span(&self) -> Span {
194         match self {
195             GenericArg::Lifetime(lt) => lt.ident.span,
196             GenericArg::Type(ty) => ty.span,
197             GenericArg::Const(ct) => ct.value.span,
198         }
199     }
200 }
201
202 /// A path like `Foo<'a, T>`.
203 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, Default)]
204 pub struct AngleBracketedArgs {
205     /// The overall span.
206     pub span: Span,
207     /// The comma separated parts in the `<...>`.
208     pub args: Vec<AngleBracketedArg>,
209 }
210
211 /// Either an argument for a parameter e.g., `'a`, `Vec<u8>`, `0`,
212 /// or a constraint on an associated item, e.g., `Item = String` or `Item: Bound`.
213 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
214 pub enum AngleBracketedArg {
215     /// Argument for a generic parameter.
216     Arg(GenericArg),
217     /// Constraint for an associated item.
218     Constraint(AssocTyConstraint),
219 }
220
221 impl AngleBracketedArg {
222     pub fn span(&self) -> Span {
223         match self {
224             AngleBracketedArg::Arg(arg) => arg.span(),
225             AngleBracketedArg::Constraint(constraint) => constraint.span,
226         }
227     }
228 }
229
230 impl Into<Option<P<GenericArgs>>> for AngleBracketedArgs {
231     fn into(self) -> Option<P<GenericArgs>> {
232         Some(P(GenericArgs::AngleBracketed(self)))
233     }
234 }
235
236 impl Into<Option<P<GenericArgs>>> for ParenthesizedArgs {
237     fn into(self) -> Option<P<GenericArgs>> {
238         Some(P(GenericArgs::Parenthesized(self)))
239     }
240 }
241
242 /// A path like `Foo(A, B) -> C`.
243 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
244 pub struct ParenthesizedArgs {
245     /// ```text
246     /// Foo(A, B) -> C
247     /// ^^^^^^^^^^^^^^
248     /// ```
249     pub span: Span,
250
251     /// `(A, B)`
252     pub inputs: Vec<P<Ty>>,
253
254     /// ```text
255     /// Foo(A, B) -> C
256     ///    ^^^^^^
257     /// ```
258     pub inputs_span: Span,
259
260     /// `C`
261     pub output: FnRetTy,
262 }
263
264 impl ParenthesizedArgs {
265     pub fn as_angle_bracketed_args(&self) -> AngleBracketedArgs {
266         let args = self
267             .inputs
268             .iter()
269             .cloned()
270             .map(|input| AngleBracketedArg::Arg(GenericArg::Type(input)))
271             .collect();
272         AngleBracketedArgs { span: self.span, args }
273     }
274 }
275
276 pub use crate::node_id::{NodeId, CRATE_NODE_ID, DUMMY_NODE_ID};
277
278 /// A modifier on a bound, e.g., `?Sized` or `?const Trait`.
279 ///
280 /// Negative bounds should also be handled here.
281 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Encodable, Decodable, Debug)]
282 pub enum TraitBoundModifier {
283     /// No modifiers
284     None,
285
286     /// `?Trait`
287     Maybe,
288
289     /// `?const Trait`
290     MaybeConst,
291
292     /// `?const ?Trait`
293     //
294     // This parses but will be rejected during AST validation.
295     MaybeConstMaybe,
296 }
297
298 /// The AST represents all type param bounds as types.
299 /// `typeck::collect::compute_bounds` matches these against
300 /// the "special" built-in traits (see `middle::lang_items`) and
301 /// detects `Copy`, `Send` and `Sync`.
302 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
303 pub enum GenericBound {
304     Trait(PolyTraitRef, TraitBoundModifier),
305     Outlives(Lifetime),
306 }
307
308 impl GenericBound {
309     pub fn span(&self) -> Span {
310         match self {
311             GenericBound::Trait(ref t, ..) => t.span,
312             GenericBound::Outlives(ref l) => l.ident.span,
313         }
314     }
315 }
316
317 pub type GenericBounds = Vec<GenericBound>;
318
319 /// Specifies the enforced ordering for generic parameters. In the future,
320 /// if we wanted to relax this order, we could override `PartialEq` and
321 /// `PartialOrd`, to allow the kinds to be unordered.
322 #[derive(Hash, Clone, Copy)]
323 pub enum ParamKindOrd {
324     Lifetime,
325     Type,
326     // `unordered` is only `true` if `sess.has_features().const_generics`
327     // is active. Specifically, if it's only `min_const_generics`, it will still require
328     // ordering consts after types.
329     Const { unordered: bool },
330 }
331
332 impl Ord for ParamKindOrd {
333     fn cmp(&self, other: &Self) -> Ordering {
334         use ParamKindOrd::*;
335         let to_int = |v| match v {
336             Lifetime => 0,
337             Type | Const { unordered: true } => 1,
338             // technically both consts should be ordered equally,
339             // but only one is ever encountered at a time, so this is
340             // fine.
341             Const { unordered: false } => 2,
342         };
343
344         to_int(*self).cmp(&to_int(*other))
345     }
346 }
347 impl PartialOrd for ParamKindOrd {
348     fn partial_cmp(&self, other: &Self) -> Option<Ordering> {
349         Some(self.cmp(other))
350     }
351 }
352 impl PartialEq for ParamKindOrd {
353     fn eq(&self, other: &Self) -> bool {
354         self.cmp(other) == Ordering::Equal
355     }
356 }
357 impl Eq for ParamKindOrd {}
358
359 impl fmt::Display for ParamKindOrd {
360     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
361         match self {
362             ParamKindOrd::Lifetime => "lifetime".fmt(f),
363             ParamKindOrd::Type => "type".fmt(f),
364             ParamKindOrd::Const { .. } => "const".fmt(f),
365         }
366     }
367 }
368
369 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
370 pub enum GenericParamKind {
371     /// A lifetime definition (e.g., `'a: 'b + 'c + 'd`).
372     Lifetime,
373     Type {
374         default: Option<P<Ty>>,
375     },
376     Const {
377         ty: P<Ty>,
378         /// Span of the `const` keyword.
379         kw_span: Span,
380         /// Optional default value for the const generic param
381         default: Option<AnonConst>,
382     },
383 }
384
385 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
386 pub struct GenericParam {
387     pub id: NodeId,
388     pub ident: Ident,
389     pub attrs: AttrVec,
390     pub bounds: GenericBounds,
391     pub is_placeholder: bool,
392     pub kind: GenericParamKind,
393 }
394
395 /// Represents lifetime, type and const parameters attached to a declaration of
396 /// a function, enum, trait, etc.
397 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
398 pub struct Generics {
399     pub params: Vec<GenericParam>,
400     pub where_clause: WhereClause,
401     pub span: Span,
402 }
403
404 impl Default for Generics {
405     /// Creates an instance of `Generics`.
406     fn default() -> Generics {
407         Generics {
408             params: Vec::new(),
409             where_clause: WhereClause {
410                 has_where_token: false,
411                 predicates: Vec::new(),
412                 span: DUMMY_SP,
413             },
414             span: DUMMY_SP,
415         }
416     }
417 }
418
419 /// A where-clause in a definition.
420 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
421 pub struct WhereClause {
422     /// `true` if we ate a `where` token: this can happen
423     /// if we parsed no predicates (e.g. `struct Foo where {}`).
424     /// This allows us to accurately pretty-print
425     /// in `nt_to_tokenstream`
426     pub has_where_token: bool,
427     pub predicates: Vec<WherePredicate>,
428     pub span: Span,
429 }
430
431 /// A single predicate in a where-clause.
432 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
433 pub enum WherePredicate {
434     /// A type binding (e.g., `for<'c> Foo: Send + Clone + 'c`).
435     BoundPredicate(WhereBoundPredicate),
436     /// A lifetime predicate (e.g., `'a: 'b + 'c`).
437     RegionPredicate(WhereRegionPredicate),
438     /// An equality predicate (unsupported).
439     EqPredicate(WhereEqPredicate),
440 }
441
442 impl WherePredicate {
443     pub fn span(&self) -> Span {
444         match self {
445             WherePredicate::BoundPredicate(p) => p.span,
446             WherePredicate::RegionPredicate(p) => p.span,
447             WherePredicate::EqPredicate(p) => p.span,
448         }
449     }
450 }
451
452 /// A type bound.
453 ///
454 /// E.g., `for<'c> Foo: Send + Clone + 'c`.
455 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
456 pub struct WhereBoundPredicate {
457     pub span: Span,
458     /// Any generics from a `for` binding.
459     pub bound_generic_params: Vec<GenericParam>,
460     /// The type being bounded.
461     pub bounded_ty: P<Ty>,
462     /// Trait and lifetime bounds (`Clone + Send + 'static`).
463     pub bounds: GenericBounds,
464 }
465
466 /// A lifetime predicate.
467 ///
468 /// E.g., `'a: 'b + 'c`.
469 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
470 pub struct WhereRegionPredicate {
471     pub span: Span,
472     pub lifetime: Lifetime,
473     pub bounds: GenericBounds,
474 }
475
476 /// An equality predicate (unsupported).
477 ///
478 /// E.g., `T = int`.
479 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
480 pub struct WhereEqPredicate {
481     pub id: NodeId,
482     pub span: Span,
483     pub lhs_ty: P<Ty>,
484     pub rhs_ty: P<Ty>,
485 }
486
487 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
488 pub struct Crate {
489     pub attrs: Vec<Attribute>,
490     pub items: Vec<P<Item>>,
491     pub span: Span,
492     /// The order of items in the HIR is unrelated to the order of
493     /// items in the AST. However, we generate proc macro harnesses
494     /// based on the AST order, and later refer to these harnesses
495     /// from the HIR. This field keeps track of the order in which
496     /// we generated proc macros harnesses, so that we can map
497     /// HIR proc macros items back to their harness items.
498     pub proc_macros: Vec<NodeId>,
499 }
500
501 /// Possible values inside of compile-time attribute lists.
502 ///
503 /// E.g., the '..' in `#[name(..)]`.
504 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
505 pub enum NestedMetaItem {
506     /// A full MetaItem, for recursive meta items.
507     MetaItem(MetaItem),
508     /// A literal.
509     ///
510     /// E.g., `"foo"`, `64`, `true`.
511     Literal(Lit),
512 }
513
514 /// A spanned compile-time attribute item.
515 ///
516 /// E.g., `#[test]`, `#[derive(..)]`, `#[rustfmt::skip]` or `#[feature = "foo"]`.
517 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
518 pub struct MetaItem {
519     pub path: Path,
520     pub kind: MetaItemKind,
521     pub span: Span,
522 }
523
524 /// A compile-time attribute item.
525 ///
526 /// E.g., `#[test]`, `#[derive(..)]` or `#[feature = "foo"]`.
527 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
528 pub enum MetaItemKind {
529     /// Word meta item.
530     ///
531     /// E.g., `test` as in `#[test]`.
532     Word,
533     /// List meta item.
534     ///
535     /// E.g., `derive(..)` as in `#[derive(..)]`.
536     List(Vec<NestedMetaItem>),
537     /// Name value meta item.
538     ///
539     /// E.g., `feature = "foo"` as in `#[feature = "foo"]`.
540     NameValue(Lit),
541 }
542
543 /// A block (`{ .. }`).
544 ///
545 /// E.g., `{ .. }` as in `fn foo() { .. }`.
546 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
547 pub struct Block {
548     /// The statements in the block.
549     pub stmts: Vec<Stmt>,
550     pub id: NodeId,
551     /// Distinguishes between `unsafe { ... }` and `{ ... }`.
552     pub rules: BlockCheckMode,
553     pub span: Span,
554     pub tokens: Option<LazyTokenStream>,
555 }
556
557 /// A match pattern.
558 ///
559 /// Patterns appear in match statements and some other contexts, such as `let` and `if let`.
560 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
561 pub struct Pat {
562     pub id: NodeId,
563     pub kind: PatKind,
564     pub span: Span,
565     pub tokens: Option<LazyTokenStream>,
566 }
567
568 impl Pat {
569     /// Attempt reparsing the pattern as a type.
570     /// This is intended for use by diagnostics.
571     pub fn to_ty(&self) -> Option<P<Ty>> {
572         let kind = match &self.kind {
573             // In a type expression `_` is an inference variable.
574             PatKind::Wild => TyKind::Infer,
575             // An IDENT pattern with no binding mode would be valid as path to a type. E.g. `u32`.
576             PatKind::Ident(BindingMode::ByValue(Mutability::Not), ident, None) => {
577                 TyKind::Path(None, Path::from_ident(*ident))
578             }
579             PatKind::Path(qself, path) => TyKind::Path(qself.clone(), path.clone()),
580             PatKind::MacCall(mac) => TyKind::MacCall(mac.clone()),
581             // `&mut? P` can be reinterpreted as `&mut? T` where `T` is `P` reparsed as a type.
582             PatKind::Ref(pat, mutbl) => {
583                 pat.to_ty().map(|ty| TyKind::Rptr(None, MutTy { ty, mutbl: *mutbl }))?
584             }
585             // A slice/array pattern `[P]` can be reparsed as `[T]`, an unsized array,
586             // when `P` can be reparsed as a type `T`.
587             PatKind::Slice(pats) if pats.len() == 1 => pats[0].to_ty().map(TyKind::Slice)?,
588             // A tuple pattern `(P0, .., Pn)` can be reparsed as `(T0, .., Tn)`
589             // assuming `T0` to `Tn` are all syntactically valid as types.
590             PatKind::Tuple(pats) => {
591                 let mut tys = Vec::with_capacity(pats.len());
592                 // FIXME(#48994) - could just be collected into an Option<Vec>
593                 for pat in pats {
594                     tys.push(pat.to_ty()?);
595                 }
596                 TyKind::Tup(tys)
597             }
598             _ => return None,
599         };
600
601         Some(P(Ty { kind, id: self.id, span: self.span, tokens: None }))
602     }
603
604     /// Walk top-down and call `it` in each place where a pattern occurs
605     /// starting with the root pattern `walk` is called on. If `it` returns
606     /// false then we will descend no further but siblings will be processed.
607     pub fn walk(&self, it: &mut impl FnMut(&Pat) -> bool) {
608         if !it(self) {
609             return;
610         }
611
612         match &self.kind {
613             // Walk into the pattern associated with `Ident` (if any).
614             PatKind::Ident(_, _, Some(p)) => p.walk(it),
615
616             // Walk into each field of struct.
617             PatKind::Struct(_, fields, _) => fields.iter().for_each(|field| field.pat.walk(it)),
618
619             // Sequence of patterns.
620             PatKind::TupleStruct(_, s) | PatKind::Tuple(s) | PatKind::Slice(s) | PatKind::Or(s) => {
621                 s.iter().for_each(|p| p.walk(it))
622             }
623
624             // Trivial wrappers over inner patterns.
625             PatKind::Box(s) | PatKind::Ref(s, _) | PatKind::Paren(s) => s.walk(it),
626
627             // These patterns do not contain subpatterns, skip.
628             PatKind::Wild
629             | PatKind::Rest
630             | PatKind::Lit(_)
631             | PatKind::Range(..)
632             | PatKind::Ident(..)
633             | PatKind::Path(..)
634             | PatKind::MacCall(_) => {}
635         }
636     }
637
638     /// Is this a `..` pattern?
639     pub fn is_rest(&self) -> bool {
640         matches!(self.kind, PatKind::Rest)
641     }
642 }
643
644 /// A single field in a struct pattern.
645 ///
646 /// Patterns like the fields of `Foo { x, ref y, ref mut z }`
647 /// are treated the same as `x: x, y: ref y, z: ref mut z`,
648 /// except when `is_shorthand` is true.
649 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
650 pub struct FieldPat {
651     /// The identifier for the field.
652     pub ident: Ident,
653     /// The pattern the field is destructured to.
654     pub pat: P<Pat>,
655     pub is_shorthand: bool,
656     pub attrs: AttrVec,
657     pub id: NodeId,
658     pub span: Span,
659     pub is_placeholder: bool,
660 }
661
662 #[derive(Clone, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug, Copy)]
663 pub enum BindingMode {
664     ByRef(Mutability),
665     ByValue(Mutability),
666 }
667
668 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
669 pub enum RangeEnd {
670     Included(RangeSyntax),
671     Excluded,
672 }
673
674 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
675 pub enum RangeSyntax {
676     /// `...`
677     DotDotDot,
678     /// `..=`
679     DotDotEq,
680 }
681
682 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
683 pub enum PatKind {
684     /// Represents a wildcard pattern (`_`).
685     Wild,
686
687     /// A `PatKind::Ident` may either be a new bound variable (`ref mut binding @ OPT_SUBPATTERN`),
688     /// or a unit struct/variant pattern, or a const pattern (in the last two cases the third
689     /// field must be `None`). Disambiguation cannot be done with parser alone, so it happens
690     /// during name resolution.
691     Ident(BindingMode, Ident, Option<P<Pat>>),
692
693     /// A struct or struct variant pattern (e.g., `Variant {x, y, ..}`).
694     /// The `bool` is `true` in the presence of a `..`.
695     Struct(Path, Vec<FieldPat>, /* recovered */ bool),
696
697     /// A tuple struct/variant pattern (`Variant(x, y, .., z)`).
698     TupleStruct(Path, Vec<P<Pat>>),
699
700     /// An or-pattern `A | B | C`.
701     /// Invariant: `pats.len() >= 2`.
702     Or(Vec<P<Pat>>),
703
704     /// A possibly qualified path pattern.
705     /// Unqualified path patterns `A::B::C` can legally refer to variants, structs, constants
706     /// or associated constants. Qualified path patterns `<A>::B::C`/`<A as Trait>::B::C` can
707     /// only legally refer to associated constants.
708     Path(Option<QSelf>, Path),
709
710     /// A tuple pattern (`(a, b)`).
711     Tuple(Vec<P<Pat>>),
712
713     /// A `box` pattern.
714     Box(P<Pat>),
715
716     /// A reference pattern (e.g., `&mut (a, b)`).
717     Ref(P<Pat>, Mutability),
718
719     /// A literal.
720     Lit(P<Expr>),
721
722     /// A range pattern (e.g., `1...2`, `1..=2` or `1..2`).
723     Range(Option<P<Expr>>, Option<P<Expr>>, Spanned<RangeEnd>),
724
725     /// A slice pattern `[a, b, c]`.
726     Slice(Vec<P<Pat>>),
727
728     /// A rest pattern `..`.
729     ///
730     /// Syntactically it is valid anywhere.
731     ///
732     /// Semantically however, it only has meaning immediately inside:
733     /// - a slice pattern: `[a, .., b]`,
734     /// - a binding pattern immediately inside a slice pattern: `[a, r @ ..]`,
735     /// - a tuple pattern: `(a, .., b)`,
736     /// - a tuple struct/variant pattern: `$path(a, .., b)`.
737     ///
738     /// In all of these cases, an additional restriction applies,
739     /// only one rest pattern may occur in the pattern sequences.
740     Rest,
741
742     /// Parentheses in patterns used for grouping (i.e., `(PAT)`).
743     Paren(P<Pat>),
744
745     /// A macro pattern; pre-expansion.
746     MacCall(MacCall),
747 }
748
749 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, Debug, Copy)]
750 #[derive(HashStable_Generic, Encodable, Decodable)]
751 pub enum Mutability {
752     Mut,
753     Not,
754 }
755
756 impl Mutability {
757     /// Returns `MutMutable` only if both `self` and `other` are mutable.
758     pub fn and(self, other: Self) -> Self {
759         match self {
760             Mutability::Mut => other,
761             Mutability::Not => Mutability::Not,
762         }
763     }
764
765     pub fn invert(self) -> Self {
766         match self {
767             Mutability::Mut => Mutability::Not,
768             Mutability::Not => Mutability::Mut,
769         }
770     }
771
772     pub fn prefix_str(&self) -> &'static str {
773         match self {
774             Mutability::Mut => "mut ",
775             Mutability::Not => "",
776         }
777     }
778 }
779
780 /// The kind of borrow in an `AddrOf` expression,
781 /// e.g., `&place` or `&raw const place`.
782 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Debug)]
783 #[derive(Encodable, Decodable, HashStable_Generic)]
784 pub enum BorrowKind {
785     /// A normal borrow, `&$expr` or `&mut $expr`.
786     /// The resulting type is either `&'a T` or `&'a mut T`
787     /// where `T = typeof($expr)` and `'a` is some lifetime.
788     Ref,
789     /// A raw borrow, `&raw const $expr` or `&raw mut $expr`.
790     /// The resulting type is either `*const T` or `*mut T`
791     /// where `T = typeof($expr)`.
792     Raw,
793 }
794
795 #[derive(Clone, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug, Copy)]
796 pub enum BinOpKind {
797     /// The `+` operator (addition)
798     Add,
799     /// The `-` operator (subtraction)
800     Sub,
801     /// The `*` operator (multiplication)
802     Mul,
803     /// The `/` operator (division)
804     Div,
805     /// The `%` operator (modulus)
806     Rem,
807     /// The `&&` operator (logical and)
808     And,
809     /// The `||` operator (logical or)
810     Or,
811     /// The `^` operator (bitwise xor)
812     BitXor,
813     /// The `&` operator (bitwise and)
814     BitAnd,
815     /// The `|` operator (bitwise or)
816     BitOr,
817     /// The `<<` operator (shift left)
818     Shl,
819     /// The `>>` operator (shift right)
820     Shr,
821     /// The `==` operator (equality)
822     Eq,
823     /// The `<` operator (less than)
824     Lt,
825     /// The `<=` operator (less than or equal to)
826     Le,
827     /// The `!=` operator (not equal to)
828     Ne,
829     /// The `>=` operator (greater than or equal to)
830     Ge,
831     /// The `>` operator (greater than)
832     Gt,
833 }
834
835 impl BinOpKind {
836     pub fn to_string(&self) -> &'static str {
837         use BinOpKind::*;
838         match *self {
839             Add => "+",
840             Sub => "-",
841             Mul => "*",
842             Div => "/",
843             Rem => "%",
844             And => "&&",
845             Or => "||",
846             BitXor => "^",
847             BitAnd => "&",
848             BitOr => "|",
849             Shl => "<<",
850             Shr => ">>",
851             Eq => "==",
852             Lt => "<",
853             Le => "<=",
854             Ne => "!=",
855             Ge => ">=",
856             Gt => ">",
857         }
858     }
859     pub fn lazy(&self) -> bool {
860         matches!(self, BinOpKind::And | BinOpKind::Or)
861     }
862
863     pub fn is_comparison(&self) -> bool {
864         use BinOpKind::*;
865         // Note for developers: please keep this as is;
866         // we want compilation to fail if another variant is added.
867         match *self {
868             Eq | Lt | Le | Ne | Gt | Ge => true,
869             And | Or | Add | Sub | Mul | Div | Rem | BitXor | BitAnd | BitOr | Shl | Shr => false,
870         }
871     }
872 }
873
874 pub type BinOp = Spanned<BinOpKind>;
875
876 /// Unary operator.
877 ///
878 /// Note that `&data` is not an operator, it's an `AddrOf` expression.
879 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, Copy)]
880 pub enum UnOp {
881     /// The `*` operator for dereferencing
882     Deref,
883     /// The `!` operator for logical inversion
884     Not,
885     /// The `-` operator for negation
886     Neg,
887 }
888
889 impl UnOp {
890     pub fn to_string(op: UnOp) -> &'static str {
891         match op {
892             UnOp::Deref => "*",
893             UnOp::Not => "!",
894             UnOp::Neg => "-",
895         }
896     }
897 }
898
899 /// A statement
900 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
901 pub struct Stmt {
902     pub id: NodeId,
903     pub kind: StmtKind,
904     pub span: Span,
905 }
906
907 impl Stmt {
908     pub fn tokens(&self) -> Option<&LazyTokenStream> {
909         match self.kind {
910             StmtKind::Local(ref local) => local.tokens.as_ref(),
911             StmtKind::Item(ref item) => item.tokens.as_ref(),
912             StmtKind::Expr(ref expr) | StmtKind::Semi(ref expr) => expr.tokens.as_ref(),
913             StmtKind::Empty => None,
914             StmtKind::MacCall(ref mac) => mac.tokens.as_ref(),
915         }
916     }
917
918     pub fn has_trailing_semicolon(&self) -> bool {
919         match &self.kind {
920             StmtKind::Semi(_) => true,
921             StmtKind::MacCall(mac) => matches!(mac.style, MacStmtStyle::Semicolon),
922             _ => false,
923         }
924     }
925
926     /// Converts a parsed `Stmt` to a `Stmt` with
927     /// a trailing semicolon.
928     ///
929     /// This only modifies the parsed AST struct, not the attached
930     /// `LazyTokenStream`. The parser is responsible for calling
931     /// `CreateTokenStream::add_trailing_semi` when there is actually
932     /// a semicolon in the tokenstream.
933     pub fn add_trailing_semicolon(mut self) -> Self {
934         self.kind = match self.kind {
935             StmtKind::Expr(expr) => StmtKind::Semi(expr),
936             StmtKind::MacCall(mac) => {
937                 StmtKind::MacCall(mac.map(|MacCallStmt { mac, style: _, attrs, tokens }| {
938                     MacCallStmt { mac, style: MacStmtStyle::Semicolon, attrs, tokens }
939                 }))
940             }
941             kind => kind,
942         };
943
944         self
945     }
946
947     pub fn is_item(&self) -> bool {
948         matches!(self.kind, StmtKind::Item(_))
949     }
950
951     pub fn is_expr(&self) -> bool {
952         matches!(self.kind, StmtKind::Expr(_))
953     }
954 }
955
956 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
957 pub enum StmtKind {
958     /// A local (let) binding.
959     Local(P<Local>),
960     /// An item definition.
961     Item(P<Item>),
962     /// Expr without trailing semi-colon.
963     Expr(P<Expr>),
964     /// Expr with a trailing semi-colon.
965     Semi(P<Expr>),
966     /// Just a trailing semi-colon.
967     Empty,
968     /// Macro.
969     MacCall(P<MacCallStmt>),
970 }
971
972 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
973 pub struct MacCallStmt {
974     pub mac: MacCall,
975     pub style: MacStmtStyle,
976     pub attrs: AttrVec,
977     pub tokens: Option<LazyTokenStream>,
978 }
979
980 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug)]
981 pub enum MacStmtStyle {
982     /// The macro statement had a trailing semicolon (e.g., `foo! { ... };`
983     /// `foo!(...);`, `foo![...];`).
984     Semicolon,
985     /// The macro statement had braces (e.g., `foo! { ... }`).
986     Braces,
987     /// The macro statement had parentheses or brackets and no semicolon (e.g.,
988     /// `foo!(...)`). All of these will end up being converted into macro
989     /// expressions.
990     NoBraces,
991 }
992
993 /// Local represents a `let` statement, e.g., `let <pat>:<ty> = <expr>;`.
994 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
995 pub struct Local {
996     pub id: NodeId,
997     pub pat: P<Pat>,
998     pub ty: Option<P<Ty>>,
999     /// Initializer expression to set the value, if any.
1000     pub init: Option<P<Expr>>,
1001     pub span: Span,
1002     pub attrs: AttrVec,
1003     pub tokens: Option<LazyTokenStream>,
1004 }
1005
1006 /// An arm of a 'match'.
1007 ///
1008 /// E.g., `0..=10 => { println!("match!") }` as in
1009 ///
1010 /// ```
1011 /// match 123 {
1012 ///     0..=10 => { println!("match!") },
1013 ///     _ => { println!("no match!") },
1014 /// }
1015 /// ```
1016 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1017 pub struct Arm {
1018     pub attrs: Vec<Attribute>,
1019     /// Match arm pattern, e.g. `10` in `match foo { 10 => {}, _ => {} }`
1020     pub pat: P<Pat>,
1021     /// Match arm guard, e.g. `n > 10` in `match foo { n if n > 10 => {}, _ => {} }`
1022     pub guard: Option<P<Expr>>,
1023     /// Match arm body.
1024     pub body: P<Expr>,
1025     pub span: Span,
1026     pub id: NodeId,
1027     pub is_placeholder: bool,
1028 }
1029
1030 /// Access of a named (e.g., `obj.foo`) or unnamed (e.g., `obj.0`) struct field.
1031 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1032 pub struct Field {
1033     pub attrs: AttrVec,
1034     pub id: NodeId,
1035     pub span: Span,
1036     pub ident: Ident,
1037     pub expr: P<Expr>,
1038     pub is_shorthand: bool,
1039     pub is_placeholder: bool,
1040 }
1041
1042 #[derive(Clone, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug, Copy)]
1043 pub enum BlockCheckMode {
1044     Default,
1045     Unsafe(UnsafeSource),
1046 }
1047
1048 #[derive(Clone, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug, Copy)]
1049 pub enum UnsafeSource {
1050     CompilerGenerated,
1051     UserProvided,
1052 }
1053
1054 /// A constant (expression) that's not an item or associated item,
1055 /// but needs its own `DefId` for type-checking, const-eval, etc.
1056 /// These are usually found nested inside types (e.g., array lengths)
1057 /// or expressions (e.g., repeat counts), and also used to define
1058 /// explicit discriminant values for enum variants.
1059 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1060 pub struct AnonConst {
1061     pub id: NodeId,
1062     pub value: P<Expr>,
1063 }
1064
1065 /// An expression.
1066 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1067 pub struct Expr {
1068     pub id: NodeId,
1069     pub kind: ExprKind,
1070     pub span: Span,
1071     pub attrs: AttrVec,
1072     pub tokens: Option<LazyTokenStream>,
1073 }
1074
1075 // `Expr` is used a lot. Make sure it doesn't unintentionally get bigger.
1076 #[cfg(all(target_arch = "x86_64", target_pointer_width = "64"))]
1077 rustc_data_structures::static_assert_size!(Expr, 120);
1078
1079 impl Expr {
1080     /// Returns `true` if this expression would be valid somewhere that expects a value;
1081     /// for example, an `if` condition.
1082     pub fn returns(&self) -> bool {
1083         if let ExprKind::Block(ref block, _) = self.kind {
1084             match block.stmts.last().map(|last_stmt| &last_stmt.kind) {
1085                 // Implicit return
1086                 Some(StmtKind::Expr(_)) => true,
1087                 // Last statement is an explicit return?
1088                 Some(StmtKind::Semi(expr)) => matches!(expr.kind, ExprKind::Ret(_)),
1089                 // This is a block that doesn't end in either an implicit or explicit return.
1090                 _ => false,
1091             }
1092         } else {
1093             // This is not a block, it is a value.
1094             true
1095         }
1096     }
1097
1098     /// Is this expr either `N`, or `{ N }`.
1099     ///
1100     /// If this is not the case, name resolution does not resolve `N` when using
1101     /// `min_const_generics` as more complex expressions are not supported.
1102     pub fn is_potential_trivial_const_param(&self) -> bool {
1103         let this = if let ExprKind::Block(ref block, None) = self.kind {
1104             if block.stmts.len() == 1 {
1105                 if let StmtKind::Expr(ref expr) = block.stmts[0].kind { expr } else { self }
1106             } else {
1107                 self
1108             }
1109         } else {
1110             self
1111         };
1112
1113         if let ExprKind::Path(None, ref path) = this.kind {
1114             if path.segments.len() == 1 && path.segments[0].args.is_none() {
1115                 return true;
1116             }
1117         }
1118
1119         false
1120     }
1121
1122     pub fn to_bound(&self) -> Option<GenericBound> {
1123         match &self.kind {
1124             ExprKind::Path(None, path) => Some(GenericBound::Trait(
1125                 PolyTraitRef::new(Vec::new(), path.clone(), self.span),
1126                 TraitBoundModifier::None,
1127             )),
1128             _ => None,
1129         }
1130     }
1131
1132     pub fn peel_parens(&self) -> &Expr {
1133         let mut expr = self;
1134         while let ExprKind::Paren(inner) = &expr.kind {
1135             expr = &inner;
1136         }
1137         expr
1138     }
1139
1140     /// Attempts to reparse as `Ty` (for diagnostic purposes).
1141     pub fn to_ty(&self) -> Option<P<Ty>> {
1142         let kind = match &self.kind {
1143             // Trivial conversions.
1144             ExprKind::Path(qself, path) => TyKind::Path(qself.clone(), path.clone()),
1145             ExprKind::MacCall(mac) => TyKind::MacCall(mac.clone()),
1146
1147             ExprKind::Paren(expr) => expr.to_ty().map(TyKind::Paren)?,
1148
1149             ExprKind::AddrOf(BorrowKind::Ref, mutbl, expr) => {
1150                 expr.to_ty().map(|ty| TyKind::Rptr(None, MutTy { ty, mutbl: *mutbl }))?
1151             }
1152
1153             ExprKind::Repeat(expr, expr_len) => {
1154                 expr.to_ty().map(|ty| TyKind::Array(ty, expr_len.clone()))?
1155             }
1156
1157             ExprKind::Array(exprs) if exprs.len() == 1 => exprs[0].to_ty().map(TyKind::Slice)?,
1158
1159             ExprKind::Tup(exprs) => {
1160                 let tys = exprs.iter().map(|expr| expr.to_ty()).collect::<Option<Vec<_>>>()?;
1161                 TyKind::Tup(tys)
1162             }
1163
1164             // If binary operator is `Add` and both `lhs` and `rhs` are trait bounds,
1165             // then type of result is trait object.
1166             // Otherwise we don't assume the result type.
1167             ExprKind::Binary(binop, lhs, rhs) if binop.node == BinOpKind::Add => {
1168                 if let (Some(lhs), Some(rhs)) = (lhs.to_bound(), rhs.to_bound()) {
1169                     TyKind::TraitObject(vec![lhs, rhs], TraitObjectSyntax::None)
1170                 } else {
1171                     return None;
1172                 }
1173             }
1174
1175             // This expression doesn't look like a type syntactically.
1176             _ => return None,
1177         };
1178
1179         Some(P(Ty { kind, id: self.id, span: self.span, tokens: None }))
1180     }
1181
1182     pub fn precedence(&self) -> ExprPrecedence {
1183         match self.kind {
1184             ExprKind::Box(_) => ExprPrecedence::Box,
1185             ExprKind::Array(_) => ExprPrecedence::Array,
1186             ExprKind::ConstBlock(_) => ExprPrecedence::ConstBlock,
1187             ExprKind::Call(..) => ExprPrecedence::Call,
1188             ExprKind::MethodCall(..) => ExprPrecedence::MethodCall,
1189             ExprKind::Tup(_) => ExprPrecedence::Tup,
1190             ExprKind::Binary(op, ..) => ExprPrecedence::Binary(op.node),
1191             ExprKind::Unary(..) => ExprPrecedence::Unary,
1192             ExprKind::Lit(_) => ExprPrecedence::Lit,
1193             ExprKind::Type(..) | ExprKind::Cast(..) => ExprPrecedence::Cast,
1194             ExprKind::Let(..) => ExprPrecedence::Let,
1195             ExprKind::If(..) => ExprPrecedence::If,
1196             ExprKind::While(..) => ExprPrecedence::While,
1197             ExprKind::ForLoop(..) => ExprPrecedence::ForLoop,
1198             ExprKind::Loop(..) => ExprPrecedence::Loop,
1199             ExprKind::Match(..) => ExprPrecedence::Match,
1200             ExprKind::Closure(..) => ExprPrecedence::Closure,
1201             ExprKind::Block(..) => ExprPrecedence::Block,
1202             ExprKind::TryBlock(..) => ExprPrecedence::TryBlock,
1203             ExprKind::Async(..) => ExprPrecedence::Async,
1204             ExprKind::Await(..) => ExprPrecedence::Await,
1205             ExprKind::Assign(..) => ExprPrecedence::Assign,
1206             ExprKind::AssignOp(..) => ExprPrecedence::AssignOp,
1207             ExprKind::Field(..) => ExprPrecedence::Field,
1208             ExprKind::Index(..) => ExprPrecedence::Index,
1209             ExprKind::Range(..) => ExprPrecedence::Range,
1210             ExprKind::Underscore => ExprPrecedence::Path,
1211             ExprKind::Path(..) => ExprPrecedence::Path,
1212             ExprKind::AddrOf(..) => ExprPrecedence::AddrOf,
1213             ExprKind::Break(..) => ExprPrecedence::Break,
1214             ExprKind::Continue(..) => ExprPrecedence::Continue,
1215             ExprKind::Ret(..) => ExprPrecedence::Ret,
1216             ExprKind::InlineAsm(..) | ExprKind::LlvmInlineAsm(..) => ExprPrecedence::InlineAsm,
1217             ExprKind::MacCall(..) => ExprPrecedence::Mac,
1218             ExprKind::Struct(..) => ExprPrecedence::Struct,
1219             ExprKind::Repeat(..) => ExprPrecedence::Repeat,
1220             ExprKind::Paren(..) => ExprPrecedence::Paren,
1221             ExprKind::Try(..) => ExprPrecedence::Try,
1222             ExprKind::Yield(..) => ExprPrecedence::Yield,
1223             ExprKind::Err => ExprPrecedence::Err,
1224         }
1225     }
1226 }
1227
1228 /// Limit types of a range (inclusive or exclusive)
1229 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug)]
1230 pub enum RangeLimits {
1231     /// Inclusive at the beginning, exclusive at the end
1232     HalfOpen,
1233     /// Inclusive at the beginning and end
1234     Closed,
1235 }
1236
1237 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1238 pub enum StructRest {
1239     /// `..x`.
1240     Base(P<Expr>),
1241     /// `..`.
1242     Rest(Span),
1243     /// No trailing `..` or expression.
1244     None,
1245 }
1246
1247 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1248 pub enum ExprKind {
1249     /// A `box x` expression.
1250     Box(P<Expr>),
1251     /// An array (`[a, b, c, d]`)
1252     Array(Vec<P<Expr>>),
1253     /// Allow anonymous constants from an inline `const` block
1254     ConstBlock(AnonConst),
1255     /// A function call
1256     ///
1257     /// The first field resolves to the function itself,
1258     /// and the second field is the list of arguments.
1259     /// This also represents calling the constructor of
1260     /// tuple-like ADTs such as tuple structs and enum variants.
1261     Call(P<Expr>, Vec<P<Expr>>),
1262     /// A method call (`x.foo::<'static, Bar, Baz>(a, b, c, d)`)
1263     ///
1264     /// The `PathSegment` represents the method name and its generic arguments
1265     /// (within the angle brackets).
1266     /// The first element of the vector of an `Expr` is the expression that evaluates
1267     /// to the object on which the method is being called on (the receiver),
1268     /// and the remaining elements are the rest of the arguments.
1269     /// Thus, `x.foo::<Bar, Baz>(a, b, c, d)` is represented as
1270     /// `ExprKind::MethodCall(PathSegment { foo, [Bar, Baz] }, [x, a, b, c, d])`.
1271     /// This `Span` is the span of the function, without the dot and receiver
1272     /// (e.g. `foo(a, b)` in `x.foo(a, b)`
1273     MethodCall(PathSegment, Vec<P<Expr>>, Span),
1274     /// A tuple (e.g., `(a, b, c, d)`).
1275     Tup(Vec<P<Expr>>),
1276     /// A binary operation (e.g., `a + b`, `a * b`).
1277     Binary(BinOp, P<Expr>, P<Expr>),
1278     /// A unary operation (e.g., `!x`, `*x`).
1279     Unary(UnOp, P<Expr>),
1280     /// A literal (e.g., `1`, `"foo"`).
1281     Lit(Lit),
1282     /// A cast (e.g., `foo as f64`).
1283     Cast(P<Expr>, P<Ty>),
1284     /// A type ascription (e.g., `42: usize`).
1285     Type(P<Expr>, P<Ty>),
1286     /// A `let pat = expr` expression that is only semantically allowed in the condition
1287     /// of `if` / `while` expressions. (e.g., `if let 0 = x { .. }`).
1288     Let(P<Pat>, P<Expr>),
1289     /// An `if` block, with an optional `else` block.
1290     ///
1291     /// `if expr { block } else { expr }`
1292     If(P<Expr>, P<Block>, Option<P<Expr>>),
1293     /// A while loop, with an optional label.
1294     ///
1295     /// `'label: while expr { block }`
1296     While(P<Expr>, P<Block>, Option<Label>),
1297     /// A `for` loop, with an optional label.
1298     ///
1299     /// `'label: for pat in expr { block }`
1300     ///
1301     /// This is desugared to a combination of `loop` and `match` expressions.
1302     ForLoop(P<Pat>, P<Expr>, P<Block>, Option<Label>),
1303     /// Conditionless loop (can be exited with `break`, `continue`, or `return`).
1304     ///
1305     /// `'label: loop { block }`
1306     Loop(P<Block>, Option<Label>),
1307     /// A `match` block.
1308     Match(P<Expr>, Vec<Arm>),
1309     /// A closure (e.g., `move |a, b, c| a + b + c`).
1310     ///
1311     /// The final span is the span of the argument block `|...|`.
1312     Closure(CaptureBy, Async, Movability, P<FnDecl>, P<Expr>, Span),
1313     /// A block (`'label: { ... }`).
1314     Block(P<Block>, Option<Label>),
1315     /// An async block (`async move { ... }`).
1316     ///
1317     /// The `NodeId` is the `NodeId` for the closure that results from
1318     /// desugaring an async block, just like the NodeId field in the
1319     /// `Async::Yes` variant. This is necessary in order to create a def for the
1320     /// closure which can be used as a parent of any child defs. Defs
1321     /// created during lowering cannot be made the parent of any other
1322     /// preexisting defs.
1323     Async(CaptureBy, NodeId, P<Block>),
1324     /// An await expression (`my_future.await`).
1325     Await(P<Expr>),
1326
1327     /// A try block (`try { ... }`).
1328     TryBlock(P<Block>),
1329
1330     /// An assignment (`a = foo()`).
1331     /// The `Span` argument is the span of the `=` token.
1332     Assign(P<Expr>, P<Expr>, Span),
1333     /// An assignment with an operator.
1334     ///
1335     /// E.g., `a += 1`.
1336     AssignOp(BinOp, P<Expr>, P<Expr>),
1337     /// Access of a named (e.g., `obj.foo`) or unnamed (e.g., `obj.0`) struct field.
1338     Field(P<Expr>, Ident),
1339     /// An indexing operation (e.g., `foo[2]`).
1340     Index(P<Expr>, P<Expr>),
1341     /// A range (e.g., `1..2`, `1..`, `..2`, `1..=2`, `..=2`; and `..` in destructuring assingment).
1342     Range(Option<P<Expr>>, Option<P<Expr>>, RangeLimits),
1343     /// An underscore, used in destructuring assignment to ignore a value.
1344     Underscore,
1345
1346     /// Variable reference, possibly containing `::` and/or type
1347     /// parameters (e.g., `foo::bar::<baz>`).
1348     ///
1349     /// Optionally "qualified" (e.g., `<Vec<T> as SomeTrait>::SomeType`).
1350     Path(Option<QSelf>, Path),
1351
1352     /// A referencing operation (`&a`, `&mut a`, `&raw const a` or `&raw mut a`).
1353     AddrOf(BorrowKind, Mutability, P<Expr>),
1354     /// A `break`, with an optional label to break, and an optional expression.
1355     Break(Option<Label>, Option<P<Expr>>),
1356     /// A `continue`, with an optional label.
1357     Continue(Option<Label>),
1358     /// A `return`, with an optional value to be returned.
1359     Ret(Option<P<Expr>>),
1360
1361     /// Output of the `asm!()` macro.
1362     InlineAsm(P<InlineAsm>),
1363     /// Output of the `llvm_asm!()` macro.
1364     LlvmInlineAsm(P<LlvmInlineAsm>),
1365
1366     /// A macro invocation; pre-expansion.
1367     MacCall(MacCall),
1368
1369     /// A struct literal expression.
1370     ///
1371     /// E.g., `Foo {x: 1, y: 2}`, or `Foo {x: 1, .. rest}`.
1372     Struct(Path, Vec<Field>, StructRest),
1373
1374     /// An array literal constructed from one repeated element.
1375     ///
1376     /// E.g., `[1; 5]`. The expression is the element to be
1377     /// repeated; the constant is the number of times to repeat it.
1378     Repeat(P<Expr>, AnonConst),
1379
1380     /// No-op: used solely so we can pretty-print faithfully.
1381     Paren(P<Expr>),
1382
1383     /// A try expression (`expr?`).
1384     Try(P<Expr>),
1385
1386     /// A `yield`, with an optional value to be yielded.
1387     Yield(Option<P<Expr>>),
1388
1389     /// Placeholder for an expression that wasn't syntactically well formed in some way.
1390     Err,
1391 }
1392
1393 /// The explicit `Self` type in a "qualified path". The actual
1394 /// path, including the trait and the associated item, is stored
1395 /// separately. `position` represents the index of the associated
1396 /// item qualified with this `Self` type.
1397 ///
1398 /// ```ignore (only-for-syntax-highlight)
1399 /// <Vec<T> as a::b::Trait>::AssociatedItem
1400 ///  ^~~~~     ~~~~~~~~~~~~~~^
1401 ///  ty        position = 3
1402 ///
1403 /// <Vec<T>>::AssociatedItem
1404 ///  ^~~~~    ^
1405 ///  ty       position = 0
1406 /// ```
1407 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1408 pub struct QSelf {
1409     pub ty: P<Ty>,
1410
1411     /// The span of `a::b::Trait` in a path like `<Vec<T> as
1412     /// a::b::Trait>::AssociatedItem`; in the case where `position ==
1413     /// 0`, this is an empty span.
1414     pub path_span: Span,
1415     pub position: usize,
1416 }
1417
1418 /// A capture clause used in closures and `async` blocks.
1419 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
1420 pub enum CaptureBy {
1421     /// `move |x| y + x`.
1422     Value,
1423     /// `move` keyword was not specified.
1424     Ref,
1425 }
1426
1427 /// The movability of a generator / closure literal:
1428 /// whether a generator contains self-references, causing it to be `!Unpin`.
1429 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, Encodable, Decodable, Debug, Copy)]
1430 #[derive(HashStable_Generic)]
1431 pub enum Movability {
1432     /// May contain self-references, `!Unpin`.
1433     Static,
1434     /// Must not contain self-references, `Unpin`.
1435     Movable,
1436 }
1437
1438 /// Represents a macro invocation. The `path` indicates which macro
1439 /// is being invoked, and the `args` are arguments passed to it.
1440 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1441 pub struct MacCall {
1442     pub path: Path,
1443     pub args: P<MacArgs>,
1444     pub prior_type_ascription: Option<(Span, bool)>,
1445 }
1446
1447 impl MacCall {
1448     pub fn span(&self) -> Span {
1449         self.path.span.to(self.args.span().unwrap_or(self.path.span))
1450     }
1451 }
1452
1453 /// Arguments passed to an attribute or a function-like macro.
1454 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
1455 pub enum MacArgs {
1456     /// No arguments - `#[attr]`.
1457     Empty,
1458     /// Delimited arguments - `#[attr()/[]/{}]` or `mac!()/[]/{}`.
1459     Delimited(DelimSpan, MacDelimiter, TokenStream),
1460     /// Arguments of a key-value attribute - `#[attr = "value"]`.
1461     Eq(
1462         /// Span of the `=` token.
1463         Span,
1464         /// "value" as a nonterminal token.
1465         Token,
1466     ),
1467 }
1468
1469 impl MacArgs {
1470     pub fn delim(&self) -> DelimToken {
1471         match self {
1472             MacArgs::Delimited(_, delim, _) => delim.to_token(),
1473             MacArgs::Empty | MacArgs::Eq(..) => token::NoDelim,
1474         }
1475     }
1476
1477     pub fn span(&self) -> Option<Span> {
1478         match self {
1479             MacArgs::Empty => None,
1480             MacArgs::Delimited(dspan, ..) => Some(dspan.entire()),
1481             MacArgs::Eq(eq_span, token) => Some(eq_span.to(token.span)),
1482         }
1483     }
1484
1485     /// Tokens inside the delimiters or after `=`.
1486     /// Proc macros see these tokens, for example.
1487     pub fn inner_tokens(&self) -> TokenStream {
1488         match self {
1489             MacArgs::Empty => TokenStream::default(),
1490             MacArgs::Delimited(.., tokens) => tokens.clone(),
1491             MacArgs::Eq(.., token) => TokenTree::Token(token.clone()).into(),
1492         }
1493     }
1494
1495     /// Whether a macro with these arguments needs a semicolon
1496     /// when used as a standalone item or statement.
1497     pub fn need_semicolon(&self) -> bool {
1498         !matches!(self, MacArgs::Delimited(_, MacDelimiter::Brace, _))
1499     }
1500 }
1501
1502 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
1503 pub enum MacDelimiter {
1504     Parenthesis,
1505     Bracket,
1506     Brace,
1507 }
1508
1509 impl MacDelimiter {
1510     pub fn to_token(self) -> DelimToken {
1511         match self {
1512             MacDelimiter::Parenthesis => DelimToken::Paren,
1513             MacDelimiter::Bracket => DelimToken::Bracket,
1514             MacDelimiter::Brace => DelimToken::Brace,
1515         }
1516     }
1517
1518     pub fn from_token(delim: DelimToken) -> Option<MacDelimiter> {
1519         match delim {
1520             token::Paren => Some(MacDelimiter::Parenthesis),
1521             token::Bracket => Some(MacDelimiter::Bracket),
1522             token::Brace => Some(MacDelimiter::Brace),
1523             token::NoDelim => None,
1524         }
1525     }
1526 }
1527
1528 /// Represents a macro definition.
1529 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
1530 pub struct MacroDef {
1531     pub body: P<MacArgs>,
1532     /// `true` if macro was defined with `macro_rules`.
1533     pub macro_rules: bool,
1534 }
1535
1536 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, Copy, Hash, Eq, PartialEq)]
1537 #[derive(HashStable_Generic)]
1538 pub enum StrStyle {
1539     /// A regular string, like `"foo"`.
1540     Cooked,
1541     /// A raw string, like `r##"foo"##`.
1542     ///
1543     /// The value is the number of `#` symbols used.
1544     Raw(u16),
1545 }
1546
1547 /// An AST literal.
1548 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
1549 pub struct Lit {
1550     /// The original literal token as written in source code.
1551     pub token: token::Lit,
1552     /// The "semantic" representation of the literal lowered from the original tokens.
1553     /// Strings are unescaped, hexadecimal forms are eliminated, etc.
1554     /// FIXME: Remove this and only create the semantic representation during lowering to HIR.
1555     pub kind: LitKind,
1556     pub span: Span,
1557 }
1558
1559 /// Same as `Lit`, but restricted to string literals.
1560 #[derive(Clone, Copy, Encodable, Decodable, Debug)]
1561 pub struct StrLit {
1562     /// The original literal token as written in source code.
1563     pub style: StrStyle,
1564     pub symbol: Symbol,
1565     pub suffix: Option<Symbol>,
1566     pub span: Span,
1567     /// The unescaped "semantic" representation of the literal lowered from the original token.
1568     /// FIXME: Remove this and only create the semantic representation during lowering to HIR.
1569     pub symbol_unescaped: Symbol,
1570 }
1571
1572 impl StrLit {
1573     pub fn as_lit(&self) -> Lit {
1574         let token_kind = match self.style {
1575             StrStyle::Cooked => token::Str,
1576             StrStyle::Raw(n) => token::StrRaw(n),
1577         };
1578         Lit {
1579             token: token::Lit::new(token_kind, self.symbol, self.suffix),
1580             span: self.span,
1581             kind: LitKind::Str(self.symbol_unescaped, self.style),
1582         }
1583     }
1584 }
1585
1586 /// Type of the integer literal based on provided suffix.
1587 #[derive(Clone, Copy, Encodable, Decodable, Debug, Hash, Eq, PartialEq)]
1588 #[derive(HashStable_Generic)]
1589 pub enum LitIntType {
1590     /// e.g. `42_i32`.
1591     Signed(IntTy),
1592     /// e.g. `42_u32`.
1593     Unsigned(UintTy),
1594     /// e.g. `42`.
1595     Unsuffixed,
1596 }
1597
1598 /// Type of the float literal based on provided suffix.
1599 #[derive(Clone, Copy, Encodable, Decodable, Debug, Hash, Eq, PartialEq)]
1600 #[derive(HashStable_Generic)]
1601 pub enum LitFloatType {
1602     /// A float literal with a suffix (`1f32` or `1E10f32`).
1603     Suffixed(FloatTy),
1604     /// A float literal without a suffix (`1.0 or 1.0E10`).
1605     Unsuffixed,
1606 }
1607
1608 /// Literal kind.
1609 ///
1610 /// E.g., `"foo"`, `42`, `12.34`, or `bool`.
1611 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, Hash, Eq, PartialEq, HashStable_Generic)]
1612 pub enum LitKind {
1613     /// A string literal (`"foo"`).
1614     Str(Symbol, StrStyle),
1615     /// A byte string (`b"foo"`).
1616     ByteStr(Lrc<[u8]>),
1617     /// A byte char (`b'f'`).
1618     Byte(u8),
1619     /// A character literal (`'a'`).
1620     Char(char),
1621     /// An integer literal (`1`).
1622     Int(u128, LitIntType),
1623     /// A float literal (`1f64` or `1E10f64`).
1624     Float(Symbol, LitFloatType),
1625     /// A boolean literal.
1626     Bool(bool),
1627     /// Placeholder for a literal that wasn't well-formed in some way.
1628     Err(Symbol),
1629 }
1630
1631 impl LitKind {
1632     /// Returns `true` if this literal is a string.
1633     pub fn is_str(&self) -> bool {
1634         matches!(self, LitKind::Str(..))
1635     }
1636
1637     /// Returns `true` if this literal is byte literal string.
1638     pub fn is_bytestr(&self) -> bool {
1639         matches!(self, LitKind::ByteStr(_))
1640     }
1641
1642     /// Returns `true` if this is a numeric literal.
1643     pub fn is_numeric(&self) -> bool {
1644         matches!(self, LitKind::Int(..) | LitKind::Float(..))
1645     }
1646
1647     /// Returns `true` if this literal has no suffix.
1648     /// Note: this will return true for literals with prefixes such as raw strings and byte strings.
1649     pub fn is_unsuffixed(&self) -> bool {
1650         !self.is_suffixed()
1651     }
1652
1653     /// Returns `true` if this literal has a suffix.
1654     pub fn is_suffixed(&self) -> bool {
1655         match *self {
1656             // suffixed variants
1657             LitKind::Int(_, LitIntType::Signed(..) | LitIntType::Unsigned(..))
1658             | LitKind::Float(_, LitFloatType::Suffixed(..)) => true,
1659             // unsuffixed variants
1660             LitKind::Str(..)
1661             | LitKind::ByteStr(..)
1662             | LitKind::Byte(..)
1663             | LitKind::Char(..)
1664             | LitKind::Int(_, LitIntType::Unsuffixed)
1665             | LitKind::Float(_, LitFloatType::Unsuffixed)
1666             | LitKind::Bool(..)
1667             | LitKind::Err(..) => false,
1668         }
1669     }
1670 }
1671
1672 // N.B., If you change this, you'll probably want to change the corresponding
1673 // type structure in `middle/ty.rs` as well.
1674 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1675 pub struct MutTy {
1676     pub ty: P<Ty>,
1677     pub mutbl: Mutability,
1678 }
1679
1680 /// Represents a function's signature in a trait declaration,
1681 /// trait implementation, or free function.
1682 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1683 pub struct FnSig {
1684     pub header: FnHeader,
1685     pub decl: P<FnDecl>,
1686     pub span: Span,
1687 }
1688
1689 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, Debug)]
1690 #[derive(Encodable, Decodable, HashStable_Generic)]
1691 pub enum FloatTy {
1692     F32,
1693     F64,
1694 }
1695
1696 impl FloatTy {
1697     pub fn name_str(self) -> &'static str {
1698         match self {
1699             FloatTy::F32 => "f32",
1700             FloatTy::F64 => "f64",
1701         }
1702     }
1703
1704     pub fn name(self) -> Symbol {
1705         match self {
1706             FloatTy::F32 => sym::f32,
1707             FloatTy::F64 => sym::f64,
1708         }
1709     }
1710
1711     pub fn bit_width(self) -> u64 {
1712         match self {
1713             FloatTy::F32 => 32,
1714             FloatTy::F64 => 64,
1715         }
1716     }
1717 }
1718
1719 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, Debug)]
1720 #[derive(Encodable, Decodable, HashStable_Generic)]
1721 pub enum IntTy {
1722     Isize,
1723     I8,
1724     I16,
1725     I32,
1726     I64,
1727     I128,
1728 }
1729
1730 impl IntTy {
1731     pub fn name_str(&self) -> &'static str {
1732         match *self {
1733             IntTy::Isize => "isize",
1734             IntTy::I8 => "i8",
1735             IntTy::I16 => "i16",
1736             IntTy::I32 => "i32",
1737             IntTy::I64 => "i64",
1738             IntTy::I128 => "i128",
1739         }
1740     }
1741
1742     pub fn name(&self) -> Symbol {
1743         match *self {
1744             IntTy::Isize => sym::isize,
1745             IntTy::I8 => sym::i8,
1746             IntTy::I16 => sym::i16,
1747             IntTy::I32 => sym::i32,
1748             IntTy::I64 => sym::i64,
1749             IntTy::I128 => sym::i128,
1750         }
1751     }
1752
1753     pub fn bit_width(&self) -> Option<u64> {
1754         Some(match *self {
1755             IntTy::Isize => return None,
1756             IntTy::I8 => 8,
1757             IntTy::I16 => 16,
1758             IntTy::I32 => 32,
1759             IntTy::I64 => 64,
1760             IntTy::I128 => 128,
1761         })
1762     }
1763
1764     pub fn normalize(&self, target_width: u32) -> Self {
1765         match self {
1766             IntTy::Isize => match target_width {
1767                 16 => IntTy::I16,
1768                 32 => IntTy::I32,
1769                 64 => IntTy::I64,
1770                 _ => unreachable!(),
1771             },
1772             _ => *self,
1773         }
1774     }
1775 }
1776
1777 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, Copy, Debug)]
1778 #[derive(Encodable, Decodable, HashStable_Generic)]
1779 pub enum UintTy {
1780     Usize,
1781     U8,
1782     U16,
1783     U32,
1784     U64,
1785     U128,
1786 }
1787
1788 impl UintTy {
1789     pub fn name_str(&self) -> &'static str {
1790         match *self {
1791             UintTy::Usize => "usize",
1792             UintTy::U8 => "u8",
1793             UintTy::U16 => "u16",
1794             UintTy::U32 => "u32",
1795             UintTy::U64 => "u64",
1796             UintTy::U128 => "u128",
1797         }
1798     }
1799
1800     pub fn name(&self) -> Symbol {
1801         match *self {
1802             UintTy::Usize => sym::usize,
1803             UintTy::U8 => sym::u8,
1804             UintTy::U16 => sym::u16,
1805             UintTy::U32 => sym::u32,
1806             UintTy::U64 => sym::u64,
1807             UintTy::U128 => sym::u128,
1808         }
1809     }
1810
1811     pub fn bit_width(&self) -> Option<u64> {
1812         Some(match *self {
1813             UintTy::Usize => return None,
1814             UintTy::U8 => 8,
1815             UintTy::U16 => 16,
1816             UintTy::U32 => 32,
1817             UintTy::U64 => 64,
1818             UintTy::U128 => 128,
1819         })
1820     }
1821
1822     pub fn normalize(&self, target_width: u32) -> Self {
1823         match self {
1824             UintTy::Usize => match target_width {
1825                 16 => UintTy::U16,
1826                 32 => UintTy::U32,
1827                 64 => UintTy::U64,
1828                 _ => unreachable!(),
1829             },
1830             _ => *self,
1831         }
1832     }
1833 }
1834
1835 /// A constraint on an associated type (e.g., `A = Bar` in `Foo<A = Bar>` or
1836 /// `A: TraitA + TraitB` in `Foo<A: TraitA + TraitB>`).
1837 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1838 pub struct AssocTyConstraint {
1839     pub id: NodeId,
1840     pub ident: Ident,
1841     pub gen_args: Option<GenericArgs>,
1842     pub kind: AssocTyConstraintKind,
1843     pub span: Span,
1844 }
1845
1846 /// The kinds of an `AssocTyConstraint`.
1847 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1848 pub enum AssocTyConstraintKind {
1849     /// E.g., `A = Bar` in `Foo<A = Bar>`.
1850     Equality { ty: P<Ty> },
1851     /// E.g. `A: TraitA + TraitB` in `Foo<A: TraitA + TraitB>`.
1852     Bound { bounds: GenericBounds },
1853 }
1854
1855 #[derive(Encodable, Decodable, Debug)]
1856 pub struct Ty {
1857     pub id: NodeId,
1858     pub kind: TyKind,
1859     pub span: Span,
1860     pub tokens: Option<LazyTokenStream>,
1861 }
1862
1863 impl Clone for Ty {
1864     fn clone(&self) -> Self {
1865         ensure_sufficient_stack(|| Self {
1866             id: self.id,
1867             kind: self.kind.clone(),
1868             span: self.span,
1869             tokens: self.tokens.clone(),
1870         })
1871     }
1872 }
1873
1874 impl Ty {
1875     pub fn peel_refs(&self) -> &Self {
1876         let mut final_ty = self;
1877         while let TyKind::Rptr(_, MutTy { ty, .. }) = &final_ty.kind {
1878             final_ty = &ty;
1879         }
1880         final_ty
1881     }
1882 }
1883
1884 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1885 pub struct BareFnTy {
1886     pub unsafety: Unsafe,
1887     pub ext: Extern,
1888     pub generic_params: Vec<GenericParam>,
1889     pub decl: P<FnDecl>,
1890 }
1891
1892 /// The various kinds of type recognized by the compiler.
1893 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1894 pub enum TyKind {
1895     /// A variable-length slice (`[T]`).
1896     Slice(P<Ty>),
1897     /// A fixed length array (`[T; n]`).
1898     Array(P<Ty>, AnonConst),
1899     /// A raw pointer (`*const T` or `*mut T`).
1900     Ptr(MutTy),
1901     /// A reference (`&'a T` or `&'a mut T`).
1902     Rptr(Option<Lifetime>, MutTy),
1903     /// A bare function (e.g., `fn(usize) -> bool`).
1904     BareFn(P<BareFnTy>),
1905     /// The never type (`!`).
1906     Never,
1907     /// A tuple (`(A, B, C, D,...)`).
1908     Tup(Vec<P<Ty>>),
1909     /// A path (`module::module::...::Type`), optionally
1910     /// "qualified", e.g., `<Vec<T> as SomeTrait>::SomeType`.
1911     ///
1912     /// Type parameters are stored in the `Path` itself.
1913     Path(Option<QSelf>, Path),
1914     /// A trait object type `Bound1 + Bound2 + Bound3`
1915     /// where `Bound` is a trait or a lifetime.
1916     TraitObject(GenericBounds, TraitObjectSyntax),
1917     /// An `impl Bound1 + Bound2 + Bound3` type
1918     /// where `Bound` is a trait or a lifetime.
1919     ///
1920     /// The `NodeId` exists to prevent lowering from having to
1921     /// generate `NodeId`s on the fly, which would complicate
1922     /// the generation of opaque `type Foo = impl Trait` items significantly.
1923     ImplTrait(NodeId, GenericBounds),
1924     /// No-op; kept solely so that we can pretty-print faithfully.
1925     Paren(P<Ty>),
1926     /// Unused for now.
1927     Typeof(AnonConst),
1928     /// This means the type should be inferred instead of it having been
1929     /// specified. This can appear anywhere in a type.
1930     Infer,
1931     /// Inferred type of a `self` or `&self` argument in a method.
1932     ImplicitSelf,
1933     /// A macro in the type position.
1934     MacCall(MacCall),
1935     /// Placeholder for a kind that has failed to be defined.
1936     Err,
1937     /// Placeholder for a `va_list`.
1938     CVarArgs,
1939 }
1940
1941 impl TyKind {
1942     pub fn is_implicit_self(&self) -> bool {
1943         matches!(self, TyKind::ImplicitSelf)
1944     }
1945
1946     pub fn is_unit(&self) -> bool {
1947         matches!(self, TyKind::Tup(tys) if tys.is_empty())
1948     }
1949 }
1950
1951 /// Syntax used to declare a trait object.
1952 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug)]
1953 pub enum TraitObjectSyntax {
1954     Dyn,
1955     None,
1956 }
1957
1958 /// Inline assembly operand explicit register or register class.
1959 ///
1960 /// E.g., `"eax"` as in `asm!("mov eax, 2", out("eax") result)`.
1961 #[derive(Clone, Copy, Encodable, Decodable, Debug)]
1962 pub enum InlineAsmRegOrRegClass {
1963     Reg(Symbol),
1964     RegClass(Symbol),
1965 }
1966
1967 bitflags::bitflags! {
1968     #[derive(Encodable, Decodable, HashStable_Generic)]
1969     pub struct InlineAsmOptions: u8 {
1970         const PURE = 1 << 0;
1971         const NOMEM = 1 << 1;
1972         const READONLY = 1 << 2;
1973         const PRESERVES_FLAGS = 1 << 3;
1974         const NORETURN = 1 << 4;
1975         const NOSTACK = 1 << 5;
1976         const ATT_SYNTAX = 1 << 6;
1977     }
1978 }
1979
1980 #[derive(Clone, PartialEq, PartialOrd, Encodable, Decodable, Debug, Hash, HashStable_Generic)]
1981 pub enum InlineAsmTemplatePiece {
1982     String(String),
1983     Placeholder { operand_idx: usize, modifier: Option<char>, span: Span },
1984 }
1985
1986 impl fmt::Display for InlineAsmTemplatePiece {
1987     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
1988         match self {
1989             Self::String(s) => {
1990                 for c in s.chars() {
1991                     match c {
1992                         '{' => f.write_str("{{")?,
1993                         '}' => f.write_str("}}")?,
1994                         _ => c.fmt(f)?,
1995                     }
1996                 }
1997                 Ok(())
1998             }
1999             Self::Placeholder { operand_idx, modifier: Some(modifier), .. } => {
2000                 write!(f, "{{{}:{}}}", operand_idx, modifier)
2001             }
2002             Self::Placeholder { operand_idx, modifier: None, .. } => {
2003                 write!(f, "{{{}}}", operand_idx)
2004             }
2005         }
2006     }
2007 }
2008
2009 impl InlineAsmTemplatePiece {
2010     /// Rebuilds the asm template string from its pieces.
2011     pub fn to_string(s: &[Self]) -> String {
2012         use fmt::Write;
2013         let mut out = String::new();
2014         for p in s.iter() {
2015             let _ = write!(out, "{}", p);
2016         }
2017         out
2018     }
2019 }
2020
2021 /// Inline assembly operand.
2022 ///
2023 /// E.g., `out("eax") result` as in `asm!("mov eax, 2", out("eax") result)`.
2024 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2025 pub enum InlineAsmOperand {
2026     In {
2027         reg: InlineAsmRegOrRegClass,
2028         expr: P<Expr>,
2029     },
2030     Out {
2031         reg: InlineAsmRegOrRegClass,
2032         late: bool,
2033         expr: Option<P<Expr>>,
2034     },
2035     InOut {
2036         reg: InlineAsmRegOrRegClass,
2037         late: bool,
2038         expr: P<Expr>,
2039     },
2040     SplitInOut {
2041         reg: InlineAsmRegOrRegClass,
2042         late: bool,
2043         in_expr: P<Expr>,
2044         out_expr: Option<P<Expr>>,
2045     },
2046     Const {
2047         expr: P<Expr>,
2048     },
2049     Sym {
2050         expr: P<Expr>,
2051     },
2052 }
2053
2054 /// Inline assembly.
2055 ///
2056 /// E.g., `asm!("NOP");`.
2057 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2058 pub struct InlineAsm {
2059     pub template: Vec<InlineAsmTemplatePiece>,
2060     pub operands: Vec<(InlineAsmOperand, Span)>,
2061     pub options: InlineAsmOptions,
2062     pub line_spans: Vec<Span>,
2063 }
2064
2065 /// Inline assembly dialect.
2066 ///
2067 /// E.g., `"intel"` as in `llvm_asm!("mov eax, 2" : "={eax}"(result) : : : "intel")`.
2068 #[derive(Clone, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug, Copy, Hash, HashStable_Generic)]
2069 pub enum LlvmAsmDialect {
2070     Att,
2071     Intel,
2072 }
2073
2074 /// LLVM-style inline assembly.
2075 ///
2076 /// E.g., `"={eax}"(result)` as in `llvm_asm!("mov eax, 2" : "={eax}"(result) : : : "intel")`.
2077 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2078 pub struct LlvmInlineAsmOutput {
2079     pub constraint: Symbol,
2080     pub expr: P<Expr>,
2081     pub is_rw: bool,
2082     pub is_indirect: bool,
2083 }
2084
2085 /// LLVM-style inline assembly.
2086 ///
2087 /// E.g., `llvm_asm!("NOP");`.
2088 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2089 pub struct LlvmInlineAsm {
2090     pub asm: Symbol,
2091     pub asm_str_style: StrStyle,
2092     pub outputs: Vec<LlvmInlineAsmOutput>,
2093     pub inputs: Vec<(Symbol, P<Expr>)>,
2094     pub clobbers: Vec<Symbol>,
2095     pub volatile: bool,
2096     pub alignstack: bool,
2097     pub dialect: LlvmAsmDialect,
2098 }
2099
2100 /// A parameter in a function header.
2101 ///
2102 /// E.g., `bar: usize` as in `fn foo(bar: usize)`.
2103 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2104 pub struct Param {
2105     pub attrs: AttrVec,
2106     pub ty: P<Ty>,
2107     pub pat: P<Pat>,
2108     pub id: NodeId,
2109     pub span: Span,
2110     pub is_placeholder: bool,
2111 }
2112
2113 /// Alternative representation for `Arg`s describing `self` parameter of methods.
2114 ///
2115 /// E.g., `&mut self` as in `fn foo(&mut self)`.
2116 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2117 pub enum SelfKind {
2118     /// `self`, `mut self`
2119     Value(Mutability),
2120     /// `&'lt self`, `&'lt mut self`
2121     Region(Option<Lifetime>, Mutability),
2122     /// `self: TYPE`, `mut self: TYPE`
2123     Explicit(P<Ty>, Mutability),
2124 }
2125
2126 pub type ExplicitSelf = Spanned<SelfKind>;
2127
2128 impl Param {
2129     /// Attempts to cast parameter to `ExplicitSelf`.
2130     pub fn to_self(&self) -> Option<ExplicitSelf> {
2131         if let PatKind::Ident(BindingMode::ByValue(mutbl), ident, _) = self.pat.kind {
2132             if ident.name == kw::SelfLower {
2133                 return match self.ty.kind {
2134                     TyKind::ImplicitSelf => Some(respan(self.pat.span, SelfKind::Value(mutbl))),
2135                     TyKind::Rptr(lt, MutTy { ref ty, mutbl }) if ty.kind.is_implicit_self() => {
2136                         Some(respan(self.pat.span, SelfKind::Region(lt, mutbl)))
2137                     }
2138                     _ => Some(respan(
2139                         self.pat.span.to(self.ty.span),
2140                         SelfKind::Explicit(self.ty.clone(), mutbl),
2141                     )),
2142                 };
2143             }
2144         }
2145         None
2146     }
2147
2148     /// Returns `true` if parameter is `self`.
2149     pub fn is_self(&self) -> bool {
2150         if let PatKind::Ident(_, ident, _) = self.pat.kind {
2151             ident.name == kw::SelfLower
2152         } else {
2153             false
2154         }
2155     }
2156
2157     /// Builds a `Param` object from `ExplicitSelf`.
2158     pub fn from_self(attrs: AttrVec, eself: ExplicitSelf, eself_ident: Ident) -> Param {
2159         let span = eself.span.to(eself_ident.span);
2160         let infer_ty = P(Ty { id: DUMMY_NODE_ID, kind: TyKind::ImplicitSelf, span, tokens: None });
2161         let param = |mutbl, ty| Param {
2162             attrs,
2163             pat: P(Pat {
2164                 id: DUMMY_NODE_ID,
2165                 kind: PatKind::Ident(BindingMode::ByValue(mutbl), eself_ident, None),
2166                 span,
2167                 tokens: None,
2168             }),
2169             span,
2170             ty,
2171             id: DUMMY_NODE_ID,
2172             is_placeholder: false,
2173         };
2174         match eself.node {
2175             SelfKind::Explicit(ty, mutbl) => param(mutbl, ty),
2176             SelfKind::Value(mutbl) => param(mutbl, infer_ty),
2177             SelfKind::Region(lt, mutbl) => param(
2178                 Mutability::Not,
2179                 P(Ty {
2180                     id: DUMMY_NODE_ID,
2181                     kind: TyKind::Rptr(lt, MutTy { ty: infer_ty, mutbl }),
2182                     span,
2183                     tokens: None,
2184                 }),
2185             ),
2186         }
2187     }
2188 }
2189
2190 /// A signature (not the body) of a function declaration.
2191 ///
2192 /// E.g., `fn foo(bar: baz)`.
2193 ///
2194 /// Please note that it's different from `FnHeader` structure
2195 /// which contains metadata about function safety, asyncness, constness and ABI.
2196 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2197 pub struct FnDecl {
2198     pub inputs: Vec<Param>,
2199     pub output: FnRetTy,
2200 }
2201
2202 impl FnDecl {
2203     pub fn get_self(&self) -> Option<ExplicitSelf> {
2204         self.inputs.get(0).and_then(Param::to_self)
2205     }
2206     pub fn has_self(&self) -> bool {
2207         self.inputs.get(0).map_or(false, Param::is_self)
2208     }
2209     pub fn c_variadic(&self) -> bool {
2210         self.inputs.last().map_or(false, |arg| matches!(arg.ty.kind, TyKind::CVarArgs))
2211     }
2212 }
2213
2214 /// Is the trait definition an auto trait?
2215 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
2216 pub enum IsAuto {
2217     Yes,
2218     No,
2219 }
2220
2221 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, Encodable, Decodable, Debug)]
2222 #[derive(HashStable_Generic)]
2223 pub enum Unsafe {
2224     Yes(Span),
2225     No,
2226 }
2227
2228 #[derive(Copy, Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2229 pub enum Async {
2230     Yes { span: Span, closure_id: NodeId, return_impl_trait_id: NodeId },
2231     No,
2232 }
2233
2234 impl Async {
2235     pub fn is_async(self) -> bool {
2236         matches!(self, Async::Yes { .. })
2237     }
2238
2239     /// In this case this is an `async` return, the `NodeId` for the generated `impl Trait` item.
2240     pub fn opt_return_id(self) -> Option<NodeId> {
2241         match self {
2242             Async::Yes { return_impl_trait_id, .. } => Some(return_impl_trait_id),
2243             Async::No => None,
2244         }
2245     }
2246 }
2247
2248 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, Encodable, Decodable, Debug)]
2249 #[derive(HashStable_Generic)]
2250 pub enum Const {
2251     Yes(Span),
2252     No,
2253 }
2254
2255 /// Item defaultness.
2256 /// For details see the [RFC #2532](https://github.com/rust-lang/rfcs/pull/2532).
2257 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
2258 pub enum Defaultness {
2259     Default(Span),
2260     Final,
2261 }
2262
2263 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Encodable, Decodable, HashStable_Generic)]
2264 pub enum ImplPolarity {
2265     /// `impl Trait for Type`
2266     Positive,
2267     /// `impl !Trait for Type`
2268     Negative(Span),
2269 }
2270
2271 impl fmt::Debug for ImplPolarity {
2272     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
2273         match *self {
2274             ImplPolarity::Positive => "positive".fmt(f),
2275             ImplPolarity::Negative(_) => "negative".fmt(f),
2276         }
2277     }
2278 }
2279
2280 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2281 pub enum FnRetTy {
2282     /// Returns type is not specified.
2283     ///
2284     /// Functions default to `()` and closures default to inference.
2285     /// Span points to where return type would be inserted.
2286     Default(Span),
2287     /// Everything else.
2288     Ty(P<Ty>),
2289 }
2290
2291 impl FnRetTy {
2292     pub fn span(&self) -> Span {
2293         match *self {
2294             FnRetTy::Default(span) => span,
2295             FnRetTy::Ty(ref ty) => ty.span,
2296         }
2297     }
2298 }
2299
2300 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug)]
2301 pub enum Inline {
2302     Yes,
2303     No,
2304 }
2305
2306 /// Module item kind.
2307 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2308 pub enum ModKind {
2309     /// Module with inlined definition `mod foo { ... }`,
2310     /// or with definition outlined to a separate file `mod foo;` and already loaded from it.
2311     /// The inner span is from the first token past `{` to the last token until `}`,
2312     /// or from the first to the last token in the loaded file.
2313     Loaded(Vec<P<Item>>, Inline, Span),
2314     /// Module with definition outlined to a separate file `mod foo;` but not yet loaded from it.
2315     Unloaded,
2316 }
2317
2318 /// Foreign module declaration.
2319 ///
2320 /// E.g., `extern { .. }` or `extern "C" { .. }`.
2321 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2322 pub struct ForeignMod {
2323     /// `unsafe` keyword accepted syntactically for macro DSLs, but not
2324     /// semantically by Rust.
2325     pub unsafety: Unsafe,
2326     pub abi: Option<StrLit>,
2327     pub items: Vec<P<ForeignItem>>,
2328 }
2329
2330 /// Global inline assembly.
2331 ///
2332 /// Also known as "module-level assembly" or "file-scoped assembly".
2333 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, Copy)]
2334 pub struct GlobalAsm {
2335     pub asm: Symbol,
2336 }
2337
2338 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2339 pub struct EnumDef {
2340     pub variants: Vec<Variant>,
2341 }
2342 /// Enum variant.
2343 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2344 pub struct Variant {
2345     /// Attributes of the variant.
2346     pub attrs: Vec<Attribute>,
2347     /// Id of the variant (not the constructor, see `VariantData::ctor_id()`).
2348     pub id: NodeId,
2349     /// Span
2350     pub span: Span,
2351     /// The visibility of the variant. Syntactically accepted but not semantically.
2352     pub vis: Visibility,
2353     /// Name of the variant.
2354     pub ident: Ident,
2355
2356     /// Fields and constructor id of the variant.
2357     pub data: VariantData,
2358     /// Explicit discriminant, e.g., `Foo = 1`.
2359     pub disr_expr: Option<AnonConst>,
2360     /// Is a macro placeholder
2361     pub is_placeholder: bool,
2362 }
2363
2364 /// Part of `use` item to the right of its prefix.
2365 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2366 pub enum UseTreeKind {
2367     /// `use prefix` or `use prefix as rename`
2368     ///
2369     /// The extra `NodeId`s are for HIR lowering, when additional statements are created for each
2370     /// namespace.
2371     Simple(Option<Ident>, NodeId, NodeId),
2372     /// `use prefix::{...}`
2373     Nested(Vec<(UseTree, NodeId)>),
2374     /// `use prefix::*`
2375     Glob,
2376 }
2377
2378 /// A tree of paths sharing common prefixes.
2379 /// Used in `use` items both at top-level and inside of braces in import groups.
2380 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2381 pub struct UseTree {
2382     pub prefix: Path,
2383     pub kind: UseTreeKind,
2384     pub span: Span,
2385 }
2386
2387 impl UseTree {
2388     pub fn ident(&self) -> Ident {
2389         match self.kind {
2390             UseTreeKind::Simple(Some(rename), ..) => rename,
2391             UseTreeKind::Simple(None, ..) => {
2392                 self.prefix.segments.last().expect("empty prefix in a simple import").ident
2393             }
2394             _ => panic!("`UseTree::ident` can only be used on a simple import"),
2395         }
2396     }
2397 }
2398
2399 /// Distinguishes between `Attribute`s that decorate items and Attributes that
2400 /// are contained as statements within items. These two cases need to be
2401 /// distinguished for pretty-printing.
2402 #[derive(Clone, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug, Copy, HashStable_Generic)]
2403 pub enum AttrStyle {
2404     Outer,
2405     Inner,
2406 }
2407
2408 rustc_index::newtype_index! {
2409     pub struct AttrId {
2410         ENCODABLE = custom
2411         DEBUG_FORMAT = "AttrId({})"
2412     }
2413 }
2414
2415 impl<S: Encoder> rustc_serialize::Encodable<S> for AttrId {
2416     fn encode(&self, s: &mut S) -> Result<(), S::Error> {
2417         s.emit_unit()
2418     }
2419 }
2420
2421 impl<D: Decoder> rustc_serialize::Decodable<D> for AttrId {
2422     fn decode(d: &mut D) -> Result<AttrId, D::Error> {
2423         d.read_nil().map(|_| crate::attr::mk_attr_id())
2424     }
2425 }
2426
2427 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
2428 pub struct AttrItem {
2429     pub path: Path,
2430     pub args: MacArgs,
2431     pub tokens: Option<LazyTokenStream>,
2432 }
2433
2434 /// A list of attributes.
2435 pub type AttrVec = ThinVec<Attribute>;
2436
2437 /// Metadata associated with an item.
2438 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2439 pub struct Attribute {
2440     pub kind: AttrKind,
2441     pub id: AttrId,
2442     /// Denotes if the attribute decorates the following construct (outer)
2443     /// or the construct this attribute is contained within (inner).
2444     pub style: AttrStyle,
2445     pub span: Span,
2446 }
2447
2448 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2449 pub enum AttrKind {
2450     /// A normal attribute.
2451     Normal(AttrItem, Option<LazyTokenStream>),
2452
2453     /// A doc comment (e.g. `/// ...`, `//! ...`, `/** ... */`, `/*! ... */`).
2454     /// Doc attributes (e.g. `#[doc="..."]`) are represented with the `Normal`
2455     /// variant (which is much less compact and thus more expensive).
2456     DocComment(CommentKind, Symbol),
2457 }
2458
2459 /// `TraitRef`s appear in impls.
2460 ///
2461 /// Resolution maps each `TraitRef`'s `ref_id` to its defining trait; that's all
2462 /// that the `ref_id` is for. The `impl_id` maps to the "self type" of this impl.
2463 /// If this impl is an `ItemKind::Impl`, the `impl_id` is redundant (it could be the
2464 /// same as the impl's `NodeId`).
2465 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2466 pub struct TraitRef {
2467     pub path: Path,
2468     pub ref_id: NodeId,
2469 }
2470
2471 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2472 pub struct PolyTraitRef {
2473     /// The `'a` in `<'a> Foo<&'a T>`.
2474     pub bound_generic_params: Vec<GenericParam>,
2475
2476     /// The `Foo<&'a T>` in `<'a> Foo<&'a T>`.
2477     pub trait_ref: TraitRef,
2478
2479     pub span: Span,
2480 }
2481
2482 impl PolyTraitRef {
2483     pub fn new(generic_params: Vec<GenericParam>, path: Path, span: Span) -> Self {
2484         PolyTraitRef {
2485             bound_generic_params: generic_params,
2486             trait_ref: TraitRef { path, ref_id: DUMMY_NODE_ID },
2487             span,
2488         }
2489     }
2490 }
2491
2492 #[derive(Copy, Clone, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
2493 pub enum CrateSugar {
2494     /// Source is `pub(crate)`.
2495     PubCrate,
2496
2497     /// Source is (just) `crate`.
2498     JustCrate,
2499 }
2500
2501 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2502 pub struct Visibility {
2503     pub kind: VisibilityKind,
2504     pub span: Span,
2505     pub tokens: Option<LazyTokenStream>,
2506 }
2507
2508 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2509 pub enum VisibilityKind {
2510     Public,
2511     Crate(CrateSugar),
2512     Restricted { path: P<Path>, id: NodeId },
2513     Inherited,
2514 }
2515
2516 impl VisibilityKind {
2517     pub fn is_pub(&self) -> bool {
2518         matches!(self, VisibilityKind::Public)
2519     }
2520 }
2521
2522 /// Field of a struct.
2523 ///
2524 /// E.g., `bar: usize` as in `struct Foo { bar: usize }`.
2525 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2526 pub struct StructField {
2527     pub attrs: Vec<Attribute>,
2528     pub id: NodeId,
2529     pub span: Span,
2530     pub vis: Visibility,
2531     pub ident: Option<Ident>,
2532
2533     pub ty: P<Ty>,
2534     pub is_placeholder: bool,
2535 }
2536
2537 /// Fields and constructor ids of enum variants and structs.
2538 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2539 pub enum VariantData {
2540     /// Struct variant.
2541     ///
2542     /// E.g., `Bar { .. }` as in `enum Foo { Bar { .. } }`.
2543     Struct(Vec<StructField>, bool),
2544     /// Tuple variant.
2545     ///
2546     /// E.g., `Bar(..)` as in `enum Foo { Bar(..) }`.
2547     Tuple(Vec<StructField>, NodeId),
2548     /// Unit variant.
2549     ///
2550     /// E.g., `Bar = ..` as in `enum Foo { Bar = .. }`.
2551     Unit(NodeId),
2552 }
2553
2554 impl VariantData {
2555     /// Return the fields of this variant.
2556     pub fn fields(&self) -> &[StructField] {
2557         match *self {
2558             VariantData::Struct(ref fields, ..) | VariantData::Tuple(ref fields, _) => fields,
2559             _ => &[],
2560         }
2561     }
2562
2563     /// Return the `NodeId` of this variant's constructor, if it has one.
2564     pub fn ctor_id(&self) -> Option<NodeId> {
2565         match *self {
2566             VariantData::Struct(..) => None,
2567             VariantData::Tuple(_, id) | VariantData::Unit(id) => Some(id),
2568         }
2569     }
2570 }
2571
2572 /// An item definition.
2573 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2574 pub struct Item<K = ItemKind> {
2575     pub attrs: Vec<Attribute>,
2576     pub id: NodeId,
2577     pub span: Span,
2578     pub vis: Visibility,
2579     /// The name of the item.
2580     /// It might be a dummy name in case of anonymous items.
2581     pub ident: Ident,
2582
2583     pub kind: K,
2584
2585     /// Original tokens this item was parsed from. This isn't necessarily
2586     /// available for all items, although over time more and more items should
2587     /// have this be `Some`. Right now this is primarily used for procedural
2588     /// macros, notably custom attributes.
2589     ///
2590     /// Note that the tokens here do not include the outer attributes, but will
2591     /// include inner attributes.
2592     pub tokens: Option<LazyTokenStream>,
2593 }
2594
2595 impl Item {
2596     /// Return the span that encompasses the attributes.
2597     pub fn span_with_attributes(&self) -> Span {
2598         self.attrs.iter().fold(self.span, |acc, attr| acc.to(attr.span))
2599     }
2600 }
2601
2602 impl<K: Into<ItemKind>> Item<K> {
2603     pub fn into_item(self) -> Item {
2604         let Item { attrs, id, span, vis, ident, kind, tokens } = self;
2605         Item { attrs, id, span, vis, ident, kind: kind.into(), tokens }
2606     }
2607 }
2608
2609 /// `extern` qualifier on a function item or function type.
2610 #[derive(Clone, Copy, Encodable, Decodable, Debug)]
2611 pub enum Extern {
2612     None,
2613     Implicit,
2614     Explicit(StrLit),
2615 }
2616
2617 impl Extern {
2618     pub fn from_abi(abi: Option<StrLit>) -> Extern {
2619         abi.map_or(Extern::Implicit, Extern::Explicit)
2620     }
2621 }
2622
2623 /// A function header.
2624 ///
2625 /// All the information between the visibility and the name of the function is
2626 /// included in this struct (e.g., `async unsafe fn` or `const extern "C" fn`).
2627 #[derive(Clone, Copy, Encodable, Decodable, Debug)]
2628 pub struct FnHeader {
2629     pub unsafety: Unsafe,
2630     pub asyncness: Async,
2631     pub constness: Const,
2632     pub ext: Extern,
2633 }
2634
2635 impl FnHeader {
2636     /// Does this function header have any qualifiers or is it empty?
2637     pub fn has_qualifiers(&self) -> bool {
2638         let Self { unsafety, asyncness, constness, ext } = self;
2639         matches!(unsafety, Unsafe::Yes(_))
2640             || asyncness.is_async()
2641             || matches!(constness, Const::Yes(_))
2642             || !matches!(ext, Extern::None)
2643     }
2644 }
2645
2646 impl Default for FnHeader {
2647     fn default() -> FnHeader {
2648         FnHeader {
2649             unsafety: Unsafe::No,
2650             asyncness: Async::No,
2651             constness: Const::No,
2652             ext: Extern::None,
2653         }
2654     }
2655 }
2656
2657 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2658 pub struct TraitKind(
2659     pub IsAuto,
2660     pub Unsafe,
2661     pub Generics,
2662     pub GenericBounds,
2663     pub Vec<P<AssocItem>>,
2664 );
2665
2666 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2667 pub struct TyAliasKind(pub Defaultness, pub Generics, pub GenericBounds, pub Option<P<Ty>>);
2668
2669 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2670 pub struct ImplKind {
2671     pub unsafety: Unsafe,
2672     pub polarity: ImplPolarity,
2673     pub defaultness: Defaultness,
2674     pub constness: Const,
2675     pub generics: Generics,
2676
2677     /// The trait being implemented, if any.
2678     pub of_trait: Option<TraitRef>,
2679
2680     pub self_ty: P<Ty>,
2681     pub items: Vec<P<AssocItem>>,
2682 }
2683
2684 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2685 pub struct FnKind(pub Defaultness, pub FnSig, pub Generics, pub Option<P<Block>>);
2686
2687 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2688 pub enum ItemKind {
2689     /// An `extern crate` item, with the optional *original* crate name if the crate was renamed.
2690     ///
2691     /// E.g., `extern crate foo` or `extern crate foo_bar as foo`.
2692     ExternCrate(Option<Symbol>),
2693     /// A use declaration item (`use`).
2694     ///
2695     /// E.g., `use foo;`, `use foo::bar;` or `use foo::bar as FooBar;`.
2696     Use(UseTree),
2697     /// A static item (`static`).
2698     ///
2699     /// E.g., `static FOO: i32 = 42;` or `static FOO: &'static str = "bar";`.
2700     Static(P<Ty>, Mutability, Option<P<Expr>>),
2701     /// A constant item (`const`).
2702     ///
2703     /// E.g., `const FOO: i32 = 42;`.
2704     Const(Defaultness, P<Ty>, Option<P<Expr>>),
2705     /// A function declaration (`fn`).
2706     ///
2707     /// E.g., `fn foo(bar: usize) -> usize { .. }`.
2708     Fn(Box<FnKind>),
2709     /// A module declaration (`mod`).
2710     ///
2711     /// E.g., `mod foo;` or `mod foo { .. }`.
2712     /// `unsafe` keyword on modules is accepted syntactically for macro DSLs, but not
2713     /// semantically by Rust.
2714     Mod(Unsafe, ModKind),
2715     /// An external module (`extern`).
2716     ///
2717     /// E.g., `extern {}` or `extern "C" {}`.
2718     ForeignMod(ForeignMod),
2719     /// Module-level inline assembly (from `global_asm!()`).
2720     GlobalAsm(GlobalAsm),
2721     /// A type alias (`type`).
2722     ///
2723     /// E.g., `type Foo = Bar<u8>;`.
2724     TyAlias(Box<TyAliasKind>),
2725     /// An enum definition (`enum`).
2726     ///
2727     /// E.g., `enum Foo<A, B> { C<A>, D<B> }`.
2728     Enum(EnumDef, Generics),
2729     /// A struct definition (`struct`).
2730     ///
2731     /// E.g., `struct Foo<A> { x: A }`.
2732     Struct(VariantData, Generics),
2733     /// A union definition (`union`).
2734     ///
2735     /// E.g., `union Foo<A, B> { x: A, y: B }`.
2736     Union(VariantData, Generics),
2737     /// A trait declaration (`trait`).
2738     ///
2739     /// E.g., `trait Foo { .. }`, `trait Foo<T> { .. }` or `auto trait Foo {}`.
2740     Trait(Box<TraitKind>),
2741     /// Trait alias
2742     ///
2743     /// E.g., `trait Foo = Bar + Quux;`.
2744     TraitAlias(Generics, GenericBounds),
2745     /// An implementation.
2746     ///
2747     /// E.g., `impl<A> Foo<A> { .. }` or `impl<A> Trait for Foo<A> { .. }`.
2748     Impl(Box<ImplKind>),
2749     /// A macro invocation.
2750     ///
2751     /// E.g., `foo!(..)`.
2752     MacCall(MacCall),
2753
2754     /// A macro definition.
2755     MacroDef(MacroDef),
2756 }
2757
2758 #[cfg(all(target_arch = "x86_64", target_pointer_width = "64"))]
2759 rustc_data_structures::static_assert_size!(ItemKind, 112);
2760
2761 impl ItemKind {
2762     pub fn article(&self) -> &str {
2763         use ItemKind::*;
2764         match self {
2765             Use(..) | Static(..) | Const(..) | Fn(..) | Mod(..) | GlobalAsm(..) | TyAlias(..)
2766             | Struct(..) | Union(..) | Trait(..) | TraitAlias(..) | MacroDef(..) => "a",
2767             ExternCrate(..) | ForeignMod(..) | MacCall(..) | Enum(..) | Impl { .. } => "an",
2768         }
2769     }
2770
2771     pub fn descr(&self) -> &str {
2772         match self {
2773             ItemKind::ExternCrate(..) => "extern crate",
2774             ItemKind::Use(..) => "`use` import",
2775             ItemKind::Static(..) => "static item",
2776             ItemKind::Const(..) => "constant item",
2777             ItemKind::Fn(..) => "function",
2778             ItemKind::Mod(..) => "module",
2779             ItemKind::ForeignMod(..) => "extern block",
2780             ItemKind::GlobalAsm(..) => "global asm item",
2781             ItemKind::TyAlias(..) => "type alias",
2782             ItemKind::Enum(..) => "enum",
2783             ItemKind::Struct(..) => "struct",
2784             ItemKind::Union(..) => "union",
2785             ItemKind::Trait(..) => "trait",
2786             ItemKind::TraitAlias(..) => "trait alias",
2787             ItemKind::MacCall(..) => "item macro invocation",
2788             ItemKind::MacroDef(..) => "macro definition",
2789             ItemKind::Impl { .. } => "implementation",
2790         }
2791     }
2792
2793     pub fn generics(&self) -> Option<&Generics> {
2794         match self {
2795             Self::Fn(box FnKind(_, _, generics, _))
2796             | Self::TyAlias(box TyAliasKind(_, generics, ..))
2797             | Self::Enum(_, generics)
2798             | Self::Struct(_, generics)
2799             | Self::Union(_, generics)
2800             | Self::Trait(box TraitKind(_, _, generics, ..))
2801             | Self::TraitAlias(generics, _)
2802             | Self::Impl(box ImplKind { generics, .. }) => Some(generics),
2803             _ => None,
2804         }
2805     }
2806 }
2807
2808 /// Represents associated items.
2809 /// These include items in `impl` and `trait` definitions.
2810 pub type AssocItem = Item<AssocItemKind>;
2811
2812 /// Represents associated item kinds.
2813 ///
2814 /// The term "provided" in the variants below refers to the item having a default
2815 /// definition / body. Meanwhile, a "required" item lacks a definition / body.
2816 /// In an implementation, all items must be provided.
2817 /// The `Option`s below denote the bodies, where `Some(_)`
2818 /// means "provided" and conversely `None` means "required".
2819 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2820 pub enum AssocItemKind {
2821     /// An associated constant, `const $ident: $ty $def?;` where `def ::= "=" $expr? ;`.
2822     /// If `def` is parsed, then the constant is provided, and otherwise required.
2823     Const(Defaultness, P<Ty>, Option<P<Expr>>),
2824     /// An associated function.
2825     Fn(Box<FnKind>),
2826     /// An associated type.
2827     TyAlias(Box<TyAliasKind>),
2828     /// A macro expanding to associated items.
2829     MacCall(MacCall),
2830 }
2831
2832 #[cfg(all(target_arch = "x86_64", target_pointer_width = "64"))]
2833 rustc_data_structures::static_assert_size!(AssocItemKind, 72);
2834
2835 impl AssocItemKind {
2836     pub fn defaultness(&self) -> Defaultness {
2837         match *self {
2838             Self::Const(def, ..)
2839             | Self::Fn(box FnKind(def, ..))
2840             | Self::TyAlias(box TyAliasKind(def, ..)) => def,
2841             Self::MacCall(..) => Defaultness::Final,
2842         }
2843     }
2844 }
2845
2846 impl From<AssocItemKind> for ItemKind {
2847     fn from(assoc_item_kind: AssocItemKind) -> ItemKind {
2848         match assoc_item_kind {
2849             AssocItemKind::Const(a, b, c) => ItemKind::Const(a, b, c),
2850             AssocItemKind::Fn(fn_kind) => ItemKind::Fn(fn_kind),
2851             AssocItemKind::TyAlias(ty_alias_kind) => ItemKind::TyAlias(ty_alias_kind),
2852             AssocItemKind::MacCall(a) => ItemKind::MacCall(a),
2853         }
2854     }
2855 }
2856
2857 impl TryFrom<ItemKind> for AssocItemKind {
2858     type Error = ItemKind;
2859
2860     fn try_from(item_kind: ItemKind) -> Result<AssocItemKind, ItemKind> {
2861         Ok(match item_kind {
2862             ItemKind::Const(a, b, c) => AssocItemKind::Const(a, b, c),
2863             ItemKind::Fn(fn_kind) => AssocItemKind::Fn(fn_kind),
2864             ItemKind::TyAlias(ty_alias_kind) => AssocItemKind::TyAlias(ty_alias_kind),
2865             ItemKind::MacCall(a) => AssocItemKind::MacCall(a),
2866             _ => return Err(item_kind),
2867         })
2868     }
2869 }
2870
2871 /// An item in `extern` block.
2872 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2873 pub enum ForeignItemKind {
2874     /// A foreign static item (`static FOO: u8`).
2875     Static(P<Ty>, Mutability, Option<P<Expr>>),
2876     /// An foreign function.
2877     Fn(Box<FnKind>),
2878     /// An foreign type.
2879     TyAlias(Box<TyAliasKind>),
2880     /// A macro expanding to foreign items.
2881     MacCall(MacCall),
2882 }
2883
2884 #[cfg(all(target_arch = "x86_64", target_pointer_width = "64"))]
2885 rustc_data_structures::static_assert_size!(ForeignItemKind, 72);
2886
2887 impl From<ForeignItemKind> for ItemKind {
2888     fn from(foreign_item_kind: ForeignItemKind) -> ItemKind {
2889         match foreign_item_kind {
2890             ForeignItemKind::Static(a, b, c) => ItemKind::Static(a, b, c),
2891             ForeignItemKind::Fn(fn_kind) => ItemKind::Fn(fn_kind),
2892             ForeignItemKind::TyAlias(ty_alias_kind) => ItemKind::TyAlias(ty_alias_kind),
2893             ForeignItemKind::MacCall(a) => ItemKind::MacCall(a),
2894         }
2895     }
2896 }
2897
2898 impl TryFrom<ItemKind> for ForeignItemKind {
2899     type Error = ItemKind;
2900
2901     fn try_from(item_kind: ItemKind) -> Result<ForeignItemKind, ItemKind> {
2902         Ok(match item_kind {
2903             ItemKind::Static(a, b, c) => ForeignItemKind::Static(a, b, c),
2904             ItemKind::Fn(fn_kind) => ForeignItemKind::Fn(fn_kind),
2905             ItemKind::TyAlias(ty_alias_kind) => ForeignItemKind::TyAlias(ty_alias_kind),
2906             ItemKind::MacCall(a) => ForeignItemKind::MacCall(a),
2907             _ => return Err(item_kind),
2908         })
2909     }
2910 }
2911
2912 pub type ForeignItem = Item<ForeignItemKind>;