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[rust.git] / compiler / rustc_errors / src / diagnostic_builder.rs
1 use crate::{Diagnostic, DiagnosticId, DiagnosticStyledString, ErrorGuaranteed};
2 use crate::{Handler, Level, StashKey};
3 use rustc_lint_defs::Applicability;
4
5 use rustc_span::{MultiSpan, Span};
6 use std::fmt::{self, Debug};
7 use std::marker::PhantomData;
8 use std::ops::{Deref, DerefMut};
9 use std::thread::panicking;
10 use tracing::debug;
11
12 /// Used for emitting structured error messages and other diagnostic information.
13 ///
14 /// If there is some state in a downstream crate you would like to
15 /// access in the methods of `DiagnosticBuilder` here, consider
16 /// extending `HandlerFlags`, accessed via `self.handler.flags`.
17 #[must_use]
18 #[derive(Clone)]
19 pub struct DiagnosticBuilder<'a, G: EmissionGuarantee> {
20     inner: DiagnosticBuilderInner<'a>,
21     _marker: PhantomData<G>,
22 }
23
24 /// This type exists only for `DiagnosticBuilder::forget_guarantee`, because it:
25 /// 1. lacks the `G` parameter and therefore `DiagnosticBuilder<G1>` can be
26 ///    converted into `DiagnosticBuilder<G2>` while reusing the `inner` field
27 /// 2. can implement the `Drop` "bomb" instead of `DiagnosticBuilder`, as it
28 ///    contains all of the data (`state` + `diagnostic`) of `DiagnosticBuilder`
29 ///
30 /// The `diagnostic` field is not `Copy` and can't be moved out of whichever
31 /// type implements the `Drop` "bomb", but because of the above two facts, that
32 /// never needs to happen - instead, the whole `inner: DiagnosticBuilderInner`
33 /// can be moved out of a `DiagnosticBuilder` and into another.
34 #[must_use]
35 #[derive(Clone)]
36 struct DiagnosticBuilderInner<'a> {
37     state: DiagnosticBuilderState<'a>,
38
39     /// `Diagnostic` is a large type, and `DiagnosticBuilder` is often used as a
40     /// return value, especially within the frequently-used `PResult` type.
41     /// In theory, return value optimization (RVO) should avoid unnecessary
42     /// copying. In practice, it does not (at the time of writing).
43     diagnostic: Box<Diagnostic>,
44 }
45
46 #[derive(Clone)]
47 enum DiagnosticBuilderState<'a> {
48     /// Initial state of a `DiagnosticBuilder`, before `.emit()` or `.cancel()`.
49     ///
50     /// The `Diagnostic` will be emitted through this `Handler`.
51     Emittable(&'a Handler),
52
53     /// State of a `DiagnosticBuilder`, after `.emit()` or *during* `.cancel()`.
54     ///
55     /// The `Diagnostic` will be ignored when calling `.emit()`, and it can be
56     /// assumed that `.emit()` was previously called, to end up in this state.
57     ///
58     /// While this is also used by `.cancel()`, this state is only observed by
59     /// the `Drop` `impl` of `DiagnosticBuilderInner`, as `.cancel()` takes
60     /// `self` by-value specifically to prevent any attempts to `.emit()`.
61     ///
62     // FIXME(eddyb) currently this doesn't prevent extending the `Diagnostic`,
63     // despite that being potentially lossy, if important information is added
64     // *after* the original `.emit()` call.
65     AlreadyEmittedOrDuringCancellation,
66 }
67
68 // `DiagnosticBuilderState` should be pointer-sized.
69 rustc_data_structures::static_assert_size!(
70     DiagnosticBuilderState<'_>,
71     std::mem::size_of::<&Handler>()
72 );
73
74 /// Trait for types that `DiagnosticBuilder::emit` can return as a "guarantee"
75 /// (or "proof") token that the emission happened.
76 pub trait EmissionGuarantee: Sized {
77     /// Implementation of `DiagnosticBuilder::emit`, fully controlled by each
78     /// `impl` of `EmissionGuarantee`, to make it impossible to create a value
79     /// of `Self` without actually performing the emission.
80     #[track_caller]
81     fn diagnostic_builder_emit_producing_guarantee(db: &mut DiagnosticBuilder<'_, Self>) -> Self;
82 }
83
84 /// Private module for sealing the `IsError` helper trait.
85 mod sealed_level_is_error {
86     use crate::Level;
87
88     /// Sealed helper trait for statically checking that a `Level` is an error.
89     crate trait IsError<const L: Level> {}
90
91     impl IsError<{ Level::Bug }> for () {}
92     impl IsError<{ Level::DelayedBug }> for () {}
93     impl IsError<{ Level::Fatal }> for () {}
94     // NOTE(eddyb) `Level::Error { lint: true }` is also an error, but lints
95     // don't need error guarantees, as their levels are always dynamic.
96     impl IsError<{ Level::Error { lint: false } }> for () {}
97 }
98
99 impl<'a> DiagnosticBuilder<'a, ErrorGuaranteed> {
100     /// Convenience function for internal use, clients should use one of the
101     /// `struct_*` methods on [`Handler`].
102     crate fn new_guaranteeing_error<const L: Level>(handler: &'a Handler, message: &str) -> Self
103     where
104         (): sealed_level_is_error::IsError<L>,
105     {
106         Self {
107             inner: DiagnosticBuilderInner {
108                 state: DiagnosticBuilderState::Emittable(handler),
109                 diagnostic: Box::new(Diagnostic::new_with_code(L, None, message)),
110             },
111             _marker: PhantomData,
112         }
113     }
114
115     /// Discard the guarantee `.emit()` would return, in favor of having the
116     /// type `DiagnosticBuilder<'a, ()>`. This may be necessary whenever there
117     /// is a common codepath handling both errors and warnings.
118     pub fn forget_guarantee(self) -> DiagnosticBuilder<'a, ()> {
119         DiagnosticBuilder { inner: self.inner, _marker: PhantomData }
120     }
121 }
122
123 // FIXME(eddyb) make `ErrorGuaranteed` impossible to create outside `.emit()`.
124 impl EmissionGuarantee for ErrorGuaranteed {
125     fn diagnostic_builder_emit_producing_guarantee(db: &mut DiagnosticBuilder<'_, Self>) -> Self {
126         match db.inner.state {
127             // First `.emit()` call, the `&Handler` is still available.
128             DiagnosticBuilderState::Emittable(handler) => {
129                 db.inner.state = DiagnosticBuilderState::AlreadyEmittedOrDuringCancellation;
130
131                 let guar = handler.emit_diagnostic(&mut db.inner.diagnostic);
132
133                 // Only allow a guarantee if the `level` wasn't switched to a
134                 // non-error - the field isn't `pub`, but the whole `Diagnostic`
135                 // can be overwritten with a new one, thanks to `DerefMut`.
136                 assert!(
137                     db.inner.diagnostic.is_error(),
138                     "emitted non-error ({:?}) diagnostic \
139                      from `DiagnosticBuilder<ErrorGuaranteed>`",
140                     db.inner.diagnostic.level,
141                 );
142                 guar.unwrap()
143             }
144             // `.emit()` was previously called, disallowed from repeating it,
145             // but can take advantage of the previous `.emit()`'s guarantee
146             // still being applicable (i.e. as a form of idempotency).
147             DiagnosticBuilderState::AlreadyEmittedOrDuringCancellation => {
148                 // Only allow a guarantee if the `level` wasn't switched to a
149                 // non-error - the field isn't `pub`, but the whole `Diagnostic`
150                 // can be overwritten with a new one, thanks to `DerefMut`.
151                 assert!(
152                     db.inner.diagnostic.is_error(),
153                     "`DiagnosticBuilder<ErrorGuaranteed>`'s diagnostic \
154                      became non-error ({:?}), after original `.emit()`",
155                     db.inner.diagnostic.level,
156                 );
157                 ErrorGuaranteed::unchecked_claim_error_was_emitted()
158             }
159         }
160     }
161 }
162
163 impl<'a> DiagnosticBuilder<'a, ()> {
164     /// Convenience function for internal use, clients should use one of the
165     /// `struct_*` methods on [`Handler`].
166     crate fn new(handler: &'a Handler, level: Level, message: &str) -> Self {
167         let diagnostic = Diagnostic::new_with_code(level, None, message);
168         Self::new_diagnostic(handler, diagnostic)
169     }
170
171     /// Creates a new `DiagnosticBuilder` with an already constructed
172     /// diagnostic.
173     crate fn new_diagnostic(handler: &'a Handler, diagnostic: Diagnostic) -> Self {
174         debug!("Created new diagnostic");
175         Self {
176             inner: DiagnosticBuilderInner {
177                 state: DiagnosticBuilderState::Emittable(handler),
178                 diagnostic: Box::new(diagnostic),
179             },
180             _marker: PhantomData,
181         }
182     }
183 }
184
185 // FIXME(eddyb) should there be a `Option<ErrorGuaranteed>` impl as well?
186 impl EmissionGuarantee for () {
187     fn diagnostic_builder_emit_producing_guarantee(db: &mut DiagnosticBuilder<'_, Self>) -> Self {
188         match db.inner.state {
189             // First `.emit()` call, the `&Handler` is still available.
190             DiagnosticBuilderState::Emittable(handler) => {
191                 db.inner.state = DiagnosticBuilderState::AlreadyEmittedOrDuringCancellation;
192
193                 handler.emit_diagnostic(&mut db.inner.diagnostic);
194             }
195             // `.emit()` was previously called, disallowed from repeating it.
196             DiagnosticBuilderState::AlreadyEmittedOrDuringCancellation => {}
197         }
198     }
199 }
200
201 impl<'a> DiagnosticBuilder<'a, !> {
202     /// Convenience function for internal use, clients should use one of the
203     /// `struct_*` methods on [`Handler`].
204     crate fn new_fatal(handler: &'a Handler, message: &str) -> Self {
205         let diagnostic = Diagnostic::new_with_code(Level::Fatal, None, message);
206         Self::new_diagnostic_fatal(handler, diagnostic)
207     }
208
209     /// Creates a new `DiagnosticBuilder` with an already constructed
210     /// diagnostic.
211     crate fn new_diagnostic_fatal(handler: &'a Handler, diagnostic: Diagnostic) -> Self {
212         debug!("Created new diagnostic");
213         Self {
214             inner: DiagnosticBuilderInner {
215                 state: DiagnosticBuilderState::Emittable(handler),
216                 diagnostic: Box::new(diagnostic),
217             },
218             _marker: PhantomData,
219         }
220     }
221 }
222
223 impl EmissionGuarantee for ! {
224     fn diagnostic_builder_emit_producing_guarantee(db: &mut DiagnosticBuilder<'_, Self>) -> Self {
225         match db.inner.state {
226             // First `.emit()` call, the `&Handler` is still available.
227             DiagnosticBuilderState::Emittable(handler) => {
228                 db.inner.state = DiagnosticBuilderState::AlreadyEmittedOrDuringCancellation;
229
230                 handler.emit_diagnostic(&mut db.inner.diagnostic);
231             }
232             // `.emit()` was previously called, disallowed from repeating it.
233             DiagnosticBuilderState::AlreadyEmittedOrDuringCancellation => {}
234         }
235         // Then fatally error, returning `!`
236         crate::FatalError.raise()
237     }
238 }
239
240 /// In general, the `DiagnosticBuilder` uses deref to allow access to
241 /// the fields and methods of the embedded `diagnostic` in a
242 /// transparent way. *However,* many of the methods are intended to
243 /// be used in a chained way, and hence ought to return `self`. In
244 /// that case, we can't just naively forward to the method on the
245 /// `diagnostic`, because the return type would be a `&Diagnostic`
246 /// instead of a `&DiagnosticBuilder<'a>`. This `forward!` macro makes
247 /// it easy to declare such methods on the builder.
248 macro_rules! forward {
249     // Forward pattern for &self -> &Self
250     (
251         $(#[$attrs:meta])*
252         pub fn $n:ident(&self, $($name:ident: $ty:ty),* $(,)?) -> &Self
253     ) => {
254         $(#[$attrs])*
255         #[doc = concat!("See [`Diagnostic::", stringify!($n), "()`].")]
256         pub fn $n(&self, $($name: $ty),*) -> &Self {
257             self.diagnostic.$n($($name),*);
258             self
259         }
260     };
261
262     // Forward pattern for &mut self -> &mut Self
263     (
264         $(#[$attrs:meta])*
265         pub fn $n:ident(&mut self, $($name:ident: $ty:ty),* $(,)?) -> &mut Self
266     ) => {
267         $(#[$attrs])*
268         #[doc = concat!("See [`Diagnostic::", stringify!($n), "()`].")]
269         pub fn $n(&mut self, $($name: $ty),*) -> &mut Self {
270             self.inner.diagnostic.$n($($name),*);
271             self
272         }
273     };
274 }
275
276 impl<G: EmissionGuarantee> Deref for DiagnosticBuilder<'_, G> {
277     type Target = Diagnostic;
278
279     fn deref(&self) -> &Diagnostic {
280         &self.inner.diagnostic
281     }
282 }
283
284 impl<G: EmissionGuarantee> DerefMut for DiagnosticBuilder<'_, G> {
285     fn deref_mut(&mut self) -> &mut Diagnostic {
286         &mut self.inner.diagnostic
287     }
288 }
289
290 impl<'a, G: EmissionGuarantee> DiagnosticBuilder<'a, G> {
291     /// Emit the diagnostic.
292     #[track_caller]
293     pub fn emit(&mut self) -> G {
294         G::diagnostic_builder_emit_producing_guarantee(self)
295     }
296
297     /// Emit the diagnostic unless `delay` is true,
298     /// in which case the emission will be delayed as a bug.
299     ///
300     /// See `emit` and `delay_as_bug` for details.
301     #[track_caller]
302     pub fn emit_unless(&mut self, delay: bool) -> G {
303         if delay {
304             self.downgrade_to_delayed_bug();
305         }
306         self.emit()
307     }
308
309     /// Cancel the diagnostic (a structured diagnostic must either be emitted or
310     /// cancelled or it will panic when dropped).
311     ///
312     /// This method takes `self` by-value to disallow calling `.emit()` on it,
313     /// which may be expected to *guarantee* the emission of an error, either
314     /// at the time of the call, or through a prior `.emit()` call.
315     pub fn cancel(mut self) {
316         self.inner.state = DiagnosticBuilderState::AlreadyEmittedOrDuringCancellation;
317         drop(self);
318     }
319
320     /// Stashes diagnostic for possible later improvement in a different,
321     /// later stage of the compiler. The diagnostic can be accessed with
322     /// the provided `span` and `key` through [`Handler::steal_diagnostic()`].
323     ///
324     /// As with `buffer`, this is unless the handler has disabled such buffering.
325     pub fn stash(self, span: Span, key: StashKey) {
326         if let Some((diag, handler)) = self.into_diagnostic() {
327             handler.stash_diagnostic(span, key, diag);
328         }
329     }
330
331     /// Converts the builder to a `Diagnostic` for later emission,
332     /// unless handler has disabled such buffering, or `.emit()` was called.
333     pub fn into_diagnostic(mut self) -> Option<(Diagnostic, &'a Handler)> {
334         let handler = match self.inner.state {
335             // No `.emit()` calls, the `&Handler` is still available.
336             DiagnosticBuilderState::Emittable(handler) => handler,
337             // `.emit()` was previously called, nothing we can do.
338             DiagnosticBuilderState::AlreadyEmittedOrDuringCancellation => {
339                 return None;
340             }
341         };
342
343         if handler.flags.dont_buffer_diagnostics || handler.flags.treat_err_as_bug.is_some() {
344             self.emit();
345             return None;
346         }
347
348         // Take the `Diagnostic` by replacing it with a dummy.
349         let dummy = Diagnostic::new(Level::Allow, "");
350         let diagnostic = std::mem::replace(&mut *self.inner.diagnostic, dummy);
351
352         // Disable the ICE on `Drop`.
353         self.cancel();
354
355         // Logging here is useful to help track down where in logs an error was
356         // actually emitted.
357         debug!("buffer: diagnostic={:?}", diagnostic);
358
359         Some((diagnostic, handler))
360     }
361
362     /// Buffers the diagnostic for later emission,
363     /// unless handler has disabled such buffering.
364     pub fn buffer(self, buffered_diagnostics: &mut Vec<Diagnostic>) {
365         buffered_diagnostics.extend(self.into_diagnostic().map(|(diag, _)| diag));
366     }
367
368     /// Delay emission of this diagnostic as a bug.
369     ///
370     /// This can be useful in contexts where an error indicates a bug but
371     /// typically this only happens when other compilation errors have already
372     /// happened. In those cases this can be used to defer emission of this
373     /// diagnostic as a bug in the compiler only if no other errors have been
374     /// emitted.
375     ///
376     /// In the meantime, though, callsites are required to deal with the "bug"
377     /// locally in whichever way makes the most sense.
378     #[track_caller]
379     pub fn delay_as_bug(&mut self) {
380         self.downgrade_to_delayed_bug();
381         self.emit();
382     }
383
384     forward!(
385         #[track_caller]
386         pub fn downgrade_to_delayed_bug(&mut self,) -> &mut Self
387     );
388
389     forward!(
390     /// Appends a labeled span to the diagnostic.
391     ///
392     /// Labels are used to convey additional context for the diagnostic's primary span. They will
393     /// be shown together with the original diagnostic's span, *not* with spans added by
394     /// `span_note`, `span_help`, etc. Therefore, if the primary span is not displayable (because
395     /// the span is `DUMMY_SP` or the source code isn't found), labels will not be displayed
396     /// either.
397     ///
398     /// Implementation-wise, the label span is pushed onto the [`MultiSpan`] that was created when
399     /// the diagnostic was constructed. However, the label span is *not* considered a
400     /// ["primary span"][`MultiSpan`]; only the `Span` supplied when creating the diagnostic is
401     /// primary.
402     pub fn span_label(&mut self, span: Span, label: impl Into<String>) -> &mut Self);
403
404     forward!(
405     /// Labels all the given spans with the provided label.
406     /// See [`Diagnostic::span_label()`] for more information.
407     pub fn span_labels(
408         &mut self,
409         spans: impl IntoIterator<Item = Span>,
410         label: impl AsRef<str>,
411     ) -> &mut Self);
412
413     forward!(pub fn note_expected_found(
414         &mut self,
415         expected_label: &dyn fmt::Display,
416         expected: DiagnosticStyledString,
417         found_label: &dyn fmt::Display,
418         found: DiagnosticStyledString,
419     ) -> &mut Self);
420
421     forward!(pub fn note_expected_found_extra(
422         &mut self,
423         expected_label: &dyn fmt::Display,
424         expected: DiagnosticStyledString,
425         found_label: &dyn fmt::Display,
426         found: DiagnosticStyledString,
427         expected_extra: &dyn fmt::Display,
428         found_extra: &dyn fmt::Display,
429     ) -> &mut Self);
430
431     forward!(pub fn note_unsuccessful_coercion(
432         &mut self,
433         expected: DiagnosticStyledString,
434         found: DiagnosticStyledString,
435     ) -> &mut Self);
436
437     forward!(pub fn note(&mut self, msg: &str) -> &mut Self);
438     forward!(pub fn note_once(&mut self, msg: &str) -> &mut Self);
439     forward!(pub fn span_note(
440         &mut self,
441         sp: impl Into<MultiSpan>,
442         msg: &str,
443     ) -> &mut Self);
444     forward!(pub fn span_note_once(
445         &mut self,
446         sp: impl Into<MultiSpan>,
447         msg: &str,
448     ) -> &mut Self);
449     forward!(pub fn warn(&mut self, msg: &str) -> &mut Self);
450     forward!(pub fn span_warn(&mut self, sp: impl Into<MultiSpan>, msg: &str) -> &mut Self);
451     forward!(pub fn help(&mut self, msg: &str) -> &mut Self);
452     forward!(pub fn span_help(
453         &mut self,
454         sp: impl Into<MultiSpan>,
455         msg: &str,
456     ) -> &mut Self);
457     forward!(pub fn help_use_latest_edition(&mut self,) -> &mut Self);
458     forward!(pub fn set_is_lint(&mut self,) -> &mut Self);
459
460     forward!(pub fn disable_suggestions(&mut self,) -> &mut Self);
461
462     forward!(pub fn multipart_suggestion(
463         &mut self,
464         msg: &str,
465         suggestion: Vec<(Span, String)>,
466         applicability: Applicability,
467     ) -> &mut Self);
468     forward!(pub fn multipart_suggestion_verbose(
469         &mut self,
470         msg: &str,
471         suggestion: Vec<(Span, String)>,
472         applicability: Applicability,
473     ) -> &mut Self);
474     forward!(pub fn tool_only_multipart_suggestion(
475         &mut self,
476         msg: &str,
477         suggestion: Vec<(Span, String)>,
478         applicability: Applicability,
479     ) -> &mut Self);
480     forward!(pub fn span_suggestion(
481         &mut self,
482         sp: Span,
483         msg: &str,
484         suggestion: String,
485         applicability: Applicability,
486     ) -> &mut Self);
487     forward!(pub fn span_suggestions(
488         &mut self,
489         sp: Span,
490         msg: &str,
491         suggestions: impl Iterator<Item = String>,
492         applicability: Applicability,
493     ) -> &mut Self);
494     forward!(pub fn multipart_suggestions(
495         &mut self,
496         msg: &str,
497         suggestions: impl Iterator<Item = Vec<(Span, String)>>,
498         applicability: Applicability,
499     ) -> &mut Self);
500     forward!(pub fn span_suggestion_short(
501         &mut self,
502         sp: Span,
503         msg: &str,
504         suggestion: String,
505         applicability: Applicability,
506     ) -> &mut Self);
507     forward!(pub fn span_suggestion_verbose(
508         &mut self,
509         sp: Span,
510         msg: &str,
511         suggestion: String,
512         applicability: Applicability,
513     ) -> &mut Self);
514     forward!(pub fn span_suggestion_hidden(
515         &mut self,
516         sp: Span,
517         msg: &str,
518         suggestion: String,
519         applicability: Applicability,
520     ) -> &mut Self);
521     forward!(pub fn tool_only_span_suggestion(
522         &mut self,
523         sp: Span,
524         msg: &str,
525         suggestion: String,
526         applicability: Applicability,
527     ) -> &mut Self);
528
529     forward!(pub fn set_primary_message(&mut self, msg: impl Into<String>) -> &mut Self);
530     forward!(pub fn set_span(&mut self, sp: impl Into<MultiSpan>) -> &mut Self);
531     forward!(pub fn code(&mut self, s: DiagnosticId) -> &mut Self);
532 }
533
534 impl<G: EmissionGuarantee> Debug for DiagnosticBuilder<'_, G> {
535     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
536         self.inner.diagnostic.fmt(f)
537     }
538 }
539
540 /// Destructor bomb - a `DiagnosticBuilder` must be either emitted or cancelled
541 /// or we emit a bug.
542 impl Drop for DiagnosticBuilderInner<'_> {
543     fn drop(&mut self) {
544         match self.state {
545             // No `.emit()` or `.cancel()` calls.
546             DiagnosticBuilderState::Emittable(handler) => {
547                 if !panicking() {
548                     handler.emit_diagnostic(&mut Diagnostic::new(
549                         Level::Bug,
550                         "the following error was constructed but not emitted",
551                     ));
552                     handler.emit_diagnostic(&mut self.diagnostic);
553                     panic!();
554                 }
555             }
556             // `.emit()` was previously called, or maybe we're during `.cancel()`.
557             DiagnosticBuilderState::AlreadyEmittedOrDuringCancellation => {}
558         }
559     }
560 }
561
562 #[macro_export]
563 macro_rules! struct_span_err {
564     ($session:expr, $span:expr, $code:ident, $($message:tt)*) => ({
565         $session.struct_span_err_with_code(
566             $span,
567             &format!($($message)*),
568             $crate::error_code!($code),
569         )
570     })
571 }
572
573 #[macro_export]
574 macro_rules! error_code {
575     ($code:ident) => {{ $crate::DiagnosticId::Error(stringify!($code).to_owned()) }};
576 }