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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
153     pub fn path_root(span: Span) -> Self {
154         PathSegment::from_ident(Ident::new(kw::PathRoot, span))
155     }
156
157     pub fn span(&self) -> Span {
158         match &self.args {
159             Some(args) => self.ident.span.to(args.span()),
160             None => self.ident.span,
161         }
162     }
163 }
164
165 /// The arguments of a path segment.
166 ///
167 /// E.g., `<A, B>` as in `Foo<A, B>` or `(A, B)` as in `Foo(A, B)`.
168 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
169 pub enum GenericArgs {
170     /// The `<'a, A, B, C>` in `foo::bar::baz::<'a, A, B, C>`.
171     AngleBracketed(AngleBracketedArgs),
172     /// The `(A, B)` and `C` in `Foo(A, B) -> C`.
173     Parenthesized(ParenthesizedArgs),
174 }
175
176 impl GenericArgs {
177     pub fn is_angle_bracketed(&self) -> bool {
178         matches!(self, AngleBracketed(..))
179     }
180
181     pub fn span(&self) -> Span {
182         match *self {
183             AngleBracketed(ref data) => data.span,
184             Parenthesized(ref data) => data.span,
185         }
186     }
187 }
188
189 /// Concrete argument in the sequence of generic args.
190 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
191 pub enum GenericArg {
192     /// `'a` in `Foo<'a>`
193     Lifetime(Lifetime),
194     /// `Bar` in `Foo<Bar>`
195     Type(P<Ty>),
196     /// `1` in `Foo<1>`
197     Const(AnonConst),
198 }
199
200 impl GenericArg {
201     pub fn span(&self) -> Span {
202         match self {
203             GenericArg::Lifetime(lt) => lt.ident.span,
204             GenericArg::Type(ty) => ty.span,
205             GenericArg::Const(ct) => ct.value.span,
206         }
207     }
208 }
209
210 /// A path like `Foo<'a, T>`.
211 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, Default)]
212 pub struct AngleBracketedArgs {
213     /// The overall span.
214     pub span: Span,
215     /// The comma separated parts in the `<...>`.
216     pub args: Vec<AngleBracketedArg>,
217 }
218
219 /// Either an argument for a parameter e.g., `'a`, `Vec<u8>`, `0`,
220 /// or a constraint on an associated item, e.g., `Item = String` or `Item: Bound`.
221 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
222 pub enum AngleBracketedArg {
223     /// Argument for a generic parameter.
224     Arg(GenericArg),
225     /// Constraint for an associated item.
226     Constraint(AssocTyConstraint),
227 }
228
229 impl AngleBracketedArg {
230     pub fn span(&self) -> Span {
231         match self {
232             AngleBracketedArg::Arg(arg) => arg.span(),
233             AngleBracketedArg::Constraint(constraint) => constraint.span,
234         }
235     }
236 }
237
238 impl Into<Option<P<GenericArgs>>> for AngleBracketedArgs {
239     fn into(self) -> Option<P<GenericArgs>> {
240         Some(P(GenericArgs::AngleBracketed(self)))
241     }
242 }
243
244 impl Into<Option<P<GenericArgs>>> for ParenthesizedArgs {
245     fn into(self) -> Option<P<GenericArgs>> {
246         Some(P(GenericArgs::Parenthesized(self)))
247     }
248 }
249
250 /// A path like `Foo(A, B) -> C`.
251 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
252 pub struct ParenthesizedArgs {
253     /// ```text
254     /// Foo(A, B) -> C
255     /// ^^^^^^^^^^^^^^
256     /// ```
257     pub span: Span,
258
259     /// `(A, B)`
260     pub inputs: Vec<P<Ty>>,
261
262     /// ```text
263     /// Foo(A, B) -> C
264     ///    ^^^^^^
265     /// ```
266     pub inputs_span: Span,
267
268     /// `C`
269     pub output: FnRetTy,
270 }
271
272 impl ParenthesizedArgs {
273     pub fn as_angle_bracketed_args(&self) -> AngleBracketedArgs {
274         let args = self
275             .inputs
276             .iter()
277             .cloned()
278             .map(|input| AngleBracketedArg::Arg(GenericArg::Type(input)))
279             .collect();
280         AngleBracketedArgs { span: self.span, args }
281     }
282 }
283
284 pub use crate::node_id::{NodeId, CRATE_NODE_ID, DUMMY_NODE_ID};
285
286 /// A modifier on a bound, e.g., `?Sized` or `?const Trait`.
287 ///
288 /// Negative bounds should also be handled here.
289 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Encodable, Decodable, Debug)]
290 pub enum TraitBoundModifier {
291     /// No modifiers
292     None,
293
294     /// `?Trait`
295     Maybe,
296
297     /// `?const Trait`
298     MaybeConst,
299
300     /// `?const ?Trait`
301     //
302     // This parses but will be rejected during AST validation.
303     MaybeConstMaybe,
304 }
305
306 /// The AST represents all type param bounds as types.
307 /// `typeck::collect::compute_bounds` matches these against
308 /// the "special" built-in traits (see `middle::lang_items`) and
309 /// detects `Copy`, `Send` and `Sync`.
310 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
311 pub enum GenericBound {
312     Trait(PolyTraitRef, TraitBoundModifier),
313     Outlives(Lifetime),
314 }
315
316 impl GenericBound {
317     pub fn span(&self) -> Span {
318         match self {
319             GenericBound::Trait(ref t, ..) => t.span,
320             GenericBound::Outlives(ref l) => l.ident.span,
321         }
322     }
323 }
324
325 pub type GenericBounds = Vec<GenericBound>;
326
327 /// Specifies the enforced ordering for generic parameters. In the future,
328 /// if we wanted to relax this order, we could override `PartialEq` and
329 /// `PartialOrd`, to allow the kinds to be unordered.
330 #[derive(Hash, Clone, Copy)]
331 pub enum ParamKindOrd {
332     Lifetime,
333     Type,
334     // `unordered` is only `true` if `sess.has_features().const_generics`
335     // is active. Specifically, if it's only `min_const_generics`, it will still require
336     // ordering consts after types.
337     Const { unordered: bool },
338 }
339
340 impl Ord for ParamKindOrd {
341     fn cmp(&self, other: &Self) -> Ordering {
342         use ParamKindOrd::*;
343         let to_int = |v| match v {
344             Lifetime => 0,
345             Type | Const { unordered: true } => 1,
346             // technically both consts should be ordered equally,
347             // but only one is ever encountered at a time, so this is
348             // fine.
349             Const { unordered: false } => 2,
350         };
351
352         to_int(*self).cmp(&to_int(*other))
353     }
354 }
355 impl PartialOrd for ParamKindOrd {
356     fn partial_cmp(&self, other: &Self) -> Option<Ordering> {
357         Some(self.cmp(other))
358     }
359 }
360 impl PartialEq for ParamKindOrd {
361     fn eq(&self, other: &Self) -> bool {
362         self.cmp(other) == Ordering::Equal
363     }
364 }
365 impl Eq for ParamKindOrd {}
366
367 impl fmt::Display for ParamKindOrd {
368     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
369         match self {
370             ParamKindOrd::Lifetime => "lifetime".fmt(f),
371             ParamKindOrd::Type => "type".fmt(f),
372             ParamKindOrd::Const { .. } => "const".fmt(f),
373         }
374     }
375 }
376
377 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
378 pub enum GenericParamKind {
379     /// A lifetime definition (e.g., `'a: 'b + 'c + 'd`).
380     Lifetime,
381     Type {
382         default: Option<P<Ty>>,
383     },
384     Const {
385         ty: P<Ty>,
386         /// Span of the `const` keyword.
387         kw_span: Span,
388         /// Optional default value for the const generic param
389         default: Option<AnonConst>,
390     },
391 }
392
393 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
394 pub struct GenericParam {
395     pub id: NodeId,
396     pub ident: Ident,
397     pub attrs: AttrVec,
398     pub bounds: GenericBounds,
399     pub is_placeholder: bool,
400     pub kind: GenericParamKind,
401 }
402
403 /// Represents lifetime, type and const parameters attached to a declaration of
404 /// a function, enum, trait, etc.
405 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
406 pub struct Generics {
407     pub params: Vec<GenericParam>,
408     pub where_clause: WhereClause,
409     pub span: Span,
410 }
411
412 impl Default for Generics {
413     /// Creates an instance of `Generics`.
414     fn default() -> Generics {
415         Generics {
416             params: Vec::new(),
417             where_clause: WhereClause {
418                 has_where_token: false,
419                 predicates: Vec::new(),
420                 span: DUMMY_SP,
421             },
422             span: DUMMY_SP,
423         }
424     }
425 }
426
427 /// A where-clause in a definition.
428 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
429 pub struct WhereClause {
430     /// `true` if we ate a `where` token: this can happen
431     /// if we parsed no predicates (e.g. `struct Foo where {}`).
432     /// This allows us to accurately pretty-print
433     /// in `nt_to_tokenstream`
434     pub has_where_token: bool,
435     pub predicates: Vec<WherePredicate>,
436     pub span: Span,
437 }
438
439 /// A single predicate in a where-clause.
440 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
441 pub enum WherePredicate {
442     /// A type binding (e.g., `for<'c> Foo: Send + Clone + 'c`).
443     BoundPredicate(WhereBoundPredicate),
444     /// A lifetime predicate (e.g., `'a: 'b + 'c`).
445     RegionPredicate(WhereRegionPredicate),
446     /// An equality predicate (unsupported).
447     EqPredicate(WhereEqPredicate),
448 }
449
450 impl WherePredicate {
451     pub fn span(&self) -> Span {
452         match self {
453             WherePredicate::BoundPredicate(p) => p.span,
454             WherePredicate::RegionPredicate(p) => p.span,
455             WherePredicate::EqPredicate(p) => p.span,
456         }
457     }
458 }
459
460 /// A type bound.
461 ///
462 /// E.g., `for<'c> Foo: Send + Clone + 'c`.
463 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
464 pub struct WhereBoundPredicate {
465     pub span: Span,
466     /// Any generics from a `for` binding.
467     pub bound_generic_params: Vec<GenericParam>,
468     /// The type being bounded.
469     pub bounded_ty: P<Ty>,
470     /// Trait and lifetime bounds (`Clone + Send + 'static`).
471     pub bounds: GenericBounds,
472 }
473
474 /// A lifetime predicate.
475 ///
476 /// E.g., `'a: 'b + 'c`.
477 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
478 pub struct WhereRegionPredicate {
479     pub span: Span,
480     pub lifetime: Lifetime,
481     pub bounds: GenericBounds,
482 }
483
484 /// An equality predicate (unsupported).
485 ///
486 /// E.g., `T = int`.
487 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
488 pub struct WhereEqPredicate {
489     pub id: NodeId,
490     pub span: Span,
491     pub lhs_ty: P<Ty>,
492     pub rhs_ty: P<Ty>,
493 }
494
495 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
496 pub struct Crate {
497     pub attrs: Vec<Attribute>,
498     pub items: Vec<P<Item>>,
499     pub span: Span,
500     /// The order of items in the HIR is unrelated to the order of
501     /// items in the AST. However, we generate proc macro harnesses
502     /// based on the AST order, and later refer to these harnesses
503     /// from the HIR. This field keeps track of the order in which
504     /// we generated proc macros harnesses, so that we can map
505     /// HIR proc macros items back to their harness items.
506     pub proc_macros: Vec<NodeId>,
507 }
508
509 /// Possible values inside of compile-time attribute lists.
510 ///
511 /// E.g., the '..' in `#[name(..)]`.
512 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
513 pub enum NestedMetaItem {
514     /// A full MetaItem, for recursive meta items.
515     MetaItem(MetaItem),
516     /// A literal.
517     ///
518     /// E.g., `"foo"`, `64`, `true`.
519     Literal(Lit),
520 }
521
522 /// A spanned compile-time attribute item.
523 ///
524 /// E.g., `#[test]`, `#[derive(..)]`, `#[rustfmt::skip]` or `#[feature = "foo"]`.
525 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
526 pub struct MetaItem {
527     pub path: Path,
528     pub kind: MetaItemKind,
529     pub span: Span,
530 }
531
532 /// A compile-time attribute item.
533 ///
534 /// E.g., `#[test]`, `#[derive(..)]` or `#[feature = "foo"]`.
535 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
536 pub enum MetaItemKind {
537     /// Word meta item.
538     ///
539     /// E.g., `test` as in `#[test]`.
540     Word,
541     /// List meta item.
542     ///
543     /// E.g., `derive(..)` as in `#[derive(..)]`.
544     List(Vec<NestedMetaItem>),
545     /// Name value meta item.
546     ///
547     /// E.g., `feature = "foo"` as in `#[feature = "foo"]`.
548     NameValue(Lit),
549 }
550
551 /// A block (`{ .. }`).
552 ///
553 /// E.g., `{ .. }` as in `fn foo() { .. }`.
554 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
555 pub struct Block {
556     /// The statements in the block.
557     pub stmts: Vec<Stmt>,
558     pub id: NodeId,
559     /// Distinguishes between `unsafe { ... }` and `{ ... }`.
560     pub rules: BlockCheckMode,
561     pub span: Span,
562     pub tokens: Option<LazyTokenStream>,
563 }
564
565 /// A match pattern.
566 ///
567 /// Patterns appear in match statements and some other contexts, such as `let` and `if let`.
568 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
569 pub struct Pat {
570     pub id: NodeId,
571     pub kind: PatKind,
572     pub span: Span,
573     pub tokens: Option<LazyTokenStream>,
574 }
575
576 impl Pat {
577     /// Attempt reparsing the pattern as a type.
578     /// This is intended for use by diagnostics.
579     pub fn to_ty(&self) -> Option<P<Ty>> {
580         let kind = match &self.kind {
581             // In a type expression `_` is an inference variable.
582             PatKind::Wild => TyKind::Infer,
583             // An IDENT pattern with no binding mode would be valid as path to a type. E.g. `u32`.
584             PatKind::Ident(BindingMode::ByValue(Mutability::Not), ident, None) => {
585                 TyKind::Path(None, Path::from_ident(*ident))
586             }
587             PatKind::Path(qself, path) => TyKind::Path(qself.clone(), path.clone()),
588             PatKind::MacCall(mac) => TyKind::MacCall(mac.clone()),
589             // `&mut? P` can be reinterpreted as `&mut? T` where `T` is `P` reparsed as a type.
590             PatKind::Ref(pat, mutbl) => {
591                 pat.to_ty().map(|ty| TyKind::Rptr(None, MutTy { ty, mutbl: *mutbl }))?
592             }
593             // A slice/array pattern `[P]` can be reparsed as `[T]`, an unsized array,
594             // when `P` can be reparsed as a type `T`.
595             PatKind::Slice(pats) if pats.len() == 1 => pats[0].to_ty().map(TyKind::Slice)?,
596             // A tuple pattern `(P0, .., Pn)` can be reparsed as `(T0, .., Tn)`
597             // assuming `T0` to `Tn` are all syntactically valid as types.
598             PatKind::Tuple(pats) => {
599                 let mut tys = Vec::with_capacity(pats.len());
600                 // FIXME(#48994) - could just be collected into an Option<Vec>
601                 for pat in pats {
602                     tys.push(pat.to_ty()?);
603                 }
604                 TyKind::Tup(tys)
605             }
606             _ => return None,
607         };
608
609         Some(P(Ty { kind, id: self.id, span: self.span, tokens: None }))
610     }
611
612     /// Walk top-down and call `it` in each place where a pattern occurs
613     /// starting with the root pattern `walk` is called on. If `it` returns
614     /// false then we will descend no further but siblings will be processed.
615     pub fn walk(&self, it: &mut impl FnMut(&Pat) -> bool) {
616         if !it(self) {
617             return;
618         }
619
620         match &self.kind {
621             // Walk into the pattern associated with `Ident` (if any).
622             PatKind::Ident(_, _, Some(p)) => p.walk(it),
623
624             // Walk into each field of struct.
625             PatKind::Struct(_, fields, _) => fields.iter().for_each(|field| field.pat.walk(it)),
626
627             // Sequence of patterns.
628             PatKind::TupleStruct(_, s) | PatKind::Tuple(s) | PatKind::Slice(s) | PatKind::Or(s) => {
629                 s.iter().for_each(|p| p.walk(it))
630             }
631
632             // Trivial wrappers over inner patterns.
633             PatKind::Box(s) | PatKind::Ref(s, _) | PatKind::Paren(s) => s.walk(it),
634
635             // These patterns do not contain subpatterns, skip.
636             PatKind::Wild
637             | PatKind::Rest
638             | PatKind::Lit(_)
639             | PatKind::Range(..)
640             | PatKind::Ident(..)
641             | PatKind::Path(..)
642             | PatKind::MacCall(_) => {}
643         }
644     }
645
646     /// Is this a `..` pattern?
647     pub fn is_rest(&self) -> bool {
648         matches!(self.kind, PatKind::Rest)
649     }
650 }
651
652 /// A single field in a struct pattern.
653 ///
654 /// Patterns like the fields of `Foo { x, ref y, ref mut z }`
655 /// are treated the same as `x: x, y: ref y, z: ref mut z`,
656 /// except when `is_shorthand` is true.
657 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
658 pub struct PatField {
659     /// The identifier for the field.
660     pub ident: Ident,
661     /// The pattern the field is destructured to.
662     pub pat: P<Pat>,
663     pub is_shorthand: bool,
664     pub attrs: AttrVec,
665     pub id: NodeId,
666     pub span: Span,
667     pub is_placeholder: bool,
668 }
669
670 #[derive(Clone, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug, Copy)]
671 pub enum BindingMode {
672     ByRef(Mutability),
673     ByValue(Mutability),
674 }
675
676 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
677 pub enum RangeEnd {
678     Included(RangeSyntax),
679     Excluded,
680 }
681
682 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
683 pub enum RangeSyntax {
684     /// `...`
685     DotDotDot,
686     /// `..=`
687     DotDotEq,
688 }
689
690 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
691 pub enum PatKind {
692     /// Represents a wildcard pattern (`_`).
693     Wild,
694
695     /// A `PatKind::Ident` may either be a new bound variable (`ref mut binding @ OPT_SUBPATTERN`),
696     /// or a unit struct/variant pattern, or a const pattern (in the last two cases the third
697     /// field must be `None`). Disambiguation cannot be done with parser alone, so it happens
698     /// during name resolution.
699     Ident(BindingMode, Ident, Option<P<Pat>>),
700
701     /// A struct or struct variant pattern (e.g., `Variant {x, y, ..}`).
702     /// The `bool` is `true` in the presence of a `..`.
703     Struct(Path, Vec<PatField>, /* recovered */ bool),
704
705     /// A tuple struct/variant pattern (`Variant(x, y, .., z)`).
706     TupleStruct(Path, Vec<P<Pat>>),
707
708     /// An or-pattern `A | B | C`.
709     /// Invariant: `pats.len() >= 2`.
710     Or(Vec<P<Pat>>),
711
712     /// A possibly qualified path pattern.
713     /// Unqualified path patterns `A::B::C` can legally refer to variants, structs, constants
714     /// or associated constants. Qualified path patterns `<A>::B::C`/`<A as Trait>::B::C` can
715     /// only legally refer to associated constants.
716     Path(Option<QSelf>, Path),
717
718     /// A tuple pattern (`(a, b)`).
719     Tuple(Vec<P<Pat>>),
720
721     /// A `box` pattern.
722     Box(P<Pat>),
723
724     /// A reference pattern (e.g., `&mut (a, b)`).
725     Ref(P<Pat>, Mutability),
726
727     /// A literal.
728     Lit(P<Expr>),
729
730     /// A range pattern (e.g., `1...2`, `1..=2` or `1..2`).
731     Range(Option<P<Expr>>, Option<P<Expr>>, Spanned<RangeEnd>),
732
733     /// A slice pattern `[a, b, c]`.
734     Slice(Vec<P<Pat>>),
735
736     /// A rest pattern `..`.
737     ///
738     /// Syntactically it is valid anywhere.
739     ///
740     /// Semantically however, it only has meaning immediately inside:
741     /// - a slice pattern: `[a, .., b]`,
742     /// - a binding pattern immediately inside a slice pattern: `[a, r @ ..]`,
743     /// - a tuple pattern: `(a, .., b)`,
744     /// - a tuple struct/variant pattern: `$path(a, .., b)`.
745     ///
746     /// In all of these cases, an additional restriction applies,
747     /// only one rest pattern may occur in the pattern sequences.
748     Rest,
749
750     /// Parentheses in patterns used for grouping (i.e., `(PAT)`).
751     Paren(P<Pat>),
752
753     /// A macro pattern; pre-expansion.
754     MacCall(MacCall),
755 }
756
757 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, Debug, Copy)]
758 #[derive(HashStable_Generic, Encodable, Decodable)]
759 pub enum Mutability {
760     Mut,
761     Not,
762 }
763
764 impl Mutability {
765     /// Returns `MutMutable` only if both `self` and `other` are mutable.
766     pub fn and(self, other: Self) -> Self {
767         match self {
768             Mutability::Mut => other,
769             Mutability::Not => Mutability::Not,
770         }
771     }
772
773     pub fn invert(self) -> Self {
774         match self {
775             Mutability::Mut => Mutability::Not,
776             Mutability::Not => Mutability::Mut,
777         }
778     }
779
780     pub fn prefix_str(&self) -> &'static str {
781         match self {
782             Mutability::Mut => "mut ",
783             Mutability::Not => "",
784         }
785     }
786 }
787
788 /// The kind of borrow in an `AddrOf` expression,
789 /// e.g., `&place` or `&raw const place`.
790 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Debug)]
791 #[derive(Encodable, Decodable, HashStable_Generic)]
792 pub enum BorrowKind {
793     /// A normal borrow, `&$expr` or `&mut $expr`.
794     /// The resulting type is either `&'a T` or `&'a mut T`
795     /// where `T = typeof($expr)` and `'a` is some lifetime.
796     Ref,
797     /// A raw borrow, `&raw const $expr` or `&raw mut $expr`.
798     /// The resulting type is either `*const T` or `*mut T`
799     /// where `T = typeof($expr)`.
800     Raw,
801 }
802
803 #[derive(Clone, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug, Copy)]
804 pub enum BinOpKind {
805     /// The `+` operator (addition)
806     Add,
807     /// The `-` operator (subtraction)
808     Sub,
809     /// The `*` operator (multiplication)
810     Mul,
811     /// The `/` operator (division)
812     Div,
813     /// The `%` operator (modulus)
814     Rem,
815     /// The `&&` operator (logical and)
816     And,
817     /// The `||` operator (logical or)
818     Or,
819     /// The `^` operator (bitwise xor)
820     BitXor,
821     /// The `&` operator (bitwise and)
822     BitAnd,
823     /// The `|` operator (bitwise or)
824     BitOr,
825     /// The `<<` operator (shift left)
826     Shl,
827     /// The `>>` operator (shift right)
828     Shr,
829     /// The `==` operator (equality)
830     Eq,
831     /// The `<` operator (less than)
832     Lt,
833     /// The `<=` operator (less than or equal to)
834     Le,
835     /// The `!=` operator (not equal to)
836     Ne,
837     /// The `>=` operator (greater than or equal to)
838     Ge,
839     /// The `>` operator (greater than)
840     Gt,
841 }
842
843 impl BinOpKind {
844     pub fn to_string(&self) -> &'static str {
845         use BinOpKind::*;
846         match *self {
847             Add => "+",
848             Sub => "-",
849             Mul => "*",
850             Div => "/",
851             Rem => "%",
852             And => "&&",
853             Or => "||",
854             BitXor => "^",
855             BitAnd => "&",
856             BitOr => "|",
857             Shl => "<<",
858             Shr => ">>",
859             Eq => "==",
860             Lt => "<",
861             Le => "<=",
862             Ne => "!=",
863             Ge => ">=",
864             Gt => ">",
865         }
866     }
867     pub fn lazy(&self) -> bool {
868         matches!(self, BinOpKind::And | BinOpKind::Or)
869     }
870
871     pub fn is_comparison(&self) -> bool {
872         use BinOpKind::*;
873         // Note for developers: please keep this as is;
874         // we want compilation to fail if another variant is added.
875         match *self {
876             Eq | Lt | Le | Ne | Gt | Ge => true,
877             And | Or | Add | Sub | Mul | Div | Rem | BitXor | BitAnd | BitOr | Shl | Shr => false,
878         }
879     }
880 }
881
882 pub type BinOp = Spanned<BinOpKind>;
883
884 /// Unary operator.
885 ///
886 /// Note that `&data` is not an operator, it's an `AddrOf` expression.
887 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, Copy)]
888 pub enum UnOp {
889     /// The `*` operator for dereferencing
890     Deref,
891     /// The `!` operator for logical inversion
892     Not,
893     /// The `-` operator for negation
894     Neg,
895 }
896
897 impl UnOp {
898     pub fn to_string(op: UnOp) -> &'static str {
899         match op {
900             UnOp::Deref => "*",
901             UnOp::Not => "!",
902             UnOp::Neg => "-",
903         }
904     }
905 }
906
907 /// A statement
908 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
909 pub struct Stmt {
910     pub id: NodeId,
911     pub kind: StmtKind,
912     pub span: Span,
913 }
914
915 impl Stmt {
916     pub fn tokens(&self) -> Option<&LazyTokenStream> {
917         match self.kind {
918             StmtKind::Local(ref local) => local.tokens.as_ref(),
919             StmtKind::Item(ref item) => item.tokens.as_ref(),
920             StmtKind::Expr(ref expr) | StmtKind::Semi(ref expr) => expr.tokens.as_ref(),
921             StmtKind::Empty => None,
922             StmtKind::MacCall(ref mac) => mac.tokens.as_ref(),
923         }
924     }
925
926     pub fn has_trailing_semicolon(&self) -> bool {
927         match &self.kind {
928             StmtKind::Semi(_) => true,
929             StmtKind::MacCall(mac) => matches!(mac.style, MacStmtStyle::Semicolon),
930             _ => false,
931         }
932     }
933
934     /// Converts a parsed `Stmt` to a `Stmt` with
935     /// a trailing semicolon.
936     ///
937     /// This only modifies the parsed AST struct, not the attached
938     /// `LazyTokenStream`. The parser is responsible for calling
939     /// `CreateTokenStream::add_trailing_semi` when there is actually
940     /// a semicolon in the tokenstream.
941     pub fn add_trailing_semicolon(mut self) -> Self {
942         self.kind = match self.kind {
943             StmtKind::Expr(expr) => StmtKind::Semi(expr),
944             StmtKind::MacCall(mac) => {
945                 StmtKind::MacCall(mac.map(|MacCallStmt { mac, style: _, attrs, tokens }| {
946                     MacCallStmt { mac, style: MacStmtStyle::Semicolon, attrs, tokens }
947                 }))
948             }
949             kind => kind,
950         };
951
952         self
953     }
954
955     pub fn is_item(&self) -> bool {
956         matches!(self.kind, StmtKind::Item(_))
957     }
958
959     pub fn is_expr(&self) -> bool {
960         matches!(self.kind, StmtKind::Expr(_))
961     }
962 }
963
964 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
965 pub enum StmtKind {
966     /// A local (let) binding.
967     Local(P<Local>),
968     /// An item definition.
969     Item(P<Item>),
970     /// Expr without trailing semi-colon.
971     Expr(P<Expr>),
972     /// Expr with a trailing semi-colon.
973     Semi(P<Expr>),
974     /// Just a trailing semi-colon.
975     Empty,
976     /// Macro.
977     MacCall(P<MacCallStmt>),
978 }
979
980 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
981 pub struct MacCallStmt {
982     pub mac: MacCall,
983     pub style: MacStmtStyle,
984     pub attrs: AttrVec,
985     pub tokens: Option<LazyTokenStream>,
986 }
987
988 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug)]
989 pub enum MacStmtStyle {
990     /// The macro statement had a trailing semicolon (e.g., `foo! { ... };`
991     /// `foo!(...);`, `foo![...];`).
992     Semicolon,
993     /// The macro statement had braces (e.g., `foo! { ... }`).
994     Braces,
995     /// The macro statement had parentheses or brackets and no semicolon (e.g.,
996     /// `foo!(...)`). All of these will end up being converted into macro
997     /// expressions.
998     NoBraces,
999 }
1000
1001 /// Local represents a `let` statement, e.g., `let <pat>:<ty> = <expr>;`.
1002 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1003 pub struct Local {
1004     pub id: NodeId,
1005     pub pat: P<Pat>,
1006     pub ty: Option<P<Ty>>,
1007     /// Initializer expression to set the value, if any.
1008     pub init: Option<P<Expr>>,
1009     pub span: Span,
1010     pub attrs: AttrVec,
1011     pub tokens: Option<LazyTokenStream>,
1012 }
1013
1014 /// An arm of a 'match'.
1015 ///
1016 /// E.g., `0..=10 => { println!("match!") }` as in
1017 ///
1018 /// ```
1019 /// match 123 {
1020 ///     0..=10 => { println!("match!") },
1021 ///     _ => { println!("no match!") },
1022 /// }
1023 /// ```
1024 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1025 pub struct Arm {
1026     pub attrs: Vec<Attribute>,
1027     /// Match arm pattern, e.g. `10` in `match foo { 10 => {}, _ => {} }`
1028     pub pat: P<Pat>,
1029     /// Match arm guard, e.g. `n > 10` in `match foo { n if n > 10 => {}, _ => {} }`
1030     pub guard: Option<P<Expr>>,
1031     /// Match arm body.
1032     pub body: P<Expr>,
1033     pub span: Span,
1034     pub id: NodeId,
1035     pub is_placeholder: bool,
1036 }
1037
1038 /// A single field in a struct expression, e.g. `x: value` and `y` in `Foo { x: value, y }`.
1039 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1040 pub struct ExprField {
1041     pub attrs: AttrVec,
1042     pub id: NodeId,
1043     pub span: Span,
1044     pub ident: Ident,
1045     pub expr: P<Expr>,
1046     pub is_shorthand: bool,
1047     pub is_placeholder: bool,
1048 }
1049
1050 #[derive(Clone, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug, Copy)]
1051 pub enum BlockCheckMode {
1052     Default,
1053     Unsafe(UnsafeSource),
1054 }
1055
1056 #[derive(Clone, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug, Copy)]
1057 pub enum UnsafeSource {
1058     CompilerGenerated,
1059     UserProvided,
1060 }
1061
1062 /// A constant (expression) that's not an item or associated item,
1063 /// but needs its own `DefId` for type-checking, const-eval, etc.
1064 /// These are usually found nested inside types (e.g., array lengths)
1065 /// or expressions (e.g., repeat counts), and also used to define
1066 /// explicit discriminant values for enum variants.
1067 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1068 pub struct AnonConst {
1069     pub id: NodeId,
1070     pub value: P<Expr>,
1071 }
1072
1073 /// An expression.
1074 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1075 pub struct Expr {
1076     pub id: NodeId,
1077     pub kind: ExprKind,
1078     pub span: Span,
1079     pub attrs: AttrVec,
1080     pub tokens: Option<LazyTokenStream>,
1081 }
1082
1083 // `Expr` is used a lot. Make sure it doesn't unintentionally get bigger.
1084 #[cfg(all(target_arch = "x86_64", target_pointer_width = "64"))]
1085 rustc_data_structures::static_assert_size!(Expr, 104);
1086
1087 impl Expr {
1088     /// Returns `true` if this expression would be valid somewhere that expects a value;
1089     /// for example, an `if` condition.
1090     pub fn returns(&self) -> bool {
1091         if let ExprKind::Block(ref block, _) = self.kind {
1092             match block.stmts.last().map(|last_stmt| &last_stmt.kind) {
1093                 // Implicit return
1094                 Some(StmtKind::Expr(_)) => true,
1095                 // Last statement is an explicit return?
1096                 Some(StmtKind::Semi(expr)) => matches!(expr.kind, ExprKind::Ret(_)),
1097                 // This is a block that doesn't end in either an implicit or explicit return.
1098                 _ => false,
1099             }
1100         } else {
1101             // This is not a block, it is a value.
1102             true
1103         }
1104     }
1105
1106     /// Is this expr either `N`, or `{ N }`.
1107     ///
1108     /// If this is not the case, name resolution does not resolve `N` when using
1109     /// `min_const_generics` as more complex expressions are not supported.
1110     pub fn is_potential_trivial_const_param(&self) -> bool {
1111         let this = if let ExprKind::Block(ref block, None) = self.kind {
1112             if block.stmts.len() == 1 {
1113                 if let StmtKind::Expr(ref expr) = block.stmts[0].kind { expr } else { self }
1114             } else {
1115                 self
1116             }
1117         } else {
1118             self
1119         };
1120
1121         if let ExprKind::Path(None, ref path) = this.kind {
1122             if path.segments.len() == 1 && path.segments[0].args.is_none() {
1123                 return true;
1124             }
1125         }
1126
1127         false
1128     }
1129
1130     pub fn to_bound(&self) -> Option<GenericBound> {
1131         match &self.kind {
1132             ExprKind::Path(None, path) => Some(GenericBound::Trait(
1133                 PolyTraitRef::new(Vec::new(), path.clone(), self.span),
1134                 TraitBoundModifier::None,
1135             )),
1136             _ => None,
1137         }
1138     }
1139
1140     pub fn peel_parens(&self) -> &Expr {
1141         let mut expr = self;
1142         while let ExprKind::Paren(inner) = &expr.kind {
1143             expr = &inner;
1144         }
1145         expr
1146     }
1147
1148     /// Attempts to reparse as `Ty` (for diagnostic purposes).
1149     pub fn to_ty(&self) -> Option<P<Ty>> {
1150         let kind = match &self.kind {
1151             // Trivial conversions.
1152             ExprKind::Path(qself, path) => TyKind::Path(qself.clone(), path.clone()),
1153             ExprKind::MacCall(mac) => TyKind::MacCall(mac.clone()),
1154
1155             ExprKind::Paren(expr) => expr.to_ty().map(TyKind::Paren)?,
1156
1157             ExprKind::AddrOf(BorrowKind::Ref, mutbl, expr) => {
1158                 expr.to_ty().map(|ty| TyKind::Rptr(None, MutTy { ty, mutbl: *mutbl }))?
1159             }
1160
1161             ExprKind::Repeat(expr, expr_len) => {
1162                 expr.to_ty().map(|ty| TyKind::Array(ty, expr_len.clone()))?
1163             }
1164
1165             ExprKind::Array(exprs) if exprs.len() == 1 => exprs[0].to_ty().map(TyKind::Slice)?,
1166
1167             ExprKind::Tup(exprs) => {
1168                 let tys = exprs.iter().map(|expr| expr.to_ty()).collect::<Option<Vec<_>>>()?;
1169                 TyKind::Tup(tys)
1170             }
1171
1172             // If binary operator is `Add` and both `lhs` and `rhs` are trait bounds,
1173             // then type of result is trait object.
1174             // Otherwise we don't assume the result type.
1175             ExprKind::Binary(binop, lhs, rhs) if binop.node == BinOpKind::Add => {
1176                 if let (Some(lhs), Some(rhs)) = (lhs.to_bound(), rhs.to_bound()) {
1177                     TyKind::TraitObject(vec![lhs, rhs], TraitObjectSyntax::None)
1178                 } else {
1179                     return None;
1180                 }
1181             }
1182
1183             // This expression doesn't look like a type syntactically.
1184             _ => return None,
1185         };
1186
1187         Some(P(Ty { kind, id: self.id, span: self.span, tokens: None }))
1188     }
1189
1190     pub fn precedence(&self) -> ExprPrecedence {
1191         match self.kind {
1192             ExprKind::Box(_) => ExprPrecedence::Box,
1193             ExprKind::Array(_) => ExprPrecedence::Array,
1194             ExprKind::ConstBlock(_) => ExprPrecedence::ConstBlock,
1195             ExprKind::Call(..) => ExprPrecedence::Call,
1196             ExprKind::MethodCall(..) => ExprPrecedence::MethodCall,
1197             ExprKind::Tup(_) => ExprPrecedence::Tup,
1198             ExprKind::Binary(op, ..) => ExprPrecedence::Binary(op.node),
1199             ExprKind::Unary(..) => ExprPrecedence::Unary,
1200             ExprKind::Lit(_) => ExprPrecedence::Lit,
1201             ExprKind::Type(..) | ExprKind::Cast(..) => ExprPrecedence::Cast,
1202             ExprKind::Let(..) => ExprPrecedence::Let,
1203             ExprKind::If(..) => ExprPrecedence::If,
1204             ExprKind::While(..) => ExprPrecedence::While,
1205             ExprKind::ForLoop(..) => ExprPrecedence::ForLoop,
1206             ExprKind::Loop(..) => ExprPrecedence::Loop,
1207             ExprKind::Match(..) => ExprPrecedence::Match,
1208             ExprKind::Closure(..) => ExprPrecedence::Closure,
1209             ExprKind::Block(..) => ExprPrecedence::Block,
1210             ExprKind::TryBlock(..) => ExprPrecedence::TryBlock,
1211             ExprKind::Async(..) => ExprPrecedence::Async,
1212             ExprKind::Await(..) => ExprPrecedence::Await,
1213             ExprKind::Assign(..) => ExprPrecedence::Assign,
1214             ExprKind::AssignOp(..) => ExprPrecedence::AssignOp,
1215             ExprKind::Field(..) => ExprPrecedence::Field,
1216             ExprKind::Index(..) => ExprPrecedence::Index,
1217             ExprKind::Range(..) => ExprPrecedence::Range,
1218             ExprKind::Underscore => ExprPrecedence::Path,
1219             ExprKind::Path(..) => ExprPrecedence::Path,
1220             ExprKind::AddrOf(..) => ExprPrecedence::AddrOf,
1221             ExprKind::Break(..) => ExprPrecedence::Break,
1222             ExprKind::Continue(..) => ExprPrecedence::Continue,
1223             ExprKind::Ret(..) => ExprPrecedence::Ret,
1224             ExprKind::InlineAsm(..) | ExprKind::LlvmInlineAsm(..) => ExprPrecedence::InlineAsm,
1225             ExprKind::MacCall(..) => ExprPrecedence::Mac,
1226             ExprKind::Struct(..) => ExprPrecedence::Struct,
1227             ExprKind::Repeat(..) => ExprPrecedence::Repeat,
1228             ExprKind::Paren(..) => ExprPrecedence::Paren,
1229             ExprKind::Try(..) => ExprPrecedence::Try,
1230             ExprKind::Yield(..) => ExprPrecedence::Yield,
1231             ExprKind::Err => ExprPrecedence::Err,
1232         }
1233     }
1234 }
1235
1236 /// Limit types of a range (inclusive or exclusive)
1237 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug)]
1238 pub enum RangeLimits {
1239     /// Inclusive at the beginning, exclusive at the end
1240     HalfOpen,
1241     /// Inclusive at the beginning and end
1242     Closed,
1243 }
1244
1245 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1246 pub enum StructRest {
1247     /// `..x`.
1248     Base(P<Expr>),
1249     /// `..`.
1250     Rest(Span),
1251     /// No trailing `..` or expression.
1252     None,
1253 }
1254
1255 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1256 pub struct StructExpr {
1257     pub path: Path,
1258     pub fields: Vec<ExprField>,
1259     pub rest: StructRest,
1260 }
1261
1262 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1263 pub enum ExprKind {
1264     /// A `box x` expression.
1265     Box(P<Expr>),
1266     /// An array (`[a, b, c, d]`)
1267     Array(Vec<P<Expr>>),
1268     /// Allow anonymous constants from an inline `const` block
1269     ConstBlock(AnonConst),
1270     /// A function call
1271     ///
1272     /// The first field resolves to the function itself,
1273     /// and the second field is the list of arguments.
1274     /// This also represents calling the constructor of
1275     /// tuple-like ADTs such as tuple structs and enum variants.
1276     Call(P<Expr>, Vec<P<Expr>>),
1277     /// A method call (`x.foo::<'static, Bar, Baz>(a, b, c, d)`)
1278     ///
1279     /// The `PathSegment` represents the method name and its generic arguments
1280     /// (within the angle brackets).
1281     /// The first element of the vector of an `Expr` is the expression that evaluates
1282     /// to the object on which the method is being called on (the receiver),
1283     /// and the remaining elements are the rest of the arguments.
1284     /// Thus, `x.foo::<Bar, Baz>(a, b, c, d)` is represented as
1285     /// `ExprKind::MethodCall(PathSegment { foo, [Bar, Baz] }, [x, a, b, c, d])`.
1286     /// This `Span` is the span of the function, without the dot and receiver
1287     /// (e.g. `foo(a, b)` in `x.foo(a, b)`
1288     MethodCall(PathSegment, Vec<P<Expr>>, Span),
1289     /// A tuple (e.g., `(a, b, c, d)`).
1290     Tup(Vec<P<Expr>>),
1291     /// A binary operation (e.g., `a + b`, `a * b`).
1292     Binary(BinOp, P<Expr>, P<Expr>),
1293     /// A unary operation (e.g., `!x`, `*x`).
1294     Unary(UnOp, P<Expr>),
1295     /// A literal (e.g., `1`, `"foo"`).
1296     Lit(Lit),
1297     /// A cast (e.g., `foo as f64`).
1298     Cast(P<Expr>, P<Ty>),
1299     /// A type ascription (e.g., `42: usize`).
1300     Type(P<Expr>, P<Ty>),
1301     /// A `let pat = expr` expression that is only semantically allowed in the condition
1302     /// of `if` / `while` expressions. (e.g., `if let 0 = x { .. }`).
1303     Let(P<Pat>, P<Expr>),
1304     /// An `if` block, with an optional `else` block.
1305     ///
1306     /// `if expr { block } else { expr }`
1307     If(P<Expr>, P<Block>, Option<P<Expr>>),
1308     /// A while loop, with an optional label.
1309     ///
1310     /// `'label: while expr { block }`
1311     While(P<Expr>, P<Block>, Option<Label>),
1312     /// A `for` loop, with an optional label.
1313     ///
1314     /// `'label: for pat in expr { block }`
1315     ///
1316     /// This is desugared to a combination of `loop` and `match` expressions.
1317     ForLoop(P<Pat>, P<Expr>, P<Block>, Option<Label>),
1318     /// Conditionless loop (can be exited with `break`, `continue`, or `return`).
1319     ///
1320     /// `'label: loop { block }`
1321     Loop(P<Block>, Option<Label>),
1322     /// A `match` block.
1323     Match(P<Expr>, Vec<Arm>),
1324     /// A closure (e.g., `move |a, b, c| a + b + c`).
1325     ///
1326     /// The final span is the span of the argument block `|...|`.
1327     Closure(CaptureBy, Async, Movability, P<FnDecl>, P<Expr>, Span),
1328     /// A block (`'label: { ... }`).
1329     Block(P<Block>, Option<Label>),
1330     /// An async block (`async move { ... }`).
1331     ///
1332     /// The `NodeId` is the `NodeId` for the closure that results from
1333     /// desugaring an async block, just like the NodeId field in the
1334     /// `Async::Yes` variant. This is necessary in order to create a def for the
1335     /// closure which can be used as a parent of any child defs. Defs
1336     /// created during lowering cannot be made the parent of any other
1337     /// preexisting defs.
1338     Async(CaptureBy, NodeId, P<Block>),
1339     /// An await expression (`my_future.await`).
1340     Await(P<Expr>),
1341
1342     /// A try block (`try { ... }`).
1343     TryBlock(P<Block>),
1344
1345     /// An assignment (`a = foo()`).
1346     /// The `Span` argument is the span of the `=` token.
1347     Assign(P<Expr>, P<Expr>, Span),
1348     /// An assignment with an operator.
1349     ///
1350     /// E.g., `a += 1`.
1351     AssignOp(BinOp, P<Expr>, P<Expr>),
1352     /// Access of a named (e.g., `obj.foo`) or unnamed (e.g., `obj.0`) struct field.
1353     Field(P<Expr>, Ident),
1354     /// An indexing operation (e.g., `foo[2]`).
1355     Index(P<Expr>, P<Expr>),
1356     /// A range (e.g., `1..2`, `1..`, `..2`, `1..=2`, `..=2`; and `..` in destructuring assingment).
1357     Range(Option<P<Expr>>, Option<P<Expr>>, RangeLimits),
1358     /// An underscore, used in destructuring assignment to ignore a value.
1359     Underscore,
1360
1361     /// Variable reference, possibly containing `::` and/or type
1362     /// parameters (e.g., `foo::bar::<baz>`).
1363     ///
1364     /// Optionally "qualified" (e.g., `<Vec<T> as SomeTrait>::SomeType`).
1365     Path(Option<QSelf>, Path),
1366
1367     /// A referencing operation (`&a`, `&mut a`, `&raw const a` or `&raw mut a`).
1368     AddrOf(BorrowKind, Mutability, P<Expr>),
1369     /// A `break`, with an optional label to break, and an optional expression.
1370     Break(Option<Label>, Option<P<Expr>>),
1371     /// A `continue`, with an optional label.
1372     Continue(Option<Label>),
1373     /// A `return`, with an optional value to be returned.
1374     Ret(Option<P<Expr>>),
1375
1376     /// Output of the `asm!()` macro.
1377     InlineAsm(P<InlineAsm>),
1378     /// Output of the `llvm_asm!()` macro.
1379     LlvmInlineAsm(P<LlvmInlineAsm>),
1380
1381     /// A macro invocation; pre-expansion.
1382     MacCall(MacCall),
1383
1384     /// A struct literal expression.
1385     ///
1386     /// E.g., `Foo {x: 1, y: 2}`, or `Foo {x: 1, .. rest}`.
1387     Struct(P<StructExpr>),
1388
1389     /// An array literal constructed from one repeated element.
1390     ///
1391     /// E.g., `[1; 5]`. The expression is the element to be
1392     /// repeated; the constant is the number of times to repeat it.
1393     Repeat(P<Expr>, AnonConst),
1394
1395     /// No-op: used solely so we can pretty-print faithfully.
1396     Paren(P<Expr>),
1397
1398     /// A try expression (`expr?`).
1399     Try(P<Expr>),
1400
1401     /// A `yield`, with an optional value to be yielded.
1402     Yield(Option<P<Expr>>),
1403
1404     /// Placeholder for an expression that wasn't syntactically well formed in some way.
1405     Err,
1406 }
1407
1408 /// The explicit `Self` type in a "qualified path". The actual
1409 /// path, including the trait and the associated item, is stored
1410 /// separately. `position` represents the index of the associated
1411 /// item qualified with this `Self` type.
1412 ///
1413 /// ```ignore (only-for-syntax-highlight)
1414 /// <Vec<T> as a::b::Trait>::AssociatedItem
1415 ///  ^~~~~     ~~~~~~~~~~~~~~^
1416 ///  ty        position = 3
1417 ///
1418 /// <Vec<T>>::AssociatedItem
1419 ///  ^~~~~    ^
1420 ///  ty       position = 0
1421 /// ```
1422 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1423 pub struct QSelf {
1424     pub ty: P<Ty>,
1425
1426     /// The span of `a::b::Trait` in a path like `<Vec<T> as
1427     /// a::b::Trait>::AssociatedItem`; in the case where `position ==
1428     /// 0`, this is an empty span.
1429     pub path_span: Span,
1430     pub position: usize,
1431 }
1432
1433 /// A capture clause used in closures and `async` blocks.
1434 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
1435 pub enum CaptureBy {
1436     /// `move |x| y + x`.
1437     Value,
1438     /// `move` keyword was not specified.
1439     Ref,
1440 }
1441
1442 /// The movability of a generator / closure literal:
1443 /// whether a generator contains self-references, causing it to be `!Unpin`.
1444 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, Encodable, Decodable, Debug, Copy)]
1445 #[derive(HashStable_Generic)]
1446 pub enum Movability {
1447     /// May contain self-references, `!Unpin`.
1448     Static,
1449     /// Must not contain self-references, `Unpin`.
1450     Movable,
1451 }
1452
1453 /// Represents a macro invocation. The `path` indicates which macro
1454 /// is being invoked, and the `args` are arguments passed to it.
1455 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1456 pub struct MacCall {
1457     pub path: Path,
1458     pub args: P<MacArgs>,
1459     pub prior_type_ascription: Option<(Span, bool)>,
1460 }
1461
1462 impl MacCall {
1463     pub fn span(&self) -> Span {
1464         self.path.span.to(self.args.span().unwrap_or(self.path.span))
1465     }
1466 }
1467
1468 /// Arguments passed to an attribute or a function-like macro.
1469 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
1470 pub enum MacArgs {
1471     /// No arguments - `#[attr]`.
1472     Empty,
1473     /// Delimited arguments - `#[attr()/[]/{}]` or `mac!()/[]/{}`.
1474     Delimited(DelimSpan, MacDelimiter, TokenStream),
1475     /// Arguments of a key-value attribute - `#[attr = "value"]`.
1476     Eq(
1477         /// Span of the `=` token.
1478         Span,
1479         /// "value" as a nonterminal token.
1480         Token,
1481     ),
1482 }
1483
1484 impl MacArgs {
1485     pub fn delim(&self) -> DelimToken {
1486         match self {
1487             MacArgs::Delimited(_, delim, _) => delim.to_token(),
1488             MacArgs::Empty | MacArgs::Eq(..) => token::NoDelim,
1489         }
1490     }
1491
1492     pub fn span(&self) -> Option<Span> {
1493         match self {
1494             MacArgs::Empty => None,
1495             MacArgs::Delimited(dspan, ..) => Some(dspan.entire()),
1496             MacArgs::Eq(eq_span, token) => Some(eq_span.to(token.span)),
1497         }
1498     }
1499
1500     /// Tokens inside the delimiters or after `=`.
1501     /// Proc macros see these tokens, for example.
1502     pub fn inner_tokens(&self) -> TokenStream {
1503         match self {
1504             MacArgs::Empty => TokenStream::default(),
1505             MacArgs::Delimited(.., tokens) => tokens.clone(),
1506             MacArgs::Eq(.., token) => TokenTree::Token(token.clone()).into(),
1507         }
1508     }
1509
1510     /// Whether a macro with these arguments needs a semicolon
1511     /// when used as a standalone item or statement.
1512     pub fn need_semicolon(&self) -> bool {
1513         !matches!(self, MacArgs::Delimited(_, MacDelimiter::Brace, _))
1514     }
1515 }
1516
1517 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
1518 pub enum MacDelimiter {
1519     Parenthesis,
1520     Bracket,
1521     Brace,
1522 }
1523
1524 impl MacDelimiter {
1525     pub fn to_token(self) -> DelimToken {
1526         match self {
1527             MacDelimiter::Parenthesis => DelimToken::Paren,
1528             MacDelimiter::Bracket => DelimToken::Bracket,
1529             MacDelimiter::Brace => DelimToken::Brace,
1530         }
1531     }
1532
1533     pub fn from_token(delim: DelimToken) -> Option<MacDelimiter> {
1534         match delim {
1535             token::Paren => Some(MacDelimiter::Parenthesis),
1536             token::Bracket => Some(MacDelimiter::Bracket),
1537             token::Brace => Some(MacDelimiter::Brace),
1538             token::NoDelim => None,
1539         }
1540     }
1541 }
1542
1543 /// Represents a macro definition.
1544 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
1545 pub struct MacroDef {
1546     pub body: P<MacArgs>,
1547     /// `true` if macro was defined with `macro_rules`.
1548     pub macro_rules: bool,
1549 }
1550
1551 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, Copy, Hash, Eq, PartialEq)]
1552 #[derive(HashStable_Generic)]
1553 pub enum StrStyle {
1554     /// A regular string, like `"foo"`.
1555     Cooked,
1556     /// A raw string, like `r##"foo"##`.
1557     ///
1558     /// The value is the number of `#` symbols used.
1559     Raw(u16),
1560 }
1561
1562 /// An AST literal.
1563 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
1564 pub struct Lit {
1565     /// The original literal token as written in source code.
1566     pub token: token::Lit,
1567     /// The "semantic" representation of the literal lowered from the original tokens.
1568     /// Strings are unescaped, hexadecimal forms are eliminated, etc.
1569     /// FIXME: Remove this and only create the semantic representation during lowering to HIR.
1570     pub kind: LitKind,
1571     pub span: Span,
1572 }
1573
1574 /// Same as `Lit`, but restricted to string literals.
1575 #[derive(Clone, Copy, Encodable, Decodable, Debug)]
1576 pub struct StrLit {
1577     /// The original literal token as written in source code.
1578     pub style: StrStyle,
1579     pub symbol: Symbol,
1580     pub suffix: Option<Symbol>,
1581     pub span: Span,
1582     /// The unescaped "semantic" representation of the literal lowered from the original token.
1583     /// FIXME: Remove this and only create the semantic representation during lowering to HIR.
1584     pub symbol_unescaped: Symbol,
1585 }
1586
1587 impl StrLit {
1588     pub fn as_lit(&self) -> Lit {
1589         let token_kind = match self.style {
1590             StrStyle::Cooked => token::Str,
1591             StrStyle::Raw(n) => token::StrRaw(n),
1592         };
1593         Lit {
1594             token: token::Lit::new(token_kind, self.symbol, self.suffix),
1595             span: self.span,
1596             kind: LitKind::Str(self.symbol_unescaped, self.style),
1597         }
1598     }
1599 }
1600
1601 /// Type of the integer literal based on provided suffix.
1602 #[derive(Clone, Copy, Encodable, Decodable, Debug, Hash, Eq, PartialEq)]
1603 #[derive(HashStable_Generic)]
1604 pub enum LitIntType {
1605     /// e.g. `42_i32`.
1606     Signed(IntTy),
1607     /// e.g. `42_u32`.
1608     Unsigned(UintTy),
1609     /// e.g. `42`.
1610     Unsuffixed,
1611 }
1612
1613 /// Type of the float literal based on provided suffix.
1614 #[derive(Clone, Copy, Encodable, Decodable, Debug, Hash, Eq, PartialEq)]
1615 #[derive(HashStable_Generic)]
1616 pub enum LitFloatType {
1617     /// A float literal with a suffix (`1f32` or `1E10f32`).
1618     Suffixed(FloatTy),
1619     /// A float literal without a suffix (`1.0 or 1.0E10`).
1620     Unsuffixed,
1621 }
1622
1623 /// Literal kind.
1624 ///
1625 /// E.g., `"foo"`, `42`, `12.34`, or `bool`.
1626 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, Hash, Eq, PartialEq, HashStable_Generic)]
1627 pub enum LitKind {
1628     /// A string literal (`"foo"`).
1629     Str(Symbol, StrStyle),
1630     /// A byte string (`b"foo"`).
1631     ByteStr(Lrc<[u8]>),
1632     /// A byte char (`b'f'`).
1633     Byte(u8),
1634     /// A character literal (`'a'`).
1635     Char(char),
1636     /// An integer literal (`1`).
1637     Int(u128, LitIntType),
1638     /// A float literal (`1f64` or `1E10f64`).
1639     Float(Symbol, LitFloatType),
1640     /// A boolean literal.
1641     Bool(bool),
1642     /// Placeholder for a literal that wasn't well-formed in some way.
1643     Err(Symbol),
1644 }
1645
1646 impl LitKind {
1647     /// Returns `true` if this literal is a string.
1648     pub fn is_str(&self) -> bool {
1649         matches!(self, LitKind::Str(..))
1650     }
1651
1652     /// Returns `true` if this literal is byte literal string.
1653     pub fn is_bytestr(&self) -> bool {
1654         matches!(self, LitKind::ByteStr(_))
1655     }
1656
1657     /// Returns `true` if this is a numeric literal.
1658     pub fn is_numeric(&self) -> bool {
1659         matches!(self, LitKind::Int(..) | LitKind::Float(..))
1660     }
1661
1662     /// Returns `true` if this literal has no suffix.
1663     /// Note: this will return true for literals with prefixes such as raw strings and byte strings.
1664     pub fn is_unsuffixed(&self) -> bool {
1665         !self.is_suffixed()
1666     }
1667
1668     /// Returns `true` if this literal has a suffix.
1669     pub fn is_suffixed(&self) -> bool {
1670         match *self {
1671             // suffixed variants
1672             LitKind::Int(_, LitIntType::Signed(..) | LitIntType::Unsigned(..))
1673             | LitKind::Float(_, LitFloatType::Suffixed(..)) => true,
1674             // unsuffixed variants
1675             LitKind::Str(..)
1676             | LitKind::ByteStr(..)
1677             | LitKind::Byte(..)
1678             | LitKind::Char(..)
1679             | LitKind::Int(_, LitIntType::Unsuffixed)
1680             | LitKind::Float(_, LitFloatType::Unsuffixed)
1681             | LitKind::Bool(..)
1682             | LitKind::Err(..) => false,
1683         }
1684     }
1685 }
1686
1687 // N.B., If you change this, you'll probably want to change the corresponding
1688 // type structure in `middle/ty.rs` as well.
1689 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1690 pub struct MutTy {
1691     pub ty: P<Ty>,
1692     pub mutbl: Mutability,
1693 }
1694
1695 /// Represents a function's signature in a trait declaration,
1696 /// trait implementation, or free function.
1697 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1698 pub struct FnSig {
1699     pub header: FnHeader,
1700     pub decl: P<FnDecl>,
1701     pub span: Span,
1702 }
1703
1704 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, Debug)]
1705 #[derive(Encodable, Decodable, HashStable_Generic)]
1706 pub enum FloatTy {
1707     F32,
1708     F64,
1709 }
1710
1711 impl FloatTy {
1712     pub fn name_str(self) -> &'static str {
1713         match self {
1714             FloatTy::F32 => "f32",
1715             FloatTy::F64 => "f64",
1716         }
1717     }
1718
1719     pub fn name(self) -> Symbol {
1720         match self {
1721             FloatTy::F32 => sym::f32,
1722             FloatTy::F64 => sym::f64,
1723         }
1724     }
1725
1726     pub fn bit_width(self) -> u64 {
1727         match self {
1728             FloatTy::F32 => 32,
1729             FloatTy::F64 => 64,
1730         }
1731     }
1732 }
1733
1734 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, Debug)]
1735 #[derive(Encodable, Decodable, HashStable_Generic)]
1736 pub enum IntTy {
1737     Isize,
1738     I8,
1739     I16,
1740     I32,
1741     I64,
1742     I128,
1743 }
1744
1745 impl IntTy {
1746     pub fn name_str(&self) -> &'static str {
1747         match *self {
1748             IntTy::Isize => "isize",
1749             IntTy::I8 => "i8",
1750             IntTy::I16 => "i16",
1751             IntTy::I32 => "i32",
1752             IntTy::I64 => "i64",
1753             IntTy::I128 => "i128",
1754         }
1755     }
1756
1757     pub fn name(&self) -> Symbol {
1758         match *self {
1759             IntTy::Isize => sym::isize,
1760             IntTy::I8 => sym::i8,
1761             IntTy::I16 => sym::i16,
1762             IntTy::I32 => sym::i32,
1763             IntTy::I64 => sym::i64,
1764             IntTy::I128 => sym::i128,
1765         }
1766     }
1767
1768     pub fn bit_width(&self) -> Option<u64> {
1769         Some(match *self {
1770             IntTy::Isize => return None,
1771             IntTy::I8 => 8,
1772             IntTy::I16 => 16,
1773             IntTy::I32 => 32,
1774             IntTy::I64 => 64,
1775             IntTy::I128 => 128,
1776         })
1777     }
1778
1779     pub fn normalize(&self, target_width: u32) -> Self {
1780         match self {
1781             IntTy::Isize => match target_width {
1782                 16 => IntTy::I16,
1783                 32 => IntTy::I32,
1784                 64 => IntTy::I64,
1785                 _ => unreachable!(),
1786             },
1787             _ => *self,
1788         }
1789     }
1790 }
1791
1792 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, Copy, Debug)]
1793 #[derive(Encodable, Decodable, HashStable_Generic)]
1794 pub enum UintTy {
1795     Usize,
1796     U8,
1797     U16,
1798     U32,
1799     U64,
1800     U128,
1801 }
1802
1803 impl UintTy {
1804     pub fn name_str(&self) -> &'static str {
1805         match *self {
1806             UintTy::Usize => "usize",
1807             UintTy::U8 => "u8",
1808             UintTy::U16 => "u16",
1809             UintTy::U32 => "u32",
1810             UintTy::U64 => "u64",
1811             UintTy::U128 => "u128",
1812         }
1813     }
1814
1815     pub fn name(&self) -> Symbol {
1816         match *self {
1817             UintTy::Usize => sym::usize,
1818             UintTy::U8 => sym::u8,
1819             UintTy::U16 => sym::u16,
1820             UintTy::U32 => sym::u32,
1821             UintTy::U64 => sym::u64,
1822             UintTy::U128 => sym::u128,
1823         }
1824     }
1825
1826     pub fn bit_width(&self) -> Option<u64> {
1827         Some(match *self {
1828             UintTy::Usize => return None,
1829             UintTy::U8 => 8,
1830             UintTy::U16 => 16,
1831             UintTy::U32 => 32,
1832             UintTy::U64 => 64,
1833             UintTy::U128 => 128,
1834         })
1835     }
1836
1837     pub fn normalize(&self, target_width: u32) -> Self {
1838         match self {
1839             UintTy::Usize => match target_width {
1840                 16 => UintTy::U16,
1841                 32 => UintTy::U32,
1842                 64 => UintTy::U64,
1843                 _ => unreachable!(),
1844             },
1845             _ => *self,
1846         }
1847     }
1848 }
1849
1850 /// A constraint on an associated type (e.g., `A = Bar` in `Foo<A = Bar>` or
1851 /// `A: TraitA + TraitB` in `Foo<A: TraitA + TraitB>`).
1852 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1853 pub struct AssocTyConstraint {
1854     pub id: NodeId,
1855     pub ident: Ident,
1856     pub gen_args: Option<GenericArgs>,
1857     pub kind: AssocTyConstraintKind,
1858     pub span: Span,
1859 }
1860
1861 /// The kinds of an `AssocTyConstraint`.
1862 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1863 pub enum AssocTyConstraintKind {
1864     /// E.g., `A = Bar` in `Foo<A = Bar>`.
1865     Equality { ty: P<Ty> },
1866     /// E.g. `A: TraitA + TraitB` in `Foo<A: TraitA + TraitB>`.
1867     Bound { bounds: GenericBounds },
1868 }
1869
1870 #[derive(Encodable, Decodable, Debug)]
1871 pub struct Ty {
1872     pub id: NodeId,
1873     pub kind: TyKind,
1874     pub span: Span,
1875     pub tokens: Option<LazyTokenStream>,
1876 }
1877
1878 impl Clone for Ty {
1879     fn clone(&self) -> Self {
1880         ensure_sufficient_stack(|| Self {
1881             id: self.id,
1882             kind: self.kind.clone(),
1883             span: self.span,
1884             tokens: self.tokens.clone(),
1885         })
1886     }
1887 }
1888
1889 impl Ty {
1890     pub fn peel_refs(&self) -> &Self {
1891         let mut final_ty = self;
1892         while let TyKind::Rptr(_, MutTy { ty, .. }) = &final_ty.kind {
1893             final_ty = &ty;
1894         }
1895         final_ty
1896     }
1897 }
1898
1899 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1900 pub struct BareFnTy {
1901     pub unsafety: Unsafe,
1902     pub ext: Extern,
1903     pub generic_params: Vec<GenericParam>,
1904     pub decl: P<FnDecl>,
1905 }
1906
1907 /// The various kinds of type recognized by the compiler.
1908 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
1909 pub enum TyKind {
1910     /// A variable-length slice (`[T]`).
1911     Slice(P<Ty>),
1912     /// A fixed length array (`[T; n]`).
1913     Array(P<Ty>, AnonConst),
1914     /// A raw pointer (`*const T` or `*mut T`).
1915     Ptr(MutTy),
1916     /// A reference (`&'a T` or `&'a mut T`).
1917     Rptr(Option<Lifetime>, MutTy),
1918     /// A bare function (e.g., `fn(usize) -> bool`).
1919     BareFn(P<BareFnTy>),
1920     /// The never type (`!`).
1921     Never,
1922     /// A tuple (`(A, B, C, D,...)`).
1923     Tup(Vec<P<Ty>>),
1924     /// A path (`module::module::...::Type`), optionally
1925     /// "qualified", e.g., `<Vec<T> as SomeTrait>::SomeType`.
1926     ///
1927     /// Type parameters are stored in the `Path` itself.
1928     Path(Option<QSelf>, Path),
1929     /// A trait object type `Bound1 + Bound2 + Bound3`
1930     /// where `Bound` is a trait or a lifetime.
1931     TraitObject(GenericBounds, TraitObjectSyntax),
1932     /// An `impl Bound1 + Bound2 + Bound3` type
1933     /// where `Bound` is a trait or a lifetime.
1934     ///
1935     /// The `NodeId` exists to prevent lowering from having to
1936     /// generate `NodeId`s on the fly, which would complicate
1937     /// the generation of opaque `type Foo = impl Trait` items significantly.
1938     ImplTrait(NodeId, GenericBounds),
1939     /// No-op; kept solely so that we can pretty-print faithfully.
1940     Paren(P<Ty>),
1941     /// Unused for now.
1942     Typeof(AnonConst),
1943     /// This means the type should be inferred instead of it having been
1944     /// specified. This can appear anywhere in a type.
1945     Infer,
1946     /// Inferred type of a `self` or `&self` argument in a method.
1947     ImplicitSelf,
1948     /// A macro in the type position.
1949     MacCall(MacCall),
1950     /// Placeholder for a kind that has failed to be defined.
1951     Err,
1952     /// Placeholder for a `va_list`.
1953     CVarArgs,
1954 }
1955
1956 impl TyKind {
1957     pub fn is_implicit_self(&self) -> bool {
1958         matches!(self, TyKind::ImplicitSelf)
1959     }
1960
1961     pub fn is_unit(&self) -> bool {
1962         matches!(self, TyKind::Tup(tys) if tys.is_empty())
1963     }
1964 }
1965
1966 /// Syntax used to declare a trait object.
1967 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
1968 pub enum TraitObjectSyntax {
1969     Dyn,
1970     None,
1971 }
1972
1973 /// Inline assembly operand explicit register or register class.
1974 ///
1975 /// E.g., `"eax"` as in `asm!("mov eax, 2", out("eax") result)`.
1976 #[derive(Clone, Copy, Encodable, Decodable, Debug)]
1977 pub enum InlineAsmRegOrRegClass {
1978     Reg(Symbol),
1979     RegClass(Symbol),
1980 }
1981
1982 bitflags::bitflags! {
1983     #[derive(Encodable, Decodable, HashStable_Generic)]
1984     pub struct InlineAsmOptions: u8 {
1985         const PURE = 1 << 0;
1986         const NOMEM = 1 << 1;
1987         const READONLY = 1 << 2;
1988         const PRESERVES_FLAGS = 1 << 3;
1989         const NORETURN = 1 << 4;
1990         const NOSTACK = 1 << 5;
1991         const ATT_SYNTAX = 1 << 6;
1992     }
1993 }
1994
1995 #[derive(Clone, PartialEq, PartialOrd, Encodable, Decodable, Debug, Hash, HashStable_Generic)]
1996 pub enum InlineAsmTemplatePiece {
1997     String(String),
1998     Placeholder { operand_idx: usize, modifier: Option<char>, span: Span },
1999 }
2000
2001 impl fmt::Display for InlineAsmTemplatePiece {
2002     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
2003         match self {
2004             Self::String(s) => {
2005                 for c in s.chars() {
2006                     match c {
2007                         '{' => f.write_str("{{")?,
2008                         '}' => f.write_str("}}")?,
2009                         _ => c.fmt(f)?,
2010                     }
2011                 }
2012                 Ok(())
2013             }
2014             Self::Placeholder { operand_idx, modifier: Some(modifier), .. } => {
2015                 write!(f, "{{{}:{}}}", operand_idx, modifier)
2016             }
2017             Self::Placeholder { operand_idx, modifier: None, .. } => {
2018                 write!(f, "{{{}}}", operand_idx)
2019             }
2020         }
2021     }
2022 }
2023
2024 impl InlineAsmTemplatePiece {
2025     /// Rebuilds the asm template string from its pieces.
2026     pub fn to_string(s: &[Self]) -> String {
2027         use fmt::Write;
2028         let mut out = String::new();
2029         for p in s.iter() {
2030             let _ = write!(out, "{}", p);
2031         }
2032         out
2033     }
2034 }
2035
2036 /// Inline assembly operand.
2037 ///
2038 /// E.g., `out("eax") result` as in `asm!("mov eax, 2", out("eax") result)`.
2039 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2040 pub enum InlineAsmOperand {
2041     In {
2042         reg: InlineAsmRegOrRegClass,
2043         expr: P<Expr>,
2044     },
2045     Out {
2046         reg: InlineAsmRegOrRegClass,
2047         late: bool,
2048         expr: Option<P<Expr>>,
2049     },
2050     InOut {
2051         reg: InlineAsmRegOrRegClass,
2052         late: bool,
2053         expr: P<Expr>,
2054     },
2055     SplitInOut {
2056         reg: InlineAsmRegOrRegClass,
2057         late: bool,
2058         in_expr: P<Expr>,
2059         out_expr: Option<P<Expr>>,
2060     },
2061     Const {
2062         expr: P<Expr>,
2063     },
2064     Sym {
2065         expr: P<Expr>,
2066     },
2067 }
2068
2069 /// Inline assembly.
2070 ///
2071 /// E.g., `asm!("NOP");`.
2072 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2073 pub struct InlineAsm {
2074     pub template: Vec<InlineAsmTemplatePiece>,
2075     pub operands: Vec<(InlineAsmOperand, Span)>,
2076     pub options: InlineAsmOptions,
2077     pub line_spans: Vec<Span>,
2078 }
2079
2080 /// Inline assembly dialect.
2081 ///
2082 /// E.g., `"intel"` as in `llvm_asm!("mov eax, 2" : "={eax}"(result) : : : "intel")`.
2083 #[derive(Clone, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug, Copy, Hash, HashStable_Generic)]
2084 pub enum LlvmAsmDialect {
2085     Att,
2086     Intel,
2087 }
2088
2089 /// LLVM-style inline assembly.
2090 ///
2091 /// E.g., `"={eax}"(result)` as in `llvm_asm!("mov eax, 2" : "={eax}"(result) : : : "intel")`.
2092 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2093 pub struct LlvmInlineAsmOutput {
2094     pub constraint: Symbol,
2095     pub expr: P<Expr>,
2096     pub is_rw: bool,
2097     pub is_indirect: bool,
2098 }
2099
2100 /// LLVM-style inline assembly.
2101 ///
2102 /// E.g., `llvm_asm!("NOP");`.
2103 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2104 pub struct LlvmInlineAsm {
2105     pub asm: Symbol,
2106     pub asm_str_style: StrStyle,
2107     pub outputs: Vec<LlvmInlineAsmOutput>,
2108     pub inputs: Vec<(Symbol, P<Expr>)>,
2109     pub clobbers: Vec<Symbol>,
2110     pub volatile: bool,
2111     pub alignstack: bool,
2112     pub dialect: LlvmAsmDialect,
2113 }
2114
2115 /// A parameter in a function header.
2116 ///
2117 /// E.g., `bar: usize` as in `fn foo(bar: usize)`.
2118 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2119 pub struct Param {
2120     pub attrs: AttrVec,
2121     pub ty: P<Ty>,
2122     pub pat: P<Pat>,
2123     pub id: NodeId,
2124     pub span: Span,
2125     pub is_placeholder: bool,
2126 }
2127
2128 /// Alternative representation for `Arg`s describing `self` parameter of methods.
2129 ///
2130 /// E.g., `&mut self` as in `fn foo(&mut self)`.
2131 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2132 pub enum SelfKind {
2133     /// `self`, `mut self`
2134     Value(Mutability),
2135     /// `&'lt self`, `&'lt mut self`
2136     Region(Option<Lifetime>, Mutability),
2137     /// `self: TYPE`, `mut self: TYPE`
2138     Explicit(P<Ty>, Mutability),
2139 }
2140
2141 pub type ExplicitSelf = Spanned<SelfKind>;
2142
2143 impl Param {
2144     /// Attempts to cast parameter to `ExplicitSelf`.
2145     pub fn to_self(&self) -> Option<ExplicitSelf> {
2146         if let PatKind::Ident(BindingMode::ByValue(mutbl), ident, _) = self.pat.kind {
2147             if ident.name == kw::SelfLower {
2148                 return match self.ty.kind {
2149                     TyKind::ImplicitSelf => Some(respan(self.pat.span, SelfKind::Value(mutbl))),
2150                     TyKind::Rptr(lt, MutTy { ref ty, mutbl }) if ty.kind.is_implicit_self() => {
2151                         Some(respan(self.pat.span, SelfKind::Region(lt, mutbl)))
2152                     }
2153                     _ => Some(respan(
2154                         self.pat.span.to(self.ty.span),
2155                         SelfKind::Explicit(self.ty.clone(), mutbl),
2156                     )),
2157                 };
2158             }
2159         }
2160         None
2161     }
2162
2163     /// Returns `true` if parameter is `self`.
2164     pub fn is_self(&self) -> bool {
2165         if let PatKind::Ident(_, ident, _) = self.pat.kind {
2166             ident.name == kw::SelfLower
2167         } else {
2168             false
2169         }
2170     }
2171
2172     /// Builds a `Param` object from `ExplicitSelf`.
2173     pub fn from_self(attrs: AttrVec, eself: ExplicitSelf, eself_ident: Ident) -> Param {
2174         let span = eself.span.to(eself_ident.span);
2175         let infer_ty = P(Ty { id: DUMMY_NODE_ID, kind: TyKind::ImplicitSelf, span, tokens: None });
2176         let param = |mutbl, ty| Param {
2177             attrs,
2178             pat: P(Pat {
2179                 id: DUMMY_NODE_ID,
2180                 kind: PatKind::Ident(BindingMode::ByValue(mutbl), eself_ident, None),
2181                 span,
2182                 tokens: None,
2183             }),
2184             span,
2185             ty,
2186             id: DUMMY_NODE_ID,
2187             is_placeholder: false,
2188         };
2189         match eself.node {
2190             SelfKind::Explicit(ty, mutbl) => param(mutbl, ty),
2191             SelfKind::Value(mutbl) => param(mutbl, infer_ty),
2192             SelfKind::Region(lt, mutbl) => param(
2193                 Mutability::Not,
2194                 P(Ty {
2195                     id: DUMMY_NODE_ID,
2196                     kind: TyKind::Rptr(lt, MutTy { ty: infer_ty, mutbl }),
2197                     span,
2198                     tokens: None,
2199                 }),
2200             ),
2201         }
2202     }
2203 }
2204
2205 /// A signature (not the body) of a function declaration.
2206 ///
2207 /// E.g., `fn foo(bar: baz)`.
2208 ///
2209 /// Please note that it's different from `FnHeader` structure
2210 /// which contains metadata about function safety, asyncness, constness and ABI.
2211 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2212 pub struct FnDecl {
2213     pub inputs: Vec<Param>,
2214     pub output: FnRetTy,
2215 }
2216
2217 impl FnDecl {
2218     pub fn get_self(&self) -> Option<ExplicitSelf> {
2219         self.inputs.get(0).and_then(Param::to_self)
2220     }
2221     pub fn has_self(&self) -> bool {
2222         self.inputs.get(0).map_or(false, Param::is_self)
2223     }
2224     pub fn c_variadic(&self) -> bool {
2225         self.inputs.last().map_or(false, |arg| matches!(arg.ty.kind, TyKind::CVarArgs))
2226     }
2227 }
2228
2229 /// Is the trait definition an auto trait?
2230 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
2231 pub enum IsAuto {
2232     Yes,
2233     No,
2234 }
2235
2236 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, Encodable, Decodable, Debug)]
2237 #[derive(HashStable_Generic)]
2238 pub enum Unsafe {
2239     Yes(Span),
2240     No,
2241 }
2242
2243 #[derive(Copy, Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2244 pub enum Async {
2245     Yes { span: Span, closure_id: NodeId, return_impl_trait_id: NodeId },
2246     No,
2247 }
2248
2249 impl Async {
2250     pub fn is_async(self) -> bool {
2251         matches!(self, Async::Yes { .. })
2252     }
2253
2254     /// In this case this is an `async` return, the `NodeId` for the generated `impl Trait` item.
2255     pub fn opt_return_id(self) -> Option<NodeId> {
2256         match self {
2257             Async::Yes { return_impl_trait_id, .. } => Some(return_impl_trait_id),
2258             Async::No => None,
2259         }
2260     }
2261 }
2262
2263 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, Encodable, Decodable, Debug)]
2264 #[derive(HashStable_Generic)]
2265 pub enum Const {
2266     Yes(Span),
2267     No,
2268 }
2269
2270 /// Item defaultness.
2271 /// For details see the [RFC #2532](https://github.com/rust-lang/rfcs/pull/2532).
2272 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
2273 pub enum Defaultness {
2274     Default(Span),
2275     Final,
2276 }
2277
2278 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Encodable, Decodable, HashStable_Generic)]
2279 pub enum ImplPolarity {
2280     /// `impl Trait for Type`
2281     Positive,
2282     /// `impl !Trait for Type`
2283     Negative(Span),
2284 }
2285
2286 impl fmt::Debug for ImplPolarity {
2287     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
2288         match *self {
2289             ImplPolarity::Positive => "positive".fmt(f),
2290             ImplPolarity::Negative(_) => "negative".fmt(f),
2291         }
2292     }
2293 }
2294
2295 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2296 pub enum FnRetTy {
2297     /// Returns type is not specified.
2298     ///
2299     /// Functions default to `()` and closures default to inference.
2300     /// Span points to where return type would be inserted.
2301     Default(Span),
2302     /// Everything else.
2303     Ty(P<Ty>),
2304 }
2305
2306 impl FnRetTy {
2307     pub fn span(&self) -> Span {
2308         match *self {
2309             FnRetTy::Default(span) => span,
2310             FnRetTy::Ty(ref ty) => ty.span,
2311         }
2312     }
2313 }
2314
2315 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug)]
2316 pub enum Inline {
2317     Yes,
2318     No,
2319 }
2320
2321 /// Module item kind.
2322 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2323 pub enum ModKind {
2324     /// Module with inlined definition `mod foo { ... }`,
2325     /// or with definition outlined to a separate file `mod foo;` and already loaded from it.
2326     /// The inner span is from the first token past `{` to the last token until `}`,
2327     /// or from the first to the last token in the loaded file.
2328     Loaded(Vec<P<Item>>, Inline, Span),
2329     /// Module with definition outlined to a separate file `mod foo;` but not yet loaded from it.
2330     Unloaded,
2331 }
2332
2333 /// Foreign module declaration.
2334 ///
2335 /// E.g., `extern { .. }` or `extern "C" { .. }`.
2336 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2337 pub struct ForeignMod {
2338     /// `unsafe` keyword accepted syntactically for macro DSLs, but not
2339     /// semantically by Rust.
2340     pub unsafety: Unsafe,
2341     pub abi: Option<StrLit>,
2342     pub items: Vec<P<ForeignItem>>,
2343 }
2344
2345 /// Global inline assembly.
2346 ///
2347 /// Also known as "module-level assembly" or "file-scoped assembly".
2348 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, Copy)]
2349 pub struct GlobalAsm {
2350     pub asm: Symbol,
2351 }
2352
2353 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2354 pub struct EnumDef {
2355     pub variants: Vec<Variant>,
2356 }
2357 /// Enum variant.
2358 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2359 pub struct Variant {
2360     /// Attributes of the variant.
2361     pub attrs: Vec<Attribute>,
2362     /// Id of the variant (not the constructor, see `VariantData::ctor_id()`).
2363     pub id: NodeId,
2364     /// Span
2365     pub span: Span,
2366     /// The visibility of the variant. Syntactically accepted but not semantically.
2367     pub vis: Visibility,
2368     /// Name of the variant.
2369     pub ident: Ident,
2370
2371     /// Fields and constructor id of the variant.
2372     pub data: VariantData,
2373     /// Explicit discriminant, e.g., `Foo = 1`.
2374     pub disr_expr: Option<AnonConst>,
2375     /// Is a macro placeholder
2376     pub is_placeholder: bool,
2377 }
2378
2379 /// Part of `use` item to the right of its prefix.
2380 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2381 pub enum UseTreeKind {
2382     /// `use prefix` or `use prefix as rename`
2383     ///
2384     /// The extra `NodeId`s are for HIR lowering, when additional statements are created for each
2385     /// namespace.
2386     Simple(Option<Ident>, NodeId, NodeId),
2387     /// `use prefix::{...}`
2388     Nested(Vec<(UseTree, NodeId)>),
2389     /// `use prefix::*`
2390     Glob,
2391 }
2392
2393 /// A tree of paths sharing common prefixes.
2394 /// Used in `use` items both at top-level and inside of braces in import groups.
2395 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2396 pub struct UseTree {
2397     pub prefix: Path,
2398     pub kind: UseTreeKind,
2399     pub span: Span,
2400 }
2401
2402 impl UseTree {
2403     pub fn ident(&self) -> Ident {
2404         match self.kind {
2405             UseTreeKind::Simple(Some(rename), ..) => rename,
2406             UseTreeKind::Simple(None, ..) => {
2407                 self.prefix.segments.last().expect("empty prefix in a simple import").ident
2408             }
2409             _ => panic!("`UseTree::ident` can only be used on a simple import"),
2410         }
2411     }
2412 }
2413
2414 /// Distinguishes between `Attribute`s that decorate items and Attributes that
2415 /// are contained as statements within items. These two cases need to be
2416 /// distinguished for pretty-printing.
2417 #[derive(Clone, PartialEq, Encodable, Decodable, Debug, Copy, HashStable_Generic)]
2418 pub enum AttrStyle {
2419     Outer,
2420     Inner,
2421 }
2422
2423 rustc_index::newtype_index! {
2424     pub struct AttrId {
2425         ENCODABLE = custom
2426         DEBUG_FORMAT = "AttrId({})"
2427     }
2428 }
2429
2430 impl<S: Encoder> rustc_serialize::Encodable<S> for AttrId {
2431     fn encode(&self, s: &mut S) -> Result<(), S::Error> {
2432         s.emit_unit()
2433     }
2434 }
2435
2436 impl<D: Decoder> rustc_serialize::Decodable<D> for AttrId {
2437     fn decode(d: &mut D) -> Result<AttrId, D::Error> {
2438         d.read_nil().map(|_| crate::attr::mk_attr_id())
2439     }
2440 }
2441
2442 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
2443 pub struct AttrItem {
2444     pub path: Path,
2445     pub args: MacArgs,
2446     pub tokens: Option<LazyTokenStream>,
2447 }
2448
2449 /// A list of attributes.
2450 pub type AttrVec = ThinVec<Attribute>;
2451
2452 /// Metadata associated with an item.
2453 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2454 pub struct Attribute {
2455     pub kind: AttrKind,
2456     pub id: AttrId,
2457     /// Denotes if the attribute decorates the following construct (outer)
2458     /// or the construct this attribute is contained within (inner).
2459     pub style: AttrStyle,
2460     pub span: Span,
2461 }
2462
2463 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2464 pub enum AttrKind {
2465     /// A normal attribute.
2466     Normal(AttrItem, Option<LazyTokenStream>),
2467
2468     /// A doc comment (e.g. `/// ...`, `//! ...`, `/** ... */`, `/*! ... */`).
2469     /// Doc attributes (e.g. `#[doc="..."]`) are represented with the `Normal`
2470     /// variant (which is much less compact and thus more expensive).
2471     DocComment(CommentKind, Symbol),
2472 }
2473
2474 /// `TraitRef`s appear in impls.
2475 ///
2476 /// Resolution maps each `TraitRef`'s `ref_id` to its defining trait; that's all
2477 /// that the `ref_id` is for. The `impl_id` maps to the "self type" of this impl.
2478 /// If this impl is an `ItemKind::Impl`, the `impl_id` is redundant (it could be the
2479 /// same as the impl's `NodeId`).
2480 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2481 pub struct TraitRef {
2482     pub path: Path,
2483     pub ref_id: NodeId,
2484 }
2485
2486 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2487 pub struct PolyTraitRef {
2488     /// The `'a` in `<'a> Foo<&'a T>`.
2489     pub bound_generic_params: Vec<GenericParam>,
2490
2491     /// The `Foo<&'a T>` in `<'a> Foo<&'a T>`.
2492     pub trait_ref: TraitRef,
2493
2494     pub span: Span,
2495 }
2496
2497 impl PolyTraitRef {
2498     pub fn new(generic_params: Vec<GenericParam>, path: Path, span: Span) -> Self {
2499         PolyTraitRef {
2500             bound_generic_params: generic_params,
2501             trait_ref: TraitRef { path, ref_id: DUMMY_NODE_ID },
2502             span,
2503         }
2504     }
2505 }
2506
2507 #[derive(Copy, Clone, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
2508 pub enum CrateSugar {
2509     /// Source is `pub(crate)`.
2510     PubCrate,
2511
2512     /// Source is (just) `crate`.
2513     JustCrate,
2514 }
2515
2516 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2517 pub struct Visibility {
2518     pub kind: VisibilityKind,
2519     pub span: Span,
2520     pub tokens: Option<LazyTokenStream>,
2521 }
2522
2523 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2524 pub enum VisibilityKind {
2525     Public,
2526     Crate(CrateSugar),
2527     Restricted { path: P<Path>, id: NodeId },
2528     Inherited,
2529 }
2530
2531 impl VisibilityKind {
2532     pub fn is_pub(&self) -> bool {
2533         matches!(self, VisibilityKind::Public)
2534     }
2535 }
2536
2537 /// Field definition in a struct, variant or union.
2538 ///
2539 /// E.g., `bar: usize` as in `struct Foo { bar: usize }`.
2540 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2541 pub struct FieldDef {
2542     pub attrs: Vec<Attribute>,
2543     pub id: NodeId,
2544     pub span: Span,
2545     pub vis: Visibility,
2546     pub ident: Option<Ident>,
2547
2548     pub ty: P<Ty>,
2549     pub is_placeholder: bool,
2550 }
2551
2552 /// Fields and constructor ids of enum variants and structs.
2553 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2554 pub enum VariantData {
2555     /// Struct variant.
2556     ///
2557     /// E.g., `Bar { .. }` as in `enum Foo { Bar { .. } }`.
2558     Struct(Vec<FieldDef>, bool),
2559     /// Tuple variant.
2560     ///
2561     /// E.g., `Bar(..)` as in `enum Foo { Bar(..) }`.
2562     Tuple(Vec<FieldDef>, NodeId),
2563     /// Unit variant.
2564     ///
2565     /// E.g., `Bar = ..` as in `enum Foo { Bar = .. }`.
2566     Unit(NodeId),
2567 }
2568
2569 impl VariantData {
2570     /// Return the fields of this variant.
2571     pub fn fields(&self) -> &[FieldDef] {
2572         match *self {
2573             VariantData::Struct(ref fields, ..) | VariantData::Tuple(ref fields, _) => fields,
2574             _ => &[],
2575         }
2576     }
2577
2578     /// Return the `NodeId` of this variant's constructor, if it has one.
2579     pub fn ctor_id(&self) -> Option<NodeId> {
2580         match *self {
2581             VariantData::Struct(..) => None,
2582             VariantData::Tuple(_, id) | VariantData::Unit(id) => Some(id),
2583         }
2584     }
2585 }
2586
2587 /// An item definition.
2588 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2589 pub struct Item<K = ItemKind> {
2590     pub attrs: Vec<Attribute>,
2591     pub id: NodeId,
2592     pub span: Span,
2593     pub vis: Visibility,
2594     /// The name of the item.
2595     /// It might be a dummy name in case of anonymous items.
2596     pub ident: Ident,
2597
2598     pub kind: K,
2599
2600     /// Original tokens this item was parsed from. This isn't necessarily
2601     /// available for all items, although over time more and more items should
2602     /// have this be `Some`. Right now this is primarily used for procedural
2603     /// macros, notably custom attributes.
2604     ///
2605     /// Note that the tokens here do not include the outer attributes, but will
2606     /// include inner attributes.
2607     pub tokens: Option<LazyTokenStream>,
2608 }
2609
2610 impl Item {
2611     /// Return the span that encompasses the attributes.
2612     pub fn span_with_attributes(&self) -> Span {
2613         self.attrs.iter().fold(self.span, |acc, attr| acc.to(attr.span))
2614     }
2615 }
2616
2617 impl<K: Into<ItemKind>> Item<K> {
2618     pub fn into_item(self) -> Item {
2619         let Item { attrs, id, span, vis, ident, kind, tokens } = self;
2620         Item { attrs, id, span, vis, ident, kind: kind.into(), tokens }
2621     }
2622 }
2623
2624 /// `extern` qualifier on a function item or function type.
2625 #[derive(Clone, Copy, Encodable, Decodable, Debug)]
2626 pub enum Extern {
2627     None,
2628     Implicit,
2629     Explicit(StrLit),
2630 }
2631
2632 impl Extern {
2633     pub fn from_abi(abi: Option<StrLit>) -> Extern {
2634         abi.map_or(Extern::Implicit, Extern::Explicit)
2635     }
2636 }
2637
2638 /// A function header.
2639 ///
2640 /// All the information between the visibility and the name of the function is
2641 /// included in this struct (e.g., `async unsafe fn` or `const extern "C" fn`).
2642 #[derive(Clone, Copy, Encodable, Decodable, Debug)]
2643 pub struct FnHeader {
2644     pub unsafety: Unsafe,
2645     pub asyncness: Async,
2646     pub constness: Const,
2647     pub ext: Extern,
2648 }
2649
2650 impl FnHeader {
2651     /// Does this function header have any qualifiers or is it empty?
2652     pub fn has_qualifiers(&self) -> bool {
2653         let Self { unsafety, asyncness, constness, ext } = self;
2654         matches!(unsafety, Unsafe::Yes(_))
2655             || asyncness.is_async()
2656             || matches!(constness, Const::Yes(_))
2657             || !matches!(ext, Extern::None)
2658     }
2659 }
2660
2661 impl Default for FnHeader {
2662     fn default() -> FnHeader {
2663         FnHeader {
2664             unsafety: Unsafe::No,
2665             asyncness: Async::No,
2666             constness: Const::No,
2667             ext: Extern::None,
2668         }
2669     }
2670 }
2671
2672 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2673 pub struct TraitKind(
2674     pub IsAuto,
2675     pub Unsafe,
2676     pub Generics,
2677     pub GenericBounds,
2678     pub Vec<P<AssocItem>>,
2679 );
2680
2681 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2682 pub struct TyAliasKind(pub Defaultness, pub Generics, pub GenericBounds, pub Option<P<Ty>>);
2683
2684 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2685 pub struct ImplKind {
2686     pub unsafety: Unsafe,
2687     pub polarity: ImplPolarity,
2688     pub defaultness: Defaultness,
2689     pub constness: Const,
2690     pub generics: Generics,
2691
2692     /// The trait being implemented, if any.
2693     pub of_trait: Option<TraitRef>,
2694
2695     pub self_ty: P<Ty>,
2696     pub items: Vec<P<AssocItem>>,
2697 }
2698
2699 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2700 pub struct FnKind(pub Defaultness, pub FnSig, pub Generics, pub Option<P<Block>>);
2701
2702 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2703 pub enum ItemKind {
2704     /// An `extern crate` item, with the optional *original* crate name if the crate was renamed.
2705     ///
2706     /// E.g., `extern crate foo` or `extern crate foo_bar as foo`.
2707     ExternCrate(Option<Symbol>),
2708     /// A use declaration item (`use`).
2709     ///
2710     /// E.g., `use foo;`, `use foo::bar;` or `use foo::bar as FooBar;`.
2711     Use(UseTree),
2712     /// A static item (`static`).
2713     ///
2714     /// E.g., `static FOO: i32 = 42;` or `static FOO: &'static str = "bar";`.
2715     Static(P<Ty>, Mutability, Option<P<Expr>>),
2716     /// A constant item (`const`).
2717     ///
2718     /// E.g., `const FOO: i32 = 42;`.
2719     Const(Defaultness, P<Ty>, Option<P<Expr>>),
2720     /// A function declaration (`fn`).
2721     ///
2722     /// E.g., `fn foo(bar: usize) -> usize { .. }`.
2723     Fn(Box<FnKind>),
2724     /// A module declaration (`mod`).
2725     ///
2726     /// E.g., `mod foo;` or `mod foo { .. }`.
2727     /// `unsafe` keyword on modules is accepted syntactically for macro DSLs, but not
2728     /// semantically by Rust.
2729     Mod(Unsafe, ModKind),
2730     /// An external module (`extern`).
2731     ///
2732     /// E.g., `extern {}` or `extern "C" {}`.
2733     ForeignMod(ForeignMod),
2734     /// Module-level inline assembly (from `global_asm!()`).
2735     GlobalAsm(GlobalAsm),
2736     /// A type alias (`type`).
2737     ///
2738     /// E.g., `type Foo = Bar<u8>;`.
2739     TyAlias(Box<TyAliasKind>),
2740     /// An enum definition (`enum`).
2741     ///
2742     /// E.g., `enum Foo<A, B> { C<A>, D<B> }`.
2743     Enum(EnumDef, Generics),
2744     /// A struct definition (`struct`).
2745     ///
2746     /// E.g., `struct Foo<A> { x: A }`.
2747     Struct(VariantData, Generics),
2748     /// A union definition (`union`).
2749     ///
2750     /// E.g., `union Foo<A, B> { x: A, y: B }`.
2751     Union(VariantData, Generics),
2752     /// A trait declaration (`trait`).
2753     ///
2754     /// E.g., `trait Foo { .. }`, `trait Foo<T> { .. }` or `auto trait Foo {}`.
2755     Trait(Box<TraitKind>),
2756     /// Trait alias
2757     ///
2758     /// E.g., `trait Foo = Bar + Quux;`.
2759     TraitAlias(Generics, GenericBounds),
2760     /// An implementation.
2761     ///
2762     /// E.g., `impl<A> Foo<A> { .. }` or `impl<A> Trait for Foo<A> { .. }`.
2763     Impl(Box<ImplKind>),
2764     /// A macro invocation.
2765     ///
2766     /// E.g., `foo!(..)`.
2767     MacCall(MacCall),
2768
2769     /// A macro definition.
2770     MacroDef(MacroDef),
2771 }
2772
2773 #[cfg(all(target_arch = "x86_64", target_pointer_width = "64"))]
2774 rustc_data_structures::static_assert_size!(ItemKind, 112);
2775
2776 impl ItemKind {
2777     pub fn article(&self) -> &str {
2778         use ItemKind::*;
2779         match self {
2780             Use(..) | Static(..) | Const(..) | Fn(..) | Mod(..) | GlobalAsm(..) | TyAlias(..)
2781             | Struct(..) | Union(..) | Trait(..) | TraitAlias(..) | MacroDef(..) => "a",
2782             ExternCrate(..) | ForeignMod(..) | MacCall(..) | Enum(..) | Impl { .. } => "an",
2783         }
2784     }
2785
2786     pub fn descr(&self) -> &str {
2787         match self {
2788             ItemKind::ExternCrate(..) => "extern crate",
2789             ItemKind::Use(..) => "`use` import",
2790             ItemKind::Static(..) => "static item",
2791             ItemKind::Const(..) => "constant item",
2792             ItemKind::Fn(..) => "function",
2793             ItemKind::Mod(..) => "module",
2794             ItemKind::ForeignMod(..) => "extern block",
2795             ItemKind::GlobalAsm(..) => "global asm item",
2796             ItemKind::TyAlias(..) => "type alias",
2797             ItemKind::Enum(..) => "enum",
2798             ItemKind::Struct(..) => "struct",
2799             ItemKind::Union(..) => "union",
2800             ItemKind::Trait(..) => "trait",
2801             ItemKind::TraitAlias(..) => "trait alias",
2802             ItemKind::MacCall(..) => "item macro invocation",
2803             ItemKind::MacroDef(..) => "macro definition",
2804             ItemKind::Impl { .. } => "implementation",
2805         }
2806     }
2807
2808     pub fn generics(&self) -> Option<&Generics> {
2809         match self {
2810             Self::Fn(box FnKind(_, _, generics, _))
2811             | Self::TyAlias(box TyAliasKind(_, generics, ..))
2812             | Self::Enum(_, generics)
2813             | Self::Struct(_, generics)
2814             | Self::Union(_, generics)
2815             | Self::Trait(box TraitKind(_, _, generics, ..))
2816             | Self::TraitAlias(generics, _)
2817             | Self::Impl(box ImplKind { generics, .. }) => Some(generics),
2818             _ => None,
2819         }
2820     }
2821 }
2822
2823 /// Represents associated items.
2824 /// These include items in `impl` and `trait` definitions.
2825 pub type AssocItem = Item<AssocItemKind>;
2826
2827 /// Represents associated item kinds.
2828 ///
2829 /// The term "provided" in the variants below refers to the item having a default
2830 /// definition / body. Meanwhile, a "required" item lacks a definition / body.
2831 /// In an implementation, all items must be provided.
2832 /// The `Option`s below denote the bodies, where `Some(_)`
2833 /// means "provided" and conversely `None` means "required".
2834 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2835 pub enum AssocItemKind {
2836     /// An associated constant, `const $ident: $ty $def?;` where `def ::= "=" $expr? ;`.
2837     /// If `def` is parsed, then the constant is provided, and otherwise required.
2838     Const(Defaultness, P<Ty>, Option<P<Expr>>),
2839     /// An associated function.
2840     Fn(Box<FnKind>),
2841     /// An associated type.
2842     TyAlias(Box<TyAliasKind>),
2843     /// A macro expanding to associated items.
2844     MacCall(MacCall),
2845 }
2846
2847 #[cfg(all(target_arch = "x86_64", target_pointer_width = "64"))]
2848 rustc_data_structures::static_assert_size!(AssocItemKind, 72);
2849
2850 impl AssocItemKind {
2851     pub fn defaultness(&self) -> Defaultness {
2852         match *self {
2853             Self::Const(def, ..)
2854             | Self::Fn(box FnKind(def, ..))
2855             | Self::TyAlias(box TyAliasKind(def, ..)) => def,
2856             Self::MacCall(..) => Defaultness::Final,
2857         }
2858     }
2859 }
2860
2861 impl From<AssocItemKind> for ItemKind {
2862     fn from(assoc_item_kind: AssocItemKind) -> ItemKind {
2863         match assoc_item_kind {
2864             AssocItemKind::Const(a, b, c) => ItemKind::Const(a, b, c),
2865             AssocItemKind::Fn(fn_kind) => ItemKind::Fn(fn_kind),
2866             AssocItemKind::TyAlias(ty_alias_kind) => ItemKind::TyAlias(ty_alias_kind),
2867             AssocItemKind::MacCall(a) => ItemKind::MacCall(a),
2868         }
2869     }
2870 }
2871
2872 impl TryFrom<ItemKind> for AssocItemKind {
2873     type Error = ItemKind;
2874
2875     fn try_from(item_kind: ItemKind) -> Result<AssocItemKind, ItemKind> {
2876         Ok(match item_kind {
2877             ItemKind::Const(a, b, c) => AssocItemKind::Const(a, b, c),
2878             ItemKind::Fn(fn_kind) => AssocItemKind::Fn(fn_kind),
2879             ItemKind::TyAlias(ty_alias_kind) => AssocItemKind::TyAlias(ty_alias_kind),
2880             ItemKind::MacCall(a) => AssocItemKind::MacCall(a),
2881             _ => return Err(item_kind),
2882         })
2883     }
2884 }
2885
2886 /// An item in `extern` block.
2887 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug)]
2888 pub enum ForeignItemKind {
2889     /// A foreign static item (`static FOO: u8`).
2890     Static(P<Ty>, Mutability, Option<P<Expr>>),
2891     /// An foreign function.
2892     Fn(Box<FnKind>),
2893     /// An foreign type.
2894     TyAlias(Box<TyAliasKind>),
2895     /// A macro expanding to foreign items.
2896     MacCall(MacCall),
2897 }
2898
2899 #[cfg(all(target_arch = "x86_64", target_pointer_width = "64"))]
2900 rustc_data_structures::static_assert_size!(ForeignItemKind, 72);
2901
2902 impl From<ForeignItemKind> for ItemKind {
2903     fn from(foreign_item_kind: ForeignItemKind) -> ItemKind {
2904         match foreign_item_kind {
2905             ForeignItemKind::Static(a, b, c) => ItemKind::Static(a, b, c),
2906             ForeignItemKind::Fn(fn_kind) => ItemKind::Fn(fn_kind),
2907             ForeignItemKind::TyAlias(ty_alias_kind) => ItemKind::TyAlias(ty_alias_kind),
2908             ForeignItemKind::MacCall(a) => ItemKind::MacCall(a),
2909         }
2910     }
2911 }
2912
2913 impl TryFrom<ItemKind> for ForeignItemKind {
2914     type Error = ItemKind;
2915
2916     fn try_from(item_kind: ItemKind) -> Result<ForeignItemKind, ItemKind> {
2917         Ok(match item_kind {
2918             ItemKind::Static(a, b, c) => ForeignItemKind::Static(a, b, c),
2919             ItemKind::Fn(fn_kind) => ForeignItemKind::Fn(fn_kind),
2920             ItemKind::TyAlias(ty_alias_kind) => ForeignItemKind::TyAlias(ty_alias_kind),
2921             ItemKind::MacCall(a) => ForeignItemKind::MacCall(a),
2922             _ => return Err(item_kind),
2923         })
2924     }
2925 }
2926
2927 pub type ForeignItem = Item<ForeignItemKind>;