]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - compiler/rustc_hir/src/hir.rs
Rollup merge of #81496 - guswynn:expected_async_block, r=oli-obk
[rust.git] / compiler / rustc_hir / src / hir.rs
1 // ignore-tidy-filelength
2 use crate::def::{DefKind, Namespace, Res};
3 use crate::def_id::DefId;
4 crate use crate::hir_id::HirId;
5 use crate::{itemlikevisit, LangItem};
6
7 use rustc_ast::util::parser::ExprPrecedence;
8 use rustc_ast::{self as ast, CrateSugar, LlvmAsmDialect};
9 use rustc_ast::{AttrVec, Attribute, FloatTy, IntTy, Label, LitKind, StrStyle, UintTy};
10 pub use rustc_ast::{BorrowKind, ImplPolarity, IsAuto};
11 pub use rustc_ast::{CaptureBy, Movability, Mutability};
12 use rustc_ast::{InlineAsmOptions, InlineAsmTemplatePiece};
13 use rustc_data_structures::sync::{par_for_each_in, Send, Sync};
14 use rustc_macros::HashStable_Generic;
15 use rustc_span::source_map::{SourceMap, Spanned};
16 use rustc_span::symbol::{kw, sym, Ident, Symbol};
17 use rustc_span::{def_id::LocalDefId, BytePos};
18 use rustc_span::{MultiSpan, Span, DUMMY_SP};
19 use rustc_target::asm::InlineAsmRegOrRegClass;
20 use rustc_target::spec::abi::Abi;
21
22 use smallvec::SmallVec;
23 use std::collections::{BTreeMap, BTreeSet};
24 use std::fmt;
25
26 #[derive(Copy, Clone, Encodable, HashStable_Generic)]
27 pub struct Lifetime {
28     pub hir_id: HirId,
29     pub span: Span,
30
31     /// Either "`'a`", referring to a named lifetime definition,
32     /// or "``" (i.e., `kw::Empty`), for elision placeholders.
33     ///
34     /// HIR lowering inserts these placeholders in type paths that
35     /// refer to type definitions needing lifetime parameters,
36     /// `&T` and `&mut T`, and trait objects without `... + 'a`.
37     pub name: LifetimeName,
38 }
39
40 #[derive(Debug, Clone, PartialEq, Eq, Encodable, Hash, Copy)]
41 #[derive(HashStable_Generic)]
42 pub enum ParamName {
43     /// Some user-given name like `T` or `'x`.
44     Plain(Ident),
45
46     /// Synthetic name generated when user elided a lifetime in an impl header.
47     ///
48     /// E.g., the lifetimes in cases like these:
49     ///
50     ///     impl Foo for &u32
51     ///     impl Foo<'_> for u32
52     ///
53     /// in that case, we rewrite to
54     ///
55     ///     impl<'f> Foo for &'f u32
56     ///     impl<'f> Foo<'f> for u32
57     ///
58     /// where `'f` is something like `Fresh(0)`. The indices are
59     /// unique per impl, but not necessarily continuous.
60     Fresh(usize),
61
62     /// Indicates an illegal name was given and an error has been
63     /// reported (so we should squelch other derived errors). Occurs
64     /// when, e.g., `'_` is used in the wrong place.
65     Error,
66 }
67
68 impl ParamName {
69     pub fn ident(&self) -> Ident {
70         match *self {
71             ParamName::Plain(ident) => ident,
72             ParamName::Fresh(_) | ParamName::Error => {
73                 Ident::with_dummy_span(kw::UnderscoreLifetime)
74             }
75         }
76     }
77
78     pub fn normalize_to_macros_2_0(&self) -> ParamName {
79         match *self {
80             ParamName::Plain(ident) => ParamName::Plain(ident.normalize_to_macros_2_0()),
81             param_name => param_name,
82         }
83     }
84 }
85
86 #[derive(Debug, Clone, PartialEq, Eq, Encodable, Hash, Copy)]
87 #[derive(HashStable_Generic)]
88 pub enum LifetimeName {
89     /// User-given names or fresh (synthetic) names.
90     Param(ParamName),
91
92     /// User wrote nothing (e.g., the lifetime in `&u32`).
93     Implicit,
94
95     /// Implicit lifetime in a context like `dyn Foo`. This is
96     /// distinguished from implicit lifetimes elsewhere because the
97     /// lifetime that they default to must appear elsewhere within the
98     /// enclosing type.  This means that, in an `impl Trait` context, we
99     /// don't have to create a parameter for them. That is, `impl
100     /// Trait<Item = &u32>` expands to an opaque type like `type
101     /// Foo<'a> = impl Trait<Item = &'a u32>`, but `impl Trait<item =
102     /// dyn Bar>` expands to `type Foo = impl Trait<Item = dyn Bar +
103     /// 'static>`. The latter uses `ImplicitObjectLifetimeDefault` so
104     /// that surrounding code knows not to create a lifetime
105     /// parameter.
106     ImplicitObjectLifetimeDefault,
107
108     /// Indicates an error during lowering (usually `'_` in wrong place)
109     /// that was already reported.
110     Error,
111
112     /// User wrote specifies `'_`.
113     Underscore,
114
115     /// User wrote `'static`.
116     Static,
117 }
118
119 impl LifetimeName {
120     pub fn ident(&self) -> Ident {
121         match *self {
122             LifetimeName::ImplicitObjectLifetimeDefault
123             | LifetimeName::Implicit
124             | LifetimeName::Error => Ident::invalid(),
125             LifetimeName::Underscore => Ident::with_dummy_span(kw::UnderscoreLifetime),
126             LifetimeName::Static => Ident::with_dummy_span(kw::StaticLifetime),
127             LifetimeName::Param(param_name) => param_name.ident(),
128         }
129     }
130
131     pub fn is_elided(&self) -> bool {
132         match self {
133             LifetimeName::ImplicitObjectLifetimeDefault
134             | LifetimeName::Implicit
135             | LifetimeName::Underscore => true,
136
137             // It might seem surprising that `Fresh(_)` counts as
138             // *not* elided -- but this is because, as far as the code
139             // in the compiler is concerned -- `Fresh(_)` variants act
140             // equivalently to "some fresh name". They correspond to
141             // early-bound regions on an impl, in other words.
142             LifetimeName::Error | LifetimeName::Param(_) | LifetimeName::Static => false,
143         }
144     }
145
146     fn is_static(&self) -> bool {
147         self == &LifetimeName::Static
148     }
149
150     pub fn normalize_to_macros_2_0(&self) -> LifetimeName {
151         match *self {
152             LifetimeName::Param(param_name) => {
153                 LifetimeName::Param(param_name.normalize_to_macros_2_0())
154             }
155             lifetime_name => lifetime_name,
156         }
157     }
158 }
159
160 impl fmt::Display for Lifetime {
161     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
162         self.name.ident().fmt(f)
163     }
164 }
165
166 impl fmt::Debug for Lifetime {
167     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
168         write!(f, "lifetime({}: {})", self.hir_id, self.name.ident())
169     }
170 }
171
172 impl Lifetime {
173     pub fn is_elided(&self) -> bool {
174         self.name.is_elided()
175     }
176
177     pub fn is_static(&self) -> bool {
178         self.name.is_static()
179     }
180 }
181
182 /// A `Path` is essentially Rust's notion of a name; for instance,
183 /// `std::cmp::PartialEq`. It's represented as a sequence of identifiers,
184 /// along with a bunch of supporting information.
185 #[derive(Debug, HashStable_Generic)]
186 pub struct Path<'hir> {
187     pub span: Span,
188     /// The resolution for the path.
189     pub res: Res,
190     /// The segments in the path: the things separated by `::`.
191     pub segments: &'hir [PathSegment<'hir>],
192 }
193
194 impl Path<'_> {
195     pub fn is_global(&self) -> bool {
196         !self.segments.is_empty() && self.segments[0].ident.name == kw::PathRoot
197     }
198 }
199
200 /// A segment of a path: an identifier, an optional lifetime, and a set of
201 /// types.
202 #[derive(Debug, HashStable_Generic)]
203 pub struct PathSegment<'hir> {
204     /// The identifier portion of this path segment.
205     #[stable_hasher(project(name))]
206     pub ident: Ident,
207     // `id` and `res` are optional. We currently only use these in save-analysis,
208     // any path segments without these will not have save-analysis info and
209     // therefore will not have 'jump to def' in IDEs, but otherwise will not be
210     // affected. (In general, we don't bother to get the defs for synthesized
211     // segments, only for segments which have come from the AST).
212     pub hir_id: Option<HirId>,
213     pub res: Option<Res>,
214
215     /// Type/lifetime parameters attached to this path. They come in
216     /// two flavors: `Path<A,B,C>` and `Path(A,B) -> C`. Note that
217     /// this is more than just simple syntactic sugar; the use of
218     /// parens affects the region binding rules, so we preserve the
219     /// distinction.
220     pub args: Option<&'hir GenericArgs<'hir>>,
221
222     /// Whether to infer remaining type parameters, if any.
223     /// This only applies to expression and pattern paths, and
224     /// out of those only the segments with no type parameters
225     /// to begin with, e.g., `Vec::new` is `<Vec<..>>::new::<..>`.
226     pub infer_args: bool,
227 }
228
229 impl<'hir> PathSegment<'hir> {
230     /// Converts an identifier to the corresponding segment.
231     pub fn from_ident(ident: Ident) -> PathSegment<'hir> {
232         PathSegment { ident, hir_id: None, res: None, infer_args: true, args: None }
233     }
234
235     pub fn invalid() -> Self {
236         Self::from_ident(Ident::invalid())
237     }
238
239     pub fn args(&self) -> &GenericArgs<'hir> {
240         if let Some(ref args) = self.args {
241             args
242         } else {
243             const DUMMY: &GenericArgs<'_> = &GenericArgs::none();
244             DUMMY
245         }
246     }
247 }
248
249 #[derive(Encodable, Debug, HashStable_Generic)]
250 pub struct ConstArg {
251     pub value: AnonConst,
252     pub span: Span,
253 }
254
255 #[derive(Debug, HashStable_Generic)]
256 pub enum GenericArg<'hir> {
257     Lifetime(Lifetime),
258     Type(Ty<'hir>),
259     Const(ConstArg),
260 }
261
262 impl GenericArg<'_> {
263     pub fn span(&self) -> Span {
264         match self {
265             GenericArg::Lifetime(l) => l.span,
266             GenericArg::Type(t) => t.span,
267             GenericArg::Const(c) => c.span,
268         }
269     }
270
271     pub fn id(&self) -> HirId {
272         match self {
273             GenericArg::Lifetime(l) => l.hir_id,
274             GenericArg::Type(t) => t.hir_id,
275             GenericArg::Const(c) => c.value.hir_id,
276         }
277     }
278
279     pub fn is_const(&self) -> bool {
280         matches!(self, GenericArg::Const(_))
281     }
282
283     pub fn is_synthetic(&self) -> bool {
284         matches!(self, GenericArg::Lifetime(lifetime) if lifetime.name.ident() == Ident::invalid())
285     }
286
287     pub fn descr(&self) -> &'static str {
288         match self {
289             GenericArg::Lifetime(_) => "lifetime",
290             GenericArg::Type(_) => "type",
291             GenericArg::Const(_) => "constant",
292         }
293     }
294
295     pub fn to_ord(&self, feats: &rustc_feature::Features) -> ast::ParamKindOrd {
296         match self {
297             GenericArg::Lifetime(_) => ast::ParamKindOrd::Lifetime,
298             GenericArg::Type(_) => ast::ParamKindOrd::Type,
299             GenericArg::Const(_) => ast::ParamKindOrd::Const { unordered: feats.const_generics },
300         }
301     }
302 }
303
304 #[derive(Debug, HashStable_Generic)]
305 pub struct GenericArgs<'hir> {
306     /// The generic arguments for this path segment.
307     pub args: &'hir [GenericArg<'hir>],
308     /// Bindings (equality constraints) on associated types, if present.
309     /// E.g., `Foo<A = Bar>`.
310     pub bindings: &'hir [TypeBinding<'hir>],
311     /// Were arguments written in parenthesized form `Fn(T) -> U`?
312     /// This is required mostly for pretty-printing and diagnostics,
313     /// but also for changing lifetime elision rules to be "function-like".
314     pub parenthesized: bool,
315 }
316
317 impl GenericArgs<'_> {
318     pub const fn none() -> Self {
319         Self { args: &[], bindings: &[], parenthesized: false }
320     }
321
322     pub fn inputs(&self) -> &[Ty<'_>] {
323         if self.parenthesized {
324             for arg in self.args {
325                 match arg {
326                     GenericArg::Lifetime(_) => {}
327                     GenericArg::Type(ref ty) => {
328                         if let TyKind::Tup(ref tys) = ty.kind {
329                             return tys;
330                         }
331                         break;
332                     }
333                     GenericArg::Const(_) => {}
334                 }
335             }
336         }
337         panic!("GenericArgs::inputs: not a `Fn(T) -> U`");
338     }
339
340     pub fn own_counts(&self) -> GenericParamCount {
341         // We could cache this as a property of `GenericParamCount`, but
342         // the aim is to refactor this away entirely eventually and the
343         // presence of this method will be a constant reminder.
344         let mut own_counts: GenericParamCount = Default::default();
345
346         for arg in self.args {
347             match arg {
348                 GenericArg::Lifetime(_) => own_counts.lifetimes += 1,
349                 GenericArg::Type(_) => own_counts.types += 1,
350                 GenericArg::Const(_) => own_counts.consts += 1,
351             };
352         }
353
354         own_counts
355     }
356
357     pub fn span(&self) -> Option<Span> {
358         self.args
359             .iter()
360             .filter(|arg| !arg.is_synthetic())
361             .map(|arg| arg.span())
362             .reduce(|span1, span2| span1.to(span2))
363     }
364
365     /// Returns span encompassing arguments and their surrounding `<>` or `()`
366     pub fn span_ext(&self, sm: &SourceMap) -> Option<Span> {
367         let mut span = self.span()?;
368
369         let (o, c) = if self.parenthesized { ('(', ')') } else { ('<', '>') };
370
371         if let Ok(snippet) = sm.span_to_snippet(span) {
372             let snippet = snippet.as_bytes();
373
374             if snippet[0] != (o as u8) || snippet[snippet.len() - 1] != (c as u8) {
375                 span = sm.span_extend_to_prev_char(span, o, true);
376                 span = span.with_lo(span.lo() - BytePos(1));
377
378                 span = sm.span_extend_to_next_char(span, c, true);
379                 span = span.with_hi(span.hi() + BytePos(1));
380             }
381         }
382
383         Some(span)
384     }
385
386     pub fn is_empty(&self) -> bool {
387         self.args.is_empty()
388     }
389 }
390
391 /// A modifier on a bound, currently this is only used for `?Sized`, where the
392 /// modifier is `Maybe`. Negative bounds should also be handled here.
393 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Encodable, Hash, Debug)]
394 #[derive(HashStable_Generic)]
395 pub enum TraitBoundModifier {
396     None,
397     Maybe,
398     MaybeConst,
399 }
400
401 /// The AST represents all type param bounds as types.
402 /// `typeck::collect::compute_bounds` matches these against
403 /// the "special" built-in traits (see `middle::lang_items`) and
404 /// detects `Copy`, `Send` and `Sync`.
405 #[derive(Debug, HashStable_Generic)]
406 pub enum GenericBound<'hir> {
407     Trait(PolyTraitRef<'hir>, TraitBoundModifier),
408     // FIXME(davidtwco): Introduce `PolyTraitRef::LangItem`
409     LangItemTrait(LangItem, Span, HirId, &'hir GenericArgs<'hir>),
410     Outlives(Lifetime),
411 }
412
413 impl GenericBound<'_> {
414     pub fn trait_ref(&self) -> Option<&TraitRef<'_>> {
415         match self {
416             GenericBound::Trait(data, _) => Some(&data.trait_ref),
417             _ => None,
418         }
419     }
420
421     pub fn span(&self) -> Span {
422         match self {
423             GenericBound::Trait(t, ..) => t.span,
424             GenericBound::LangItemTrait(_, span, ..) => *span,
425             GenericBound::Outlives(l) => l.span,
426         }
427     }
428 }
429
430 pub type GenericBounds<'hir> = &'hir [GenericBound<'hir>];
431
432 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Encodable, Debug, HashStable_Generic)]
433 pub enum LifetimeParamKind {
434     // Indicates that the lifetime definition was explicitly declared (e.g., in
435     // `fn foo<'a>(x: &'a u8) -> &'a u8 { x }`).
436     Explicit,
437
438     // Indicates that the lifetime definition was synthetically added
439     // as a result of an in-band lifetime usage (e.g., in
440     // `fn foo(x: &'a u8) -> &'a u8 { x }`).
441     InBand,
442
443     // Indication that the lifetime was elided (e.g., in both cases in
444     // `fn foo(x: &u8) -> &'_ u8 { x }`).
445     Elided,
446
447     // Indication that the lifetime name was somehow in error.
448     Error,
449 }
450
451 #[derive(Debug, HashStable_Generic)]
452 pub enum GenericParamKind<'hir> {
453     /// A lifetime definition (e.g., `'a: 'b + 'c + 'd`).
454     Lifetime {
455         kind: LifetimeParamKind,
456     },
457     Type {
458         default: Option<&'hir Ty<'hir>>,
459         synthetic: Option<SyntheticTyParamKind>,
460     },
461     Const {
462         ty: &'hir Ty<'hir>,
463         /// Optional default value for the const generic param
464         default: Option<AnonConst>,
465     },
466 }
467
468 #[derive(Debug, HashStable_Generic)]
469 pub struct GenericParam<'hir> {
470     pub hir_id: HirId,
471     pub name: ParamName,
472     pub attrs: &'hir [Attribute],
473     pub bounds: GenericBounds<'hir>,
474     pub span: Span,
475     pub pure_wrt_drop: bool,
476     pub kind: GenericParamKind<'hir>,
477 }
478
479 impl GenericParam<'hir> {
480     pub fn bounds_span(&self) -> Option<Span> {
481         self.bounds.iter().fold(None, |span, bound| {
482             let span = span.map(|s| s.to(bound.span())).unwrap_or_else(|| bound.span());
483
484             Some(span)
485         })
486     }
487 }
488
489 #[derive(Default)]
490 pub struct GenericParamCount {
491     pub lifetimes: usize,
492     pub types: usize,
493     pub consts: usize,
494 }
495
496 /// Represents lifetimes and type parameters attached to a declaration
497 /// of a function, enum, trait, etc.
498 #[derive(Debug, HashStable_Generic)]
499 pub struct Generics<'hir> {
500     pub params: &'hir [GenericParam<'hir>],
501     pub where_clause: WhereClause<'hir>,
502     pub span: Span,
503 }
504
505 impl Generics<'hir> {
506     pub const fn empty() -> Generics<'hir> {
507         Generics {
508             params: &[],
509             where_clause: WhereClause { predicates: &[], span: DUMMY_SP },
510             span: DUMMY_SP,
511         }
512     }
513
514     pub fn get_named(&self, name: Symbol) -> Option<&GenericParam<'_>> {
515         for param in self.params {
516             if name == param.name.ident().name {
517                 return Some(param);
518             }
519         }
520         None
521     }
522
523     pub fn spans(&self) -> MultiSpan {
524         if self.params.is_empty() {
525             self.span.into()
526         } else {
527             self.params.iter().map(|p| p.span).collect::<Vec<Span>>().into()
528         }
529     }
530 }
531
532 /// Synthetic type parameters are converted to another form during lowering; this allows
533 /// us to track the original form they had, and is useful for error messages.
534 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Encodable, Decodable, Hash, Debug)]
535 #[derive(HashStable_Generic)]
536 pub enum SyntheticTyParamKind {
537     ImplTrait,
538     // Created by the `#[rustc_synthetic]` attribute.
539     FromAttr,
540 }
541
542 /// A where-clause in a definition.
543 #[derive(Debug, HashStable_Generic)]
544 pub struct WhereClause<'hir> {
545     pub predicates: &'hir [WherePredicate<'hir>],
546     // Only valid if predicates aren't empty.
547     pub span: Span,
548 }
549
550 impl WhereClause<'_> {
551     pub fn span(&self) -> Option<Span> {
552         if self.predicates.is_empty() { None } else { Some(self.span) }
553     }
554
555     /// The `WhereClause` under normal circumstances points at either the predicates or the empty
556     /// space where the `where` clause should be. Only of use for diagnostic suggestions.
557     pub fn span_for_predicates_or_empty_place(&self) -> Span {
558         self.span
559     }
560
561     /// `Span` where further predicates would be suggested, accounting for trailing commas, like
562     ///  in `fn foo<T>(t: T) where T: Foo,` so we don't suggest two trailing commas.
563     pub fn tail_span_for_suggestion(&self) -> Span {
564         let end = self.span_for_predicates_or_empty_place().shrink_to_hi();
565         self.predicates.last().map_or(end, |p| p.span()).shrink_to_hi().to(end)
566     }
567 }
568
569 /// A single predicate in a where-clause.
570 #[derive(Debug, HashStable_Generic)]
571 pub enum WherePredicate<'hir> {
572     /// A type binding (e.g., `for<'c> Foo: Send + Clone + 'c`).
573     BoundPredicate(WhereBoundPredicate<'hir>),
574     /// A lifetime predicate (e.g., `'a: 'b + 'c`).
575     RegionPredicate(WhereRegionPredicate<'hir>),
576     /// An equality predicate (unsupported).
577     EqPredicate(WhereEqPredicate<'hir>),
578 }
579
580 impl WherePredicate<'_> {
581     pub fn span(&self) -> Span {
582         match self {
583             WherePredicate::BoundPredicate(p) => p.span,
584             WherePredicate::RegionPredicate(p) => p.span,
585             WherePredicate::EqPredicate(p) => p.span,
586         }
587     }
588 }
589
590 /// A type bound (e.g., `for<'c> Foo: Send + Clone + 'c`).
591 #[derive(Debug, HashStable_Generic)]
592 pub struct WhereBoundPredicate<'hir> {
593     pub span: Span,
594     /// Any generics from a `for` binding.
595     pub bound_generic_params: &'hir [GenericParam<'hir>],
596     /// The type being bounded.
597     pub bounded_ty: &'hir Ty<'hir>,
598     /// Trait and lifetime bounds (e.g., `Clone + Send + 'static`).
599     pub bounds: GenericBounds<'hir>,
600 }
601
602 /// A lifetime predicate (e.g., `'a: 'b + 'c`).
603 #[derive(Debug, HashStable_Generic)]
604 pub struct WhereRegionPredicate<'hir> {
605     pub span: Span,
606     pub lifetime: Lifetime,
607     pub bounds: GenericBounds<'hir>,
608 }
609
610 /// An equality predicate (e.g., `T = int`); currently unsupported.
611 #[derive(Debug, HashStable_Generic)]
612 pub struct WhereEqPredicate<'hir> {
613     pub hir_id: HirId,
614     pub span: Span,
615     pub lhs_ty: &'hir Ty<'hir>,
616     pub rhs_ty: &'hir Ty<'hir>,
617 }
618
619 #[derive(Encodable, Debug, HashStable_Generic)]
620 pub struct ModuleItems {
621     // Use BTreeSets here so items are in the same order as in the
622     // list of all items in Crate
623     pub items: BTreeSet<ItemId>,
624     pub trait_items: BTreeSet<TraitItemId>,
625     pub impl_items: BTreeSet<ImplItemId>,
626     pub foreign_items: BTreeSet<ForeignItemId>,
627 }
628
629 /// A type representing only the top-level module.
630 #[derive(Encodable, Debug, HashStable_Generic)]
631 pub struct CrateItem<'hir> {
632     pub module: Mod<'hir>,
633     pub attrs: &'hir [Attribute],
634     pub span: Span,
635 }
636
637 /// The top-level data structure that stores the entire contents of
638 /// the crate currently being compiled.
639 ///
640 /// For more details, see the [rustc dev guide].
641 ///
642 /// [rustc dev guide]: https://rustc-dev-guide.rust-lang.org/hir.html
643 #[derive(Debug)]
644 pub struct Crate<'hir> {
645     pub item: CrateItem<'hir>,
646     pub exported_macros: &'hir [MacroDef<'hir>],
647     // Attributes from non-exported macros, kept only for collecting the library feature list.
648     pub non_exported_macro_attrs: &'hir [Attribute],
649
650     // N.B., we use a `BTreeMap` here so that `visit_all_items` iterates
651     // over the ids in increasing order. In principle it should not
652     // matter what order we visit things in, but in *practice* it
653     // does, because it can affect the order in which errors are
654     // detected, which in turn can make UI tests yield
655     // slightly different results.
656     pub items: BTreeMap<ItemId, Item<'hir>>,
657
658     pub trait_items: BTreeMap<TraitItemId, TraitItem<'hir>>,
659     pub impl_items: BTreeMap<ImplItemId, ImplItem<'hir>>,
660     pub foreign_items: BTreeMap<ForeignItemId, ForeignItem<'hir>>,
661     pub bodies: BTreeMap<BodyId, Body<'hir>>,
662     pub trait_impls: BTreeMap<DefId, Vec<LocalDefId>>,
663
664     /// A list of the body ids written out in the order in which they
665     /// appear in the crate. If you're going to process all the bodies
666     /// in the crate, you should iterate over this list rather than the keys
667     /// of bodies.
668     pub body_ids: Vec<BodyId>,
669
670     /// A list of modules written out in the order in which they
671     /// appear in the crate. This includes the main crate module.
672     pub modules: BTreeMap<LocalDefId, ModuleItems>,
673     /// A list of proc macro HirIds, written out in the order in which
674     /// they are declared in the static array generated by proc_macro_harness.
675     pub proc_macros: Vec<HirId>,
676
677     pub trait_map: BTreeMap<HirId, Vec<TraitCandidate>>,
678 }
679
680 impl Crate<'hir> {
681     pub fn item(&self, id: ItemId) -> &Item<'hir> {
682         &self.items[&id]
683     }
684
685     pub fn trait_item(&self, id: TraitItemId) -> &TraitItem<'hir> {
686         &self.trait_items[&id]
687     }
688
689     pub fn impl_item(&self, id: ImplItemId) -> &ImplItem<'hir> {
690         &self.impl_items[&id]
691     }
692
693     pub fn foreign_item(&self, id: ForeignItemId) -> &ForeignItem<'hir> {
694         &self.foreign_items[&id]
695     }
696
697     pub fn body(&self, id: BodyId) -> &Body<'hir> {
698         &self.bodies[&id]
699     }
700 }
701
702 impl Crate<'_> {
703     /// Visits all items in the crate in some deterministic (but
704     /// unspecified) order. If you just need to process every item,
705     /// but don't care about nesting, this method is the best choice.
706     ///
707     /// If you do care about nesting -- usually because your algorithm
708     /// follows lexical scoping rules -- then you want a different
709     /// approach. You should override `visit_nested_item` in your
710     /// visitor and then call `intravisit::walk_crate` instead.
711     pub fn visit_all_item_likes<'hir, V>(&'hir self, visitor: &mut V)
712     where
713         V: itemlikevisit::ItemLikeVisitor<'hir>,
714     {
715         for item in self.items.values() {
716             visitor.visit_item(item);
717         }
718
719         for trait_item in self.trait_items.values() {
720             visitor.visit_trait_item(trait_item);
721         }
722
723         for impl_item in self.impl_items.values() {
724             visitor.visit_impl_item(impl_item);
725         }
726
727         for foreign_item in self.foreign_items.values() {
728             visitor.visit_foreign_item(foreign_item);
729         }
730     }
731
732     /// A parallel version of `visit_all_item_likes`.
733     pub fn par_visit_all_item_likes<'hir, V>(&'hir self, visitor: &V)
734     where
735         V: itemlikevisit::ParItemLikeVisitor<'hir> + Sync + Send,
736     {
737         parallel!(
738             {
739                 par_for_each_in(&self.items, |(_, item)| {
740                     visitor.visit_item(item);
741                 });
742             },
743             {
744                 par_for_each_in(&self.trait_items, |(_, trait_item)| {
745                     visitor.visit_trait_item(trait_item);
746                 });
747             },
748             {
749                 par_for_each_in(&self.impl_items, |(_, impl_item)| {
750                     visitor.visit_impl_item(impl_item);
751                 });
752             },
753             {
754                 par_for_each_in(&self.foreign_items, |(_, foreign_item)| {
755                     visitor.visit_foreign_item(foreign_item);
756                 });
757             }
758         );
759     }
760 }
761
762 /// A macro definition, in this crate or imported from another.
763 ///
764 /// Not parsed directly, but created on macro import or `macro_rules!` expansion.
765 #[derive(Debug)]
766 pub struct MacroDef<'hir> {
767     pub ident: Ident,
768     pub vis: Visibility<'hir>,
769     pub attrs: &'hir [Attribute],
770     pub def_id: LocalDefId,
771     pub span: Span,
772     pub ast: ast::MacroDef,
773 }
774
775 impl MacroDef<'_> {
776     pub fn hir_id(&self) -> HirId {
777         HirId::make_owner(self.def_id)
778     }
779 }
780
781 /// A block of statements `{ .. }`, which may have a label (in this case the
782 /// `targeted_by_break` field will be `true`) and may be `unsafe` by means of
783 /// the `rules` being anything but `DefaultBlock`.
784 #[derive(Debug, HashStable_Generic)]
785 pub struct Block<'hir> {
786     /// Statements in a block.
787     pub stmts: &'hir [Stmt<'hir>],
788     /// An expression at the end of the block
789     /// without a semicolon, if any.
790     pub expr: Option<&'hir Expr<'hir>>,
791     #[stable_hasher(ignore)]
792     pub hir_id: HirId,
793     /// Distinguishes between `unsafe { ... }` and `{ ... }`.
794     pub rules: BlockCheckMode,
795     pub span: Span,
796     /// If true, then there may exist `break 'a` values that aim to
797     /// break out of this block early.
798     /// Used by `'label: {}` blocks and by `try {}` blocks.
799     pub targeted_by_break: bool,
800 }
801
802 #[derive(Debug, HashStable_Generic)]
803 pub struct Pat<'hir> {
804     #[stable_hasher(ignore)]
805     pub hir_id: HirId,
806     pub kind: PatKind<'hir>,
807     pub span: Span,
808     // Whether to use default binding modes.
809     // At present, this is false only for destructuring assignment.
810     pub default_binding_modes: bool,
811 }
812
813 impl<'hir> Pat<'hir> {
814     // FIXME(#19596) this is a workaround, but there should be a better way
815     fn walk_short_(&self, it: &mut impl FnMut(&Pat<'hir>) -> bool) -> bool {
816         if !it(self) {
817             return false;
818         }
819
820         use PatKind::*;
821         match &self.kind {
822             Wild | Lit(_) | Range(..) | Binding(.., None) | Path(_) => true,
823             Box(s) | Ref(s, _) | Binding(.., Some(s)) => s.walk_short_(it),
824             Struct(_, fields, _) => fields.iter().all(|field| field.pat.walk_short_(it)),
825             TupleStruct(_, s, _) | Tuple(s, _) | Or(s) => s.iter().all(|p| p.walk_short_(it)),
826             Slice(before, slice, after) => {
827                 before.iter().chain(slice.iter()).chain(after.iter()).all(|p| p.walk_short_(it))
828             }
829         }
830     }
831
832     /// Walk the pattern in left-to-right order,
833     /// short circuiting (with `.all(..)`) if `false` is returned.
834     ///
835     /// Note that when visiting e.g. `Tuple(ps)`,
836     /// if visiting `ps[0]` returns `false`,
837     /// then `ps[1]` will not be visited.
838     pub fn walk_short(&self, mut it: impl FnMut(&Pat<'hir>) -> bool) -> bool {
839         self.walk_short_(&mut it)
840     }
841
842     // FIXME(#19596) this is a workaround, but there should be a better way
843     fn walk_(&self, it: &mut impl FnMut(&Pat<'hir>) -> bool) {
844         if !it(self) {
845             return;
846         }
847
848         use PatKind::*;
849         match &self.kind {
850             Wild | Lit(_) | Range(..) | Binding(.., None) | Path(_) => {}
851             Box(s) | Ref(s, _) | Binding(.., Some(s)) => s.walk_(it),
852             Struct(_, fields, _) => fields.iter().for_each(|field| field.pat.walk_(it)),
853             TupleStruct(_, s, _) | Tuple(s, _) | Or(s) => s.iter().for_each(|p| p.walk_(it)),
854             Slice(before, slice, after) => {
855                 before.iter().chain(slice.iter()).chain(after.iter()).for_each(|p| p.walk_(it))
856             }
857         }
858     }
859
860     /// Walk the pattern in left-to-right order.
861     ///
862     /// If `it(pat)` returns `false`, the children are not visited.
863     pub fn walk(&self, mut it: impl FnMut(&Pat<'hir>) -> bool) {
864         self.walk_(&mut it)
865     }
866
867     /// Walk the pattern in left-to-right order.
868     ///
869     /// If you always want to recurse, prefer this method over `walk`.
870     pub fn walk_always(&self, mut it: impl FnMut(&Pat<'_>)) {
871         self.walk(|p| {
872             it(p);
873             true
874         })
875     }
876 }
877
878 /// A single field in a struct pattern.
879 ///
880 /// Patterns like the fields of Foo `{ x, ref y, ref mut z }`
881 /// are treated the same as` x: x, y: ref y, z: ref mut z`,
882 /// except `is_shorthand` is true.
883 #[derive(Debug, HashStable_Generic)]
884 pub struct FieldPat<'hir> {
885     #[stable_hasher(ignore)]
886     pub hir_id: HirId,
887     /// The identifier for the field.
888     #[stable_hasher(project(name))]
889     pub ident: Ident,
890     /// The pattern the field is destructured to.
891     pub pat: &'hir Pat<'hir>,
892     pub is_shorthand: bool,
893     pub span: Span,
894 }
895
896 /// Explicit binding annotations given in the HIR for a binding. Note
897 /// that this is not the final binding *mode* that we infer after type
898 /// inference.
899 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Encodable, Debug, HashStable_Generic)]
900 pub enum BindingAnnotation {
901     /// No binding annotation given: this means that the final binding mode
902     /// will depend on whether we have skipped through a `&` reference
903     /// when matching. For example, the `x` in `Some(x)` will have binding
904     /// mode `None`; if you do `let Some(x) = &Some(22)`, it will
905     /// ultimately be inferred to be by-reference.
906     ///
907     /// Note that implicit reference skipping is not implemented yet (#42640).
908     Unannotated,
909
910     /// Annotated with `mut x` -- could be either ref or not, similar to `None`.
911     Mutable,
912
913     /// Annotated as `ref`, like `ref x`
914     Ref,
915
916     /// Annotated as `ref mut x`.
917     RefMut,
918 }
919
920 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Encodable, Debug, HashStable_Generic)]
921 pub enum RangeEnd {
922     Included,
923     Excluded,
924 }
925
926 impl fmt::Display for RangeEnd {
927     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
928         f.write_str(match self {
929             RangeEnd::Included => "..=",
930             RangeEnd::Excluded => "..",
931         })
932     }
933 }
934
935 #[derive(Debug, HashStable_Generic)]
936 pub enum PatKind<'hir> {
937     /// Represents a wildcard pattern (i.e., `_`).
938     Wild,
939
940     /// A fresh binding `ref mut binding @ OPT_SUBPATTERN`.
941     /// The `HirId` is the canonical ID for the variable being bound,
942     /// (e.g., in `Ok(x) | Err(x)`, both `x` use the same canonical ID),
943     /// which is the pattern ID of the first `x`.
944     Binding(BindingAnnotation, HirId, Ident, Option<&'hir Pat<'hir>>),
945
946     /// A struct or struct variant pattern (e.g., `Variant {x, y, ..}`).
947     /// The `bool` is `true` in the presence of a `..`.
948     Struct(QPath<'hir>, &'hir [FieldPat<'hir>], bool),
949
950     /// A tuple struct/variant pattern `Variant(x, y, .., z)`.
951     /// If the `..` pattern fragment is present, then `Option<usize>` denotes its position.
952     /// `0 <= position <= subpats.len()`
953     TupleStruct(QPath<'hir>, &'hir [&'hir Pat<'hir>], Option<usize>),
954
955     /// An or-pattern `A | B | C`.
956     /// Invariant: `pats.len() >= 2`.
957     Or(&'hir [&'hir Pat<'hir>]),
958
959     /// A path pattern for an unit struct/variant or a (maybe-associated) constant.
960     Path(QPath<'hir>),
961
962     /// A tuple pattern (e.g., `(a, b)`).
963     /// If the `..` pattern fragment is present, then `Option<usize>` denotes its position.
964     /// `0 <= position <= subpats.len()`
965     Tuple(&'hir [&'hir Pat<'hir>], Option<usize>),
966
967     /// A `box` pattern.
968     Box(&'hir Pat<'hir>),
969
970     /// A reference pattern (e.g., `&mut (a, b)`).
971     Ref(&'hir Pat<'hir>, Mutability),
972
973     /// A literal.
974     Lit(&'hir Expr<'hir>),
975
976     /// A range pattern (e.g., `1..=2` or `1..2`).
977     Range(Option<&'hir Expr<'hir>>, Option<&'hir Expr<'hir>>, RangeEnd),
978
979     /// A slice pattern, `[before_0, ..., before_n, (slice, after_0, ..., after_n)?]`.
980     ///
981     /// Here, `slice` is lowered from the syntax `($binding_mode $ident @)? ..`.
982     /// If `slice` exists, then `after` can be non-empty.
983     ///
984     /// The representation for e.g., `[a, b, .., c, d]` is:
985     /// ```
986     /// PatKind::Slice([Binding(a), Binding(b)], Some(Wild), [Binding(c), Binding(d)])
987     /// ```
988     Slice(&'hir [&'hir Pat<'hir>], Option<&'hir Pat<'hir>>, &'hir [&'hir Pat<'hir>]),
989 }
990
991 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Encodable, Debug, HashStable_Generic)]
992 pub enum BinOpKind {
993     /// The `+` operator (addition).
994     Add,
995     /// The `-` operator (subtraction).
996     Sub,
997     /// The `*` operator (multiplication).
998     Mul,
999     /// The `/` operator (division).
1000     Div,
1001     /// The `%` operator (modulus).
1002     Rem,
1003     /// The `&&` operator (logical and).
1004     And,
1005     /// The `||` operator (logical or).
1006     Or,
1007     /// The `^` operator (bitwise xor).
1008     BitXor,
1009     /// The `&` operator (bitwise and).
1010     BitAnd,
1011     /// The `|` operator (bitwise or).
1012     BitOr,
1013     /// The `<<` operator (shift left).
1014     Shl,
1015     /// The `>>` operator (shift right).
1016     Shr,
1017     /// The `==` operator (equality).
1018     Eq,
1019     /// The `<` operator (less than).
1020     Lt,
1021     /// The `<=` operator (less than or equal to).
1022     Le,
1023     /// The `!=` operator (not equal to).
1024     Ne,
1025     /// The `>=` operator (greater than or equal to).
1026     Ge,
1027     /// The `>` operator (greater than).
1028     Gt,
1029 }
1030
1031 impl BinOpKind {
1032     pub fn as_str(self) -> &'static str {
1033         match self {
1034             BinOpKind::Add => "+",
1035             BinOpKind::Sub => "-",
1036             BinOpKind::Mul => "*",
1037             BinOpKind::Div => "/",
1038             BinOpKind::Rem => "%",
1039             BinOpKind::And => "&&",
1040             BinOpKind::Or => "||",
1041             BinOpKind::BitXor => "^",
1042             BinOpKind::BitAnd => "&",
1043             BinOpKind::BitOr => "|",
1044             BinOpKind::Shl => "<<",
1045             BinOpKind::Shr => ">>",
1046             BinOpKind::Eq => "==",
1047             BinOpKind::Lt => "<",
1048             BinOpKind::Le => "<=",
1049             BinOpKind::Ne => "!=",
1050             BinOpKind::Ge => ">=",
1051             BinOpKind::Gt => ">",
1052         }
1053     }
1054
1055     pub fn is_lazy(self) -> bool {
1056         matches!(self, BinOpKind::And | BinOpKind::Or)
1057     }
1058
1059     pub fn is_shift(self) -> bool {
1060         matches!(self, BinOpKind::Shl | BinOpKind::Shr)
1061     }
1062
1063     pub fn is_comparison(self) -> bool {
1064         match self {
1065             BinOpKind::Eq
1066             | BinOpKind::Lt
1067             | BinOpKind::Le
1068             | BinOpKind::Ne
1069             | BinOpKind::Gt
1070             | BinOpKind::Ge => true,
1071             BinOpKind::And
1072             | BinOpKind::Or
1073             | BinOpKind::Add
1074             | BinOpKind::Sub
1075             | BinOpKind::Mul
1076             | BinOpKind::Div
1077             | BinOpKind::Rem
1078             | BinOpKind::BitXor
1079             | BinOpKind::BitAnd
1080             | BinOpKind::BitOr
1081             | BinOpKind::Shl
1082             | BinOpKind::Shr => false,
1083         }
1084     }
1085
1086     /// Returns `true` if the binary operator takes its arguments by value.
1087     pub fn is_by_value(self) -> bool {
1088         !self.is_comparison()
1089     }
1090 }
1091
1092 impl Into<ast::BinOpKind> for BinOpKind {
1093     fn into(self) -> ast::BinOpKind {
1094         match self {
1095             BinOpKind::Add => ast::BinOpKind::Add,
1096             BinOpKind::Sub => ast::BinOpKind::Sub,
1097             BinOpKind::Mul => ast::BinOpKind::Mul,
1098             BinOpKind::Div => ast::BinOpKind::Div,
1099             BinOpKind::Rem => ast::BinOpKind::Rem,
1100             BinOpKind::And => ast::BinOpKind::And,
1101             BinOpKind::Or => ast::BinOpKind::Or,
1102             BinOpKind::BitXor => ast::BinOpKind::BitXor,
1103             BinOpKind::BitAnd => ast::BinOpKind::BitAnd,
1104             BinOpKind::BitOr => ast::BinOpKind::BitOr,
1105             BinOpKind::Shl => ast::BinOpKind::Shl,
1106             BinOpKind::Shr => ast::BinOpKind::Shr,
1107             BinOpKind::Eq => ast::BinOpKind::Eq,
1108             BinOpKind::Lt => ast::BinOpKind::Lt,
1109             BinOpKind::Le => ast::BinOpKind::Le,
1110             BinOpKind::Ne => ast::BinOpKind::Ne,
1111             BinOpKind::Ge => ast::BinOpKind::Ge,
1112             BinOpKind::Gt => ast::BinOpKind::Gt,
1113         }
1114     }
1115 }
1116
1117 pub type BinOp = Spanned<BinOpKind>;
1118
1119 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Encodable, Debug, HashStable_Generic)]
1120 pub enum UnOp {
1121     /// The `*` operator (deferencing).
1122     Deref,
1123     /// The `!` operator (logical negation).
1124     Not,
1125     /// The `-` operator (negation).
1126     Neg,
1127 }
1128
1129 impl UnOp {
1130     pub fn as_str(self) -> &'static str {
1131         match self {
1132             Self::Deref => "*",
1133             Self::Not => "!",
1134             Self::Neg => "-",
1135         }
1136     }
1137
1138     /// Returns `true` if the unary operator takes its argument by value.
1139     pub fn is_by_value(self) -> bool {
1140         matches!(self, Self::Neg | Self::Not)
1141     }
1142 }
1143
1144 /// A statement.
1145 #[derive(Debug, HashStable_Generic)]
1146 pub struct Stmt<'hir> {
1147     pub hir_id: HirId,
1148     pub kind: StmtKind<'hir>,
1149     pub span: Span,
1150 }
1151
1152 /// The contents of a statement.
1153 #[derive(Debug, HashStable_Generic)]
1154 pub enum StmtKind<'hir> {
1155     /// A local (`let`) binding.
1156     Local(&'hir Local<'hir>),
1157
1158     /// An item binding.
1159     Item(ItemId),
1160
1161     /// An expression without a trailing semi-colon (must have unit type).
1162     Expr(&'hir Expr<'hir>),
1163
1164     /// An expression with a trailing semi-colon (may have any type).
1165     Semi(&'hir Expr<'hir>),
1166 }
1167
1168 impl<'hir> StmtKind<'hir> {
1169     pub fn attrs(&self, get_item: impl FnOnce(ItemId) -> &'hir Item<'hir>) -> &'hir [Attribute] {
1170         match *self {
1171             StmtKind::Local(ref l) => &l.attrs,
1172             StmtKind::Item(ref item_id) => &get_item(*item_id).attrs,
1173             StmtKind::Expr(ref e) | StmtKind::Semi(ref e) => &e.attrs,
1174         }
1175     }
1176 }
1177
1178 /// Represents a `let` statement (i.e., `let <pat>:<ty> = <expr>;`).
1179 #[derive(Debug, HashStable_Generic)]
1180 pub struct Local<'hir> {
1181     pub pat: &'hir Pat<'hir>,
1182     /// Type annotation, if any (otherwise the type will be inferred).
1183     pub ty: Option<&'hir Ty<'hir>>,
1184     /// Initializer expression to set the value, if any.
1185     pub init: Option<&'hir Expr<'hir>>,
1186     pub hir_id: HirId,
1187     pub span: Span,
1188     pub attrs: AttrVec,
1189     /// Can be `ForLoopDesugar` if the `let` statement is part of a `for` loop
1190     /// desugaring. Otherwise will be `Normal`.
1191     pub source: LocalSource,
1192 }
1193
1194 /// Represents a single arm of a `match` expression, e.g.
1195 /// `<pat> (if <guard>) => <body>`.
1196 #[derive(Debug, HashStable_Generic)]
1197 pub struct Arm<'hir> {
1198     #[stable_hasher(ignore)]
1199     pub hir_id: HirId,
1200     pub span: Span,
1201     pub attrs: &'hir [Attribute],
1202     /// If this pattern and the optional guard matches, then `body` is evaluated.
1203     pub pat: &'hir Pat<'hir>,
1204     /// Optional guard clause.
1205     pub guard: Option<Guard<'hir>>,
1206     /// The expression the arm evaluates to if this arm matches.
1207     pub body: &'hir Expr<'hir>,
1208 }
1209
1210 #[derive(Debug, HashStable_Generic)]
1211 pub enum Guard<'hir> {
1212     If(&'hir Expr<'hir>),
1213     IfLet(&'hir Pat<'hir>, &'hir Expr<'hir>),
1214 }
1215
1216 #[derive(Debug, HashStable_Generic)]
1217 pub struct Field<'hir> {
1218     #[stable_hasher(ignore)]
1219     pub hir_id: HirId,
1220     pub ident: Ident,
1221     pub expr: &'hir Expr<'hir>,
1222     pub span: Span,
1223     pub is_shorthand: bool,
1224 }
1225
1226 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Encodable, Debug, HashStable_Generic)]
1227 pub enum BlockCheckMode {
1228     DefaultBlock,
1229     UnsafeBlock(UnsafeSource),
1230     PushUnsafeBlock(UnsafeSource),
1231     PopUnsafeBlock(UnsafeSource),
1232 }
1233
1234 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Encodable, Debug, HashStable_Generic)]
1235 pub enum UnsafeSource {
1236     CompilerGenerated,
1237     UserProvided,
1238 }
1239
1240 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Encodable, Hash, Debug)]
1241 pub struct BodyId {
1242     pub hir_id: HirId,
1243 }
1244
1245 /// The body of a function, closure, or constant value. In the case of
1246 /// a function, the body contains not only the function body itself
1247 /// (which is an expression), but also the argument patterns, since
1248 /// those are something that the caller doesn't really care about.
1249 ///
1250 /// # Examples
1251 ///
1252 /// ```
1253 /// fn foo((x, y): (u32, u32)) -> u32 {
1254 ///     x + y
1255 /// }
1256 /// ```
1257 ///
1258 /// Here, the `Body` associated with `foo()` would contain:
1259 ///
1260 /// - an `params` array containing the `(x, y)` pattern
1261 /// - a `value` containing the `x + y` expression (maybe wrapped in a block)
1262 /// - `generator_kind` would be `None`
1263 ///
1264 /// All bodies have an **owner**, which can be accessed via the HIR
1265 /// map using `body_owner_def_id()`.
1266 #[derive(Debug)]
1267 pub struct Body<'hir> {
1268     pub params: &'hir [Param<'hir>],
1269     pub value: Expr<'hir>,
1270     pub generator_kind: Option<GeneratorKind>,
1271 }
1272
1273 impl Body<'hir> {
1274     pub fn id(&self) -> BodyId {
1275         BodyId { hir_id: self.value.hir_id }
1276     }
1277
1278     pub fn generator_kind(&self) -> Option<GeneratorKind> {
1279         self.generator_kind
1280     }
1281 }
1282
1283 /// The type of source expression that caused this generator to be created.
1284 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, Hash, HashStable_Generic, Encodable, Decodable, Debug, Copy)]
1285 pub enum GeneratorKind {
1286     /// An explicit `async` block or the body of an async function.
1287     Async(AsyncGeneratorKind),
1288
1289     /// A generator literal created via a `yield` inside a closure.
1290     Gen,
1291 }
1292
1293 impl fmt::Display for GeneratorKind {
1294     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
1295         match self {
1296             GeneratorKind::Async(k) => fmt::Display::fmt(k, f),
1297             GeneratorKind::Gen => f.write_str("generator"),
1298         }
1299     }
1300 }
1301
1302 impl GeneratorKind {
1303     pub fn descr(&self) -> &'static str {
1304         match self {
1305             GeneratorKind::Async(ask) => ask.descr(),
1306             GeneratorKind::Gen => "generator",
1307         }
1308     }
1309 }
1310
1311 /// In the case of a generator created as part of an async construct,
1312 /// which kind of async construct caused it to be created?
1313 ///
1314 /// This helps error messages but is also used to drive coercions in
1315 /// type-checking (see #60424).
1316 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, Hash, HashStable_Generic, Encodable, Decodable, Debug, Copy)]
1317 pub enum AsyncGeneratorKind {
1318     /// An explicit `async` block written by the user.
1319     Block,
1320
1321     /// An explicit `async` block written by the user.
1322     Closure,
1323
1324     /// The `async` block generated as the body of an async function.
1325     Fn,
1326 }
1327
1328 impl fmt::Display for AsyncGeneratorKind {
1329     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
1330         f.write_str(match self {
1331             AsyncGeneratorKind::Block => "`async` block",
1332             AsyncGeneratorKind::Closure => "`async` closure body",
1333             AsyncGeneratorKind::Fn => "`async fn` body",
1334         })
1335     }
1336 }
1337
1338 impl AsyncGeneratorKind {
1339     pub fn descr(&self) -> &'static str {
1340         match self {
1341             AsyncGeneratorKind::Block => "`async` block",
1342             AsyncGeneratorKind::Closure => "`async` closure body",
1343             AsyncGeneratorKind::Fn => "`async fn` body",
1344         }
1345     }
1346 }
1347
1348 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
1349 pub enum BodyOwnerKind {
1350     /// Functions and methods.
1351     Fn,
1352
1353     /// Closures
1354     Closure,
1355
1356     /// Constants and associated constants.
1357     Const,
1358
1359     /// Initializer of a `static` item.
1360     Static(Mutability),
1361 }
1362
1363 impl BodyOwnerKind {
1364     pub fn is_fn_or_closure(self) -> bool {
1365         match self {
1366             BodyOwnerKind::Fn | BodyOwnerKind::Closure => true,
1367             BodyOwnerKind::Const | BodyOwnerKind::Static(_) => false,
1368         }
1369     }
1370 }
1371
1372 /// The kind of an item that requires const-checking.
1373 #[derive(Clone, Copy, Debug, PartialEq, Eq)]
1374 pub enum ConstContext {
1375     /// A `const fn`.
1376     ConstFn,
1377
1378     /// A `static` or `static mut`.
1379     Static(Mutability),
1380
1381     /// A `const`, associated `const`, or other const context.
1382     ///
1383     /// Other contexts include:
1384     /// - Array length expressions
1385     /// - Enum discriminants
1386     /// - Const generics
1387     ///
1388     /// For the most part, other contexts are treated just like a regular `const`, so they are
1389     /// lumped into the same category.
1390     Const,
1391 }
1392
1393 impl ConstContext {
1394     /// A description of this const context that can appear between backticks in an error message.
1395     ///
1396     /// E.g. `const` or `static mut`.
1397     pub fn keyword_name(self) -> &'static str {
1398         match self {
1399             Self::Const => "const",
1400             Self::Static(Mutability::Not) => "static",
1401             Self::Static(Mutability::Mut) => "static mut",
1402             Self::ConstFn => "const fn",
1403         }
1404     }
1405 }
1406
1407 /// A colloquial, trivially pluralizable description of this const context for use in error
1408 /// messages.
1409 impl fmt::Display for ConstContext {
1410     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
1411         match *self {
1412             Self::Const => write!(f, "constant"),
1413             Self::Static(_) => write!(f, "static"),
1414             Self::ConstFn => write!(f, "constant function"),
1415         }
1416     }
1417 }
1418
1419 /// A literal.
1420 pub type Lit = Spanned<LitKind>;
1421
1422 /// A constant (expression) that's not an item or associated item,
1423 /// but needs its own `DefId` for type-checking, const-eval, etc.
1424 /// These are usually found nested inside types (e.g., array lengths)
1425 /// or expressions (e.g., repeat counts), and also used to define
1426 /// explicit discriminant values for enum variants.
1427 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Encodable, Debug, HashStable_Generic)]
1428 pub struct AnonConst {
1429     pub hir_id: HirId,
1430     pub body: BodyId,
1431 }
1432
1433 /// An expression.
1434 #[derive(Debug)]
1435 pub struct Expr<'hir> {
1436     pub hir_id: HirId,
1437     pub kind: ExprKind<'hir>,
1438     pub attrs: AttrVec,
1439     pub span: Span,
1440 }
1441
1442 impl Expr<'_> {
1443     pub fn precedence(&self) -> ExprPrecedence {
1444         match self.kind {
1445             ExprKind::Box(_) => ExprPrecedence::Box,
1446             ExprKind::ConstBlock(_) => ExprPrecedence::ConstBlock,
1447             ExprKind::Array(_) => ExprPrecedence::Array,
1448             ExprKind::Call(..) => ExprPrecedence::Call,
1449             ExprKind::MethodCall(..) => ExprPrecedence::MethodCall,
1450             ExprKind::Tup(_) => ExprPrecedence::Tup,
1451             ExprKind::Binary(op, ..) => ExprPrecedence::Binary(op.node.into()),
1452             ExprKind::Unary(..) => ExprPrecedence::Unary,
1453             ExprKind::Lit(_) => ExprPrecedence::Lit,
1454             ExprKind::Type(..) | ExprKind::Cast(..) => ExprPrecedence::Cast,
1455             ExprKind::DropTemps(ref expr, ..) => expr.precedence(),
1456             ExprKind::If(..) => ExprPrecedence::If,
1457             ExprKind::Loop(..) => ExprPrecedence::Loop,
1458             ExprKind::Match(..) => ExprPrecedence::Match,
1459             ExprKind::Closure(..) => ExprPrecedence::Closure,
1460             ExprKind::Block(..) => ExprPrecedence::Block,
1461             ExprKind::Assign(..) => ExprPrecedence::Assign,
1462             ExprKind::AssignOp(..) => ExprPrecedence::AssignOp,
1463             ExprKind::Field(..) => ExprPrecedence::Field,
1464             ExprKind::Index(..) => ExprPrecedence::Index,
1465             ExprKind::Path(..) => ExprPrecedence::Path,
1466             ExprKind::AddrOf(..) => ExprPrecedence::AddrOf,
1467             ExprKind::Break(..) => ExprPrecedence::Break,
1468             ExprKind::Continue(..) => ExprPrecedence::Continue,
1469             ExprKind::Ret(..) => ExprPrecedence::Ret,
1470             ExprKind::InlineAsm(..) => ExprPrecedence::InlineAsm,
1471             ExprKind::LlvmInlineAsm(..) => ExprPrecedence::InlineAsm,
1472             ExprKind::Struct(..) => ExprPrecedence::Struct,
1473             ExprKind::Repeat(..) => ExprPrecedence::Repeat,
1474             ExprKind::Yield(..) => ExprPrecedence::Yield,
1475             ExprKind::Err => ExprPrecedence::Err,
1476         }
1477     }
1478
1479     // Whether this looks like a place expr, without checking for deref
1480     // adjustments.
1481     // This will return `true` in some potentially surprising cases such as
1482     // `CONSTANT.field`.
1483     pub fn is_syntactic_place_expr(&self) -> bool {
1484         self.is_place_expr(|_| true)
1485     }
1486
1487     /// Whether this is a place expression.
1488     ///
1489     /// `allow_projections_from` should return `true` if indexing a field or index expression based
1490     /// on the given expression should be considered a place expression.
1491     pub fn is_place_expr(&self, mut allow_projections_from: impl FnMut(&Self) -> bool) -> bool {
1492         match self.kind {
1493             ExprKind::Path(QPath::Resolved(_, ref path)) => {
1494                 matches!(path.res, Res::Local(..) | Res::Def(DefKind::Static, _) | Res::Err)
1495             }
1496
1497             // Type ascription inherits its place expression kind from its
1498             // operand. See:
1499             // https://github.com/rust-lang/rfcs/blob/master/text/0803-type-ascription.md#type-ascription-and-temporaries
1500             ExprKind::Type(ref e, _) => e.is_place_expr(allow_projections_from),
1501
1502             ExprKind::Unary(UnOp::Deref, _) => true,
1503
1504             ExprKind::Field(ref base, _) | ExprKind::Index(ref base, _) => {
1505                 allow_projections_from(base) || base.is_place_expr(allow_projections_from)
1506             }
1507
1508             // Lang item paths cannot currently be local variables or statics.
1509             ExprKind::Path(QPath::LangItem(..)) => false,
1510
1511             // Partially qualified paths in expressions can only legally
1512             // refer to associated items which are always rvalues.
1513             ExprKind::Path(QPath::TypeRelative(..))
1514             | ExprKind::Call(..)
1515             | ExprKind::MethodCall(..)
1516             | ExprKind::Struct(..)
1517             | ExprKind::Tup(..)
1518             | ExprKind::If(..)
1519             | ExprKind::Match(..)
1520             | ExprKind::Closure(..)
1521             | ExprKind::Block(..)
1522             | ExprKind::Repeat(..)
1523             | ExprKind::Array(..)
1524             | ExprKind::Break(..)
1525             | ExprKind::Continue(..)
1526             | ExprKind::Ret(..)
1527             | ExprKind::Loop(..)
1528             | ExprKind::Assign(..)
1529             | ExprKind::InlineAsm(..)
1530             | ExprKind::LlvmInlineAsm(..)
1531             | ExprKind::AssignOp(..)
1532             | ExprKind::Lit(_)
1533             | ExprKind::ConstBlock(..)
1534             | ExprKind::Unary(..)
1535             | ExprKind::Box(..)
1536             | ExprKind::AddrOf(..)
1537             | ExprKind::Binary(..)
1538             | ExprKind::Yield(..)
1539             | ExprKind::Cast(..)
1540             | ExprKind::DropTemps(..)
1541             | ExprKind::Err => false,
1542         }
1543     }
1544
1545     /// If `Self.kind` is `ExprKind::DropTemps(expr)`, drill down until we get a non-`DropTemps`
1546     /// `Expr`. This is used in suggestions to ignore this `ExprKind` as it is semantically
1547     /// silent, only signaling the ownership system. By doing this, suggestions that check the
1548     /// `ExprKind` of any given `Expr` for presentation don't have to care about `DropTemps`
1549     /// beyond remembering to call this function before doing analysis on it.
1550     pub fn peel_drop_temps(&self) -> &Self {
1551         let mut expr = self;
1552         while let ExprKind::DropTemps(inner) = &expr.kind {
1553             expr = inner;
1554         }
1555         expr
1556     }
1557 }
1558
1559 /// Checks if the specified expression is a built-in range literal.
1560 /// (See: `LoweringContext::lower_expr()`).
1561 pub fn is_range_literal(expr: &Expr<'_>) -> bool {
1562     match expr.kind {
1563         // All built-in range literals but `..=` and `..` desugar to `Struct`s.
1564         ExprKind::Struct(ref qpath, _, _) => matches!(
1565             **qpath,
1566             QPath::LangItem(
1567                 LangItem::Range
1568                     | LangItem::RangeTo
1569                     | LangItem::RangeFrom
1570                     | LangItem::RangeFull
1571                     | LangItem::RangeToInclusive,
1572                 _,
1573             )
1574         ),
1575
1576         // `..=` desugars into `::std::ops::RangeInclusive::new(...)`.
1577         ExprKind::Call(ref func, _) => {
1578             matches!(func.kind, ExprKind::Path(QPath::LangItem(LangItem::RangeInclusiveNew, _)))
1579         }
1580
1581         _ => false,
1582     }
1583 }
1584
1585 #[derive(Debug, HashStable_Generic)]
1586 pub enum ExprKind<'hir> {
1587     /// A `box x` expression.
1588     Box(&'hir Expr<'hir>),
1589     /// Allow anonymous constants from an inline `const` block
1590     ConstBlock(AnonConst),
1591     /// An array (e.g., `[a, b, c, d]`).
1592     Array(&'hir [Expr<'hir>]),
1593     /// A function call.
1594     ///
1595     /// The first field resolves to the function itself (usually an `ExprKind::Path`),
1596     /// and the second field is the list of arguments.
1597     /// This also represents calling the constructor of
1598     /// tuple-like ADTs such as tuple structs and enum variants.
1599     Call(&'hir Expr<'hir>, &'hir [Expr<'hir>]),
1600     /// A method call (e.g., `x.foo::<'static, Bar, Baz>(a, b, c, d)`).
1601     ///
1602     /// The `PathSegment`/`Span` represent the method name and its generic arguments
1603     /// (within the angle brackets).
1604     /// The first element of the vector of `Expr`s is the expression that evaluates
1605     /// to the object on which the method is being called on (the receiver),
1606     /// and the remaining elements are the rest of the arguments.
1607     /// Thus, `x.foo::<Bar, Baz>(a, b, c, d)` is represented as
1608     /// `ExprKind::MethodCall(PathSegment { foo, [Bar, Baz] }, [x, a, b, c, d])`.
1609     /// The final `Span` represents the span of the function and arguments
1610     /// (e.g. `foo::<Bar, Baz>(a, b, c, d)` in `x.foo::<Bar, Baz>(a, b, c, d)`
1611     ///
1612     /// To resolve the called method to a `DefId`, call [`type_dependent_def_id`] with
1613     /// the `hir_id` of the `MethodCall` node itself.
1614     ///
1615     /// [`type_dependent_def_id`]: ../ty/struct.TypeckResults.html#method.type_dependent_def_id
1616     MethodCall(&'hir PathSegment<'hir>, Span, &'hir [Expr<'hir>], Span),
1617     /// A tuple (e.g., `(a, b, c, d)`).
1618     Tup(&'hir [Expr<'hir>]),
1619     /// A binary operation (e.g., `a + b`, `a * b`).
1620     Binary(BinOp, &'hir Expr<'hir>, &'hir Expr<'hir>),
1621     /// A unary operation (e.g., `!x`, `*x`).
1622     Unary(UnOp, &'hir Expr<'hir>),
1623     /// A literal (e.g., `1`, `"foo"`).
1624     Lit(Lit),
1625     /// A cast (e.g., `foo as f64`).
1626     Cast(&'hir Expr<'hir>, &'hir Ty<'hir>),
1627     /// A type reference (e.g., `Foo`).
1628     Type(&'hir Expr<'hir>, &'hir Ty<'hir>),
1629     /// Wraps the expression in a terminating scope.
1630     /// This makes it semantically equivalent to `{ let _t = expr; _t }`.
1631     ///
1632     /// This construct only exists to tweak the drop order in HIR lowering.
1633     /// An example of that is the desugaring of `for` loops.
1634     DropTemps(&'hir Expr<'hir>),
1635     /// An `if` block, with an optional else block.
1636     ///
1637     /// I.e., `if <expr> { <expr> } else { <expr> }`.
1638     If(&'hir Expr<'hir>, &'hir Expr<'hir>, Option<&'hir Expr<'hir>>),
1639     /// A conditionless loop (can be exited with `break`, `continue`, or `return`).
1640     ///
1641     /// I.e., `'label: loop { <block> }`.
1642     ///
1643     /// The `Span` is the loop header (`for x in y`/`while let pat = expr`).
1644     Loop(&'hir Block<'hir>, Option<Label>, LoopSource, Span),
1645     /// A `match` block, with a source that indicates whether or not it is
1646     /// the result of a desugaring, and if so, which kind.
1647     Match(&'hir Expr<'hir>, &'hir [Arm<'hir>], MatchSource),
1648     /// A closure (e.g., `move |a, b, c| {a + b + c}`).
1649     ///
1650     /// The `Span` is the argument block `|...|`.
1651     ///
1652     /// This may also be a generator literal or an `async block` as indicated by the
1653     /// `Option<Movability>`.
1654     Closure(CaptureBy, &'hir FnDecl<'hir>, BodyId, Span, Option<Movability>),
1655     /// A block (e.g., `'label: { ... }`).
1656     Block(&'hir Block<'hir>, Option<Label>),
1657
1658     /// An assignment (e.g., `a = foo()`).
1659     Assign(&'hir Expr<'hir>, &'hir Expr<'hir>, Span),
1660     /// An assignment with an operator.
1661     ///
1662     /// E.g., `a += 1`.
1663     AssignOp(BinOp, &'hir Expr<'hir>, &'hir Expr<'hir>),
1664     /// Access of a named (e.g., `obj.foo`) or unnamed (e.g., `obj.0`) struct or tuple field.
1665     Field(&'hir Expr<'hir>, Ident),
1666     /// An indexing operation (`foo[2]`).
1667     Index(&'hir Expr<'hir>, &'hir Expr<'hir>),
1668
1669     /// Path to a definition, possibly containing lifetime or type parameters.
1670     Path(QPath<'hir>),
1671
1672     /// A referencing operation (i.e., `&a` or `&mut a`).
1673     AddrOf(BorrowKind, Mutability, &'hir Expr<'hir>),
1674     /// A `break`, with an optional label to break.
1675     Break(Destination, Option<&'hir Expr<'hir>>),
1676     /// A `continue`, with an optional label.
1677     Continue(Destination),
1678     /// A `return`, with an optional value to be returned.
1679     Ret(Option<&'hir Expr<'hir>>),
1680
1681     /// Inline assembly (from `asm!`), with its outputs and inputs.
1682     InlineAsm(&'hir InlineAsm<'hir>),
1683     /// Inline assembly (from `llvm_asm!`), with its outputs and inputs.
1684     LlvmInlineAsm(&'hir LlvmInlineAsm<'hir>),
1685
1686     /// A struct or struct-like variant literal expression.
1687     ///
1688     /// E.g., `Foo {x: 1, y: 2}`, or `Foo {x: 1, .. base}`,
1689     /// where `base` is the `Option<Expr>`.
1690     Struct(&'hir QPath<'hir>, &'hir [Field<'hir>], Option<&'hir Expr<'hir>>),
1691
1692     /// An array literal constructed from one repeated element.
1693     ///
1694     /// E.g., `[1; 5]`. The first expression is the element
1695     /// to be repeated; the second is the number of times to repeat it.
1696     Repeat(&'hir Expr<'hir>, AnonConst),
1697
1698     /// A suspension point for generators (i.e., `yield <expr>`).
1699     Yield(&'hir Expr<'hir>, YieldSource),
1700
1701     /// A placeholder for an expression that wasn't syntactically well formed in some way.
1702     Err,
1703 }
1704
1705 /// Represents an optionally `Self`-qualified value/type path or associated extension.
1706 ///
1707 /// To resolve the path to a `DefId`, call [`qpath_res`].
1708 ///
1709 /// [`qpath_res`]: ../rustc_middle/ty/struct.TypeckResults.html#method.qpath_res
1710 #[derive(Debug, HashStable_Generic)]
1711 pub enum QPath<'hir> {
1712     /// Path to a definition, optionally "fully-qualified" with a `Self`
1713     /// type, if the path points to an associated item in a trait.
1714     ///
1715     /// E.g., an unqualified path like `Clone::clone` has `None` for `Self`,
1716     /// while `<Vec<T> as Clone>::clone` has `Some(Vec<T>)` for `Self`,
1717     /// even though they both have the same two-segment `Clone::clone` `Path`.
1718     Resolved(Option<&'hir Ty<'hir>>, &'hir Path<'hir>),
1719
1720     /// Type-related paths (e.g., `<T>::default` or `<T>::Output`).
1721     /// Will be resolved by type-checking to an associated item.
1722     ///
1723     /// UFCS source paths can desugar into this, with `Vec::new` turning into
1724     /// `<Vec>::new`, and `T::X::Y::method` into `<<<T>::X>::Y>::method`,
1725     /// the `X` and `Y` nodes each being a `TyKind::Path(QPath::TypeRelative(..))`.
1726     TypeRelative(&'hir Ty<'hir>, &'hir PathSegment<'hir>),
1727
1728     /// Reference to a `#[lang = "foo"]` item.
1729     LangItem(LangItem, Span),
1730 }
1731
1732 impl<'hir> QPath<'hir> {
1733     /// Returns the span of this `QPath`.
1734     pub fn span(&self) -> Span {
1735         match *self {
1736             QPath::Resolved(_, path) => path.span,
1737             QPath::TypeRelative(_, ps) => ps.ident.span,
1738             QPath::LangItem(_, span) => span,
1739         }
1740     }
1741
1742     /// Returns the span of the qself of this `QPath`. For example, `()` in
1743     /// `<() as Trait>::method`.
1744     pub fn qself_span(&self) -> Span {
1745         match *self {
1746             QPath::Resolved(_, path) => path.span,
1747             QPath::TypeRelative(qself, _) => qself.span,
1748             QPath::LangItem(_, span) => span,
1749         }
1750     }
1751
1752     /// Returns the span of the last segment of this `QPath`. For example, `method` in
1753     /// `<() as Trait>::method`.
1754     pub fn last_segment_span(&self) -> Span {
1755         match *self {
1756             QPath::Resolved(_, path) => path.segments.last().unwrap().ident.span,
1757             QPath::TypeRelative(_, segment) => segment.ident.span,
1758             QPath::LangItem(_, span) => span,
1759         }
1760     }
1761 }
1762
1763 /// Hints at the original code for a let statement.
1764 #[derive(Copy, Clone, Encodable, Debug, HashStable_Generic)]
1765 pub enum LocalSource {
1766     /// A `match _ { .. }`.
1767     Normal,
1768     /// A desugared `for _ in _ { .. }` loop.
1769     ForLoopDesugar,
1770     /// When lowering async functions, we create locals within the `async move` so that
1771     /// all parameters are dropped after the future is polled.
1772     ///
1773     /// ```ignore (pseudo-Rust)
1774     /// async fn foo(<pattern> @ x: Type) {
1775     ///     async move {
1776     ///         let <pattern> = x;
1777     ///     }
1778     /// }
1779     /// ```
1780     AsyncFn,
1781     /// A desugared `<expr>.await`.
1782     AwaitDesugar,
1783     /// A desugared `expr = expr`, where the LHS is a tuple, struct or array.
1784     /// The span is that of the `=` sign.
1785     AssignDesugar(Span),
1786 }
1787
1788 /// Hints at the original code for a `match _ { .. }`.
1789 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Encodable, Hash, Debug)]
1790 #[derive(HashStable_Generic)]
1791 pub enum MatchSource {
1792     /// A `match _ { .. }`.
1793     Normal,
1794     /// An `if let _ = _ { .. }` (optionally with `else { .. }`).
1795     IfLetDesugar { contains_else_clause: bool },
1796     /// An `if let _ = _ => { .. }` match guard.
1797     IfLetGuardDesugar,
1798     /// A `while _ { .. }` (which was desugared to a `loop { match _ { .. } }`).
1799     WhileDesugar,
1800     /// A `while let _ = _ { .. }` (which was desugared to a
1801     /// `loop { match _ { .. } }`).
1802     WhileLetDesugar,
1803     /// A desugared `for _ in _ { .. }` loop.
1804     ForLoopDesugar,
1805     /// A desugared `?` operator.
1806     TryDesugar,
1807     /// A desugared `<expr>.await`.
1808     AwaitDesugar,
1809 }
1810
1811 impl MatchSource {
1812     pub fn name(self) -> &'static str {
1813         use MatchSource::*;
1814         match self {
1815             Normal => "match",
1816             IfLetDesugar { .. } | IfLetGuardDesugar => "if",
1817             WhileDesugar | WhileLetDesugar => "while",
1818             ForLoopDesugar => "for",
1819             TryDesugar => "?",
1820             AwaitDesugar => ".await",
1821         }
1822     }
1823 }
1824
1825 /// The loop type that yielded an `ExprKind::Loop`.
1826 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Encodable, Debug, HashStable_Generic)]
1827 pub enum LoopSource {
1828     /// A `loop { .. }` loop.
1829     Loop,
1830     /// A `while _ { .. }` loop.
1831     While,
1832     /// A `while let _ = _ { .. }` loop.
1833     WhileLet,
1834     /// A `for _ in _ { .. }` loop.
1835     ForLoop,
1836 }
1837
1838 impl LoopSource {
1839     pub fn name(self) -> &'static str {
1840         match self {
1841             LoopSource::Loop => "loop",
1842             LoopSource::While | LoopSource::WhileLet => "while",
1843             LoopSource::ForLoop => "for",
1844         }
1845     }
1846 }
1847
1848 #[derive(Copy, Clone, Encodable, Debug, HashStable_Generic)]
1849 pub enum LoopIdError {
1850     OutsideLoopScope,
1851     UnlabeledCfInWhileCondition,
1852     UnresolvedLabel,
1853 }
1854
1855 impl fmt::Display for LoopIdError {
1856     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
1857         f.write_str(match self {
1858             LoopIdError::OutsideLoopScope => "not inside loop scope",
1859             LoopIdError::UnlabeledCfInWhileCondition => {
1860                 "unlabeled control flow (break or continue) in while condition"
1861             }
1862             LoopIdError::UnresolvedLabel => "label not found",
1863         })
1864     }
1865 }
1866
1867 #[derive(Copy, Clone, Encodable, Debug, HashStable_Generic)]
1868 pub struct Destination {
1869     // This is `Some(_)` iff there is an explicit user-specified `label
1870     pub label: Option<Label>,
1871
1872     // These errors are caught and then reported during the diagnostics pass in
1873     // librustc_passes/loops.rs
1874     pub target_id: Result<HirId, LoopIdError>,
1875 }
1876
1877 /// The yield kind that caused an `ExprKind::Yield`.
1878 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Debug, Encodable, Decodable, HashStable_Generic)]
1879 pub enum YieldSource {
1880     /// An `<expr>.await`.
1881     Await { expr: Option<HirId> },
1882     /// A plain `yield`.
1883     Yield,
1884 }
1885
1886 impl YieldSource {
1887     pub fn is_await(&self) -> bool {
1888         match self {
1889             YieldSource::Await { .. } => true,
1890             YieldSource::Yield => false,
1891         }
1892     }
1893 }
1894
1895 impl fmt::Display for YieldSource {
1896     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
1897         f.write_str(match self {
1898             YieldSource::Await { .. } => "`await`",
1899             YieldSource::Yield => "`yield`",
1900         })
1901     }
1902 }
1903
1904 impl From<GeneratorKind> for YieldSource {
1905     fn from(kind: GeneratorKind) -> Self {
1906         match kind {
1907             // Guess based on the kind of the current generator.
1908             GeneratorKind::Gen => Self::Yield,
1909             GeneratorKind::Async(_) => Self::Await { expr: None },
1910         }
1911     }
1912 }
1913
1914 // N.B., if you change this, you'll probably want to change the corresponding
1915 // type structure in middle/ty.rs as well.
1916 #[derive(Debug, HashStable_Generic)]
1917 pub struct MutTy<'hir> {
1918     pub ty: &'hir Ty<'hir>,
1919     pub mutbl: Mutability,
1920 }
1921
1922 /// Represents a function's signature in a trait declaration,
1923 /// trait implementation, or a free function.
1924 #[derive(Debug, HashStable_Generic)]
1925 pub struct FnSig<'hir> {
1926     pub header: FnHeader,
1927     pub decl: &'hir FnDecl<'hir>,
1928     pub span: Span,
1929 }
1930
1931 // The bodies for items are stored "out of line", in a separate
1932 // hashmap in the `Crate`. Here we just record the hir-id of the item
1933 // so it can fetched later.
1934 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Encodable, Debug)]
1935 pub struct TraitItemId {
1936     pub def_id: LocalDefId,
1937 }
1938
1939 impl TraitItemId {
1940     pub fn hir_id(&self) -> HirId {
1941         // Items are always HIR owners.
1942         HirId::make_owner(self.def_id)
1943     }
1944 }
1945
1946 /// Represents an item declaration within a trait declaration,
1947 /// possibly including a default implementation. A trait item is
1948 /// either required (meaning it doesn't have an implementation, just a
1949 /// signature) or provided (meaning it has a default implementation).
1950 #[derive(Debug)]
1951 pub struct TraitItem<'hir> {
1952     pub ident: Ident,
1953     pub def_id: LocalDefId,
1954     pub attrs: &'hir [Attribute],
1955     pub generics: Generics<'hir>,
1956     pub kind: TraitItemKind<'hir>,
1957     pub span: Span,
1958 }
1959
1960 impl TraitItem<'_> {
1961     pub fn hir_id(&self) -> HirId {
1962         // Items are always HIR owners.
1963         HirId::make_owner(self.def_id)
1964     }
1965
1966     pub fn trait_item_id(&self) -> TraitItemId {
1967         TraitItemId { def_id: self.def_id }
1968     }
1969 }
1970
1971 /// Represents a trait method's body (or just argument names).
1972 #[derive(Encodable, Debug, HashStable_Generic)]
1973 pub enum TraitFn<'hir> {
1974     /// No default body in the trait, just a signature.
1975     Required(&'hir [Ident]),
1976
1977     /// Both signature and body are provided in the trait.
1978     Provided(BodyId),
1979 }
1980
1981 /// Represents a trait method or associated constant or type
1982 #[derive(Debug, HashStable_Generic)]
1983 pub enum TraitItemKind<'hir> {
1984     /// An associated constant with an optional value (otherwise `impl`s must contain a value).
1985     Const(&'hir Ty<'hir>, Option<BodyId>),
1986     /// An associated function with an optional body.
1987     Fn(FnSig<'hir>, TraitFn<'hir>),
1988     /// An associated type with (possibly empty) bounds and optional concrete
1989     /// type.
1990     Type(GenericBounds<'hir>, Option<&'hir Ty<'hir>>),
1991 }
1992
1993 // The bodies for items are stored "out of line", in a separate
1994 // hashmap in the `Crate`. Here we just record the hir-id of the item
1995 // so it can fetched later.
1996 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Encodable, Debug)]
1997 pub struct ImplItemId {
1998     pub def_id: LocalDefId,
1999 }
2000
2001 impl ImplItemId {
2002     pub fn hir_id(&self) -> HirId {
2003         // Items are always HIR owners.
2004         HirId::make_owner(self.def_id)
2005     }
2006 }
2007
2008 /// Represents anything within an `impl` block.
2009 #[derive(Debug)]
2010 pub struct ImplItem<'hir> {
2011     pub ident: Ident,
2012     pub def_id: LocalDefId,
2013     pub vis: Visibility<'hir>,
2014     pub defaultness: Defaultness,
2015     pub attrs: &'hir [Attribute],
2016     pub generics: Generics<'hir>,
2017     pub kind: ImplItemKind<'hir>,
2018     pub span: Span,
2019 }
2020
2021 impl ImplItem<'_> {
2022     pub fn hir_id(&self) -> HirId {
2023         // Items are always HIR owners.
2024         HirId::make_owner(self.def_id)
2025     }
2026
2027     pub fn impl_item_id(&self) -> ImplItemId {
2028         ImplItemId { def_id: self.def_id }
2029     }
2030 }
2031
2032 /// Represents various kinds of content within an `impl`.
2033 #[derive(Debug, HashStable_Generic)]
2034 pub enum ImplItemKind<'hir> {
2035     /// An associated constant of the given type, set to the constant result
2036     /// of the expression.
2037     Const(&'hir Ty<'hir>, BodyId),
2038     /// An associated function implementation with the given signature and body.
2039     Fn(FnSig<'hir>, BodyId),
2040     /// An associated type.
2041     TyAlias(&'hir Ty<'hir>),
2042 }
2043
2044 impl ImplItemKind<'_> {
2045     pub fn namespace(&self) -> Namespace {
2046         match self {
2047             ImplItemKind::TyAlias(..) => Namespace::TypeNS,
2048             ImplItemKind::Const(..) | ImplItemKind::Fn(..) => Namespace::ValueNS,
2049         }
2050     }
2051 }
2052
2053 // The name of the associated type for `Fn` return types.
2054 pub const FN_OUTPUT_NAME: Symbol = sym::Output;
2055
2056 /// Bind a type to an associated type (i.e., `A = Foo`).
2057 ///
2058 /// Bindings like `A: Debug` are represented as a special type `A =
2059 /// $::Debug` that is understood by the astconv code.
2060 ///
2061 /// FIXME(alexreg): why have a separate type for the binding case,
2062 /// wouldn't it be better to make the `ty` field an enum like the
2063 /// following?
2064 ///
2065 /// ```
2066 /// enum TypeBindingKind {
2067 ///    Equals(...),
2068 ///    Binding(...),
2069 /// }
2070 /// ```
2071 #[derive(Debug, HashStable_Generic)]
2072 pub struct TypeBinding<'hir> {
2073     pub hir_id: HirId,
2074     #[stable_hasher(project(name))]
2075     pub ident: Ident,
2076     pub gen_args: &'hir GenericArgs<'hir>,
2077     pub kind: TypeBindingKind<'hir>,
2078     pub span: Span,
2079 }
2080
2081 // Represents the two kinds of type bindings.
2082 #[derive(Debug, HashStable_Generic)]
2083 pub enum TypeBindingKind<'hir> {
2084     /// E.g., `Foo<Bar: Send>`.
2085     Constraint { bounds: &'hir [GenericBound<'hir>] },
2086     /// E.g., `Foo<Bar = ()>`.
2087     Equality { ty: &'hir Ty<'hir> },
2088 }
2089
2090 impl TypeBinding<'_> {
2091     pub fn ty(&self) -> &Ty<'_> {
2092         match self.kind {
2093             TypeBindingKind::Equality { ref ty } => ty,
2094             _ => panic!("expected equality type binding for parenthesized generic args"),
2095         }
2096     }
2097 }
2098
2099 #[derive(Debug)]
2100 pub struct Ty<'hir> {
2101     pub hir_id: HirId,
2102     pub kind: TyKind<'hir>,
2103     pub span: Span,
2104 }
2105
2106 /// Not represented directly in the AST; referred to by name through a `ty_path`.
2107 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Encodable, Decodable, Hash, Debug)]
2108 #[derive(HashStable_Generic)]
2109 pub enum PrimTy {
2110     Int(IntTy),
2111     Uint(UintTy),
2112     Float(FloatTy),
2113     Str,
2114     Bool,
2115     Char,
2116 }
2117
2118 impl PrimTy {
2119     /// All of the primitive types
2120     pub const ALL: [Self; 17] = [
2121         // any changes here should also be reflected in `PrimTy::from_name`
2122         Self::Int(IntTy::I8),
2123         Self::Int(IntTy::I16),
2124         Self::Int(IntTy::I32),
2125         Self::Int(IntTy::I64),
2126         Self::Int(IntTy::I128),
2127         Self::Int(IntTy::Isize),
2128         Self::Uint(UintTy::U8),
2129         Self::Uint(UintTy::U16),
2130         Self::Uint(UintTy::U32),
2131         Self::Uint(UintTy::U64),
2132         Self::Uint(UintTy::U128),
2133         Self::Uint(UintTy::Usize),
2134         Self::Float(FloatTy::F32),
2135         Self::Float(FloatTy::F64),
2136         Self::Bool,
2137         Self::Char,
2138         Self::Str,
2139     ];
2140
2141     pub fn name_str(self) -> &'static str {
2142         match self {
2143             PrimTy::Int(i) => i.name_str(),
2144             PrimTy::Uint(u) => u.name_str(),
2145             PrimTy::Float(f) => f.name_str(),
2146             PrimTy::Str => "str",
2147             PrimTy::Bool => "bool",
2148             PrimTy::Char => "char",
2149         }
2150     }
2151
2152     pub fn name(self) -> Symbol {
2153         match self {
2154             PrimTy::Int(i) => i.name(),
2155             PrimTy::Uint(u) => u.name(),
2156             PrimTy::Float(f) => f.name(),
2157             PrimTy::Str => sym::str,
2158             PrimTy::Bool => sym::bool,
2159             PrimTy::Char => sym::char,
2160         }
2161     }
2162
2163     /// Returns the matching `PrimTy` for a `Symbol` such as "str" or "i32".
2164     /// Returns `None` if no matching type is found.
2165     pub fn from_name(name: Symbol) -> Option<Self> {
2166         let ty = match name {
2167             // any changes here should also be reflected in `PrimTy::ALL`
2168             sym::i8 => Self::Int(IntTy::I8),
2169             sym::i16 => Self::Int(IntTy::I16),
2170             sym::i32 => Self::Int(IntTy::I32),
2171             sym::i64 => Self::Int(IntTy::I64),
2172             sym::i128 => Self::Int(IntTy::I128),
2173             sym::isize => Self::Int(IntTy::Isize),
2174             sym::u8 => Self::Uint(UintTy::U8),
2175             sym::u16 => Self::Uint(UintTy::U16),
2176             sym::u32 => Self::Uint(UintTy::U32),
2177             sym::u64 => Self::Uint(UintTy::U64),
2178             sym::u128 => Self::Uint(UintTy::U128),
2179             sym::usize => Self::Uint(UintTy::Usize),
2180             sym::f32 => Self::Float(FloatTy::F32),
2181             sym::f64 => Self::Float(FloatTy::F64),
2182             sym::bool => Self::Bool,
2183             sym::char => Self::Char,
2184             sym::str => Self::Str,
2185             _ => return None,
2186         };
2187         Some(ty)
2188     }
2189 }
2190
2191 #[derive(Debug, HashStable_Generic)]
2192 pub struct BareFnTy<'hir> {
2193     pub unsafety: Unsafety,
2194     pub abi: Abi,
2195     pub generic_params: &'hir [GenericParam<'hir>],
2196     pub decl: &'hir FnDecl<'hir>,
2197     pub param_names: &'hir [Ident],
2198 }
2199
2200 #[derive(Debug, HashStable_Generic)]
2201 pub struct OpaqueTy<'hir> {
2202     pub generics: Generics<'hir>,
2203     pub bounds: GenericBounds<'hir>,
2204     pub impl_trait_fn: Option<DefId>,
2205     pub origin: OpaqueTyOrigin,
2206 }
2207
2208 /// From whence the opaque type came.
2209 #[derive(Copy, Clone, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
2210 pub enum OpaqueTyOrigin {
2211     /// `-> impl Trait`
2212     FnReturn,
2213     /// `async fn`
2214     AsyncFn,
2215     /// `let _: impl Trait = ...`
2216     Binding,
2217     /// Impl trait in type aliases, consts, statics, bounds.
2218     Misc,
2219 }
2220
2221 /// The various kinds of types recognized by the compiler.
2222 #[derive(Debug, HashStable_Generic)]
2223 pub enum TyKind<'hir> {
2224     /// A variable length slice (i.e., `[T]`).
2225     Slice(&'hir Ty<'hir>),
2226     /// A fixed length array (i.e., `[T; n]`).
2227     Array(&'hir Ty<'hir>, AnonConst),
2228     /// A raw pointer (i.e., `*const T` or `*mut T`).
2229     Ptr(MutTy<'hir>),
2230     /// A reference (i.e., `&'a T` or `&'a mut T`).
2231     Rptr(Lifetime, MutTy<'hir>),
2232     /// A bare function (e.g., `fn(usize) -> bool`).
2233     BareFn(&'hir BareFnTy<'hir>),
2234     /// The never type (`!`).
2235     Never,
2236     /// A tuple (`(A, B, C, D, ...)`).
2237     Tup(&'hir [Ty<'hir>]),
2238     /// A path to a type definition (`module::module::...::Type`), or an
2239     /// associated type (e.g., `<Vec<T> as Trait>::Type` or `<T>::Target`).
2240     ///
2241     /// Type parameters may be stored in each `PathSegment`.
2242     Path(QPath<'hir>),
2243     /// A opaque type definition itself. This is currently only used for the
2244     /// `opaque type Foo: Trait` item that `impl Trait` in desugars to.
2245     ///
2246     /// The generic argument list contains the lifetimes (and in the future
2247     /// possibly parameters) that are actually bound on the `impl Trait`.
2248     OpaqueDef(ItemId, &'hir [GenericArg<'hir>]),
2249     /// A trait object type `Bound1 + Bound2 + Bound3`
2250     /// where `Bound` is a trait or a lifetime.
2251     TraitObject(&'hir [PolyTraitRef<'hir>], Lifetime),
2252     /// Unused for now.
2253     Typeof(AnonConst),
2254     /// `TyKind::Infer` means the type should be inferred instead of it having been
2255     /// specified. This can appear anywhere in a type.
2256     Infer,
2257     /// Placeholder for a type that has failed to be defined.
2258     Err,
2259 }
2260
2261 #[derive(Debug, HashStable_Generic)]
2262 pub enum InlineAsmOperand<'hir> {
2263     In {
2264         reg: InlineAsmRegOrRegClass,
2265         expr: Expr<'hir>,
2266     },
2267     Out {
2268         reg: InlineAsmRegOrRegClass,
2269         late: bool,
2270         expr: Option<Expr<'hir>>,
2271     },
2272     InOut {
2273         reg: InlineAsmRegOrRegClass,
2274         late: bool,
2275         expr: Expr<'hir>,
2276     },
2277     SplitInOut {
2278         reg: InlineAsmRegOrRegClass,
2279         late: bool,
2280         in_expr: Expr<'hir>,
2281         out_expr: Option<Expr<'hir>>,
2282     },
2283     Const {
2284         expr: Expr<'hir>,
2285     },
2286     Sym {
2287         expr: Expr<'hir>,
2288     },
2289 }
2290
2291 impl<'hir> InlineAsmOperand<'hir> {
2292     pub fn reg(&self) -> Option<InlineAsmRegOrRegClass> {
2293         match *self {
2294             Self::In { reg, .. }
2295             | Self::Out { reg, .. }
2296             | Self::InOut { reg, .. }
2297             | Self::SplitInOut { reg, .. } => Some(reg),
2298             Self::Const { .. } | Self::Sym { .. } => None,
2299         }
2300     }
2301 }
2302
2303 #[derive(Debug, HashStable_Generic)]
2304 pub struct InlineAsm<'hir> {
2305     pub template: &'hir [InlineAsmTemplatePiece],
2306     pub operands: &'hir [(InlineAsmOperand<'hir>, Span)],
2307     pub options: InlineAsmOptions,
2308     pub line_spans: &'hir [Span],
2309 }
2310
2311 #[derive(Copy, Clone, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic, PartialEq)]
2312 pub struct LlvmInlineAsmOutput {
2313     pub constraint: Symbol,
2314     pub is_rw: bool,
2315     pub is_indirect: bool,
2316     pub span: Span,
2317 }
2318
2319 // NOTE(eddyb) This is used within MIR as well, so unlike the rest of the HIR,
2320 // it needs to be `Clone` and `Decodable` and use plain `Vec<T>` instead of
2321 // arena-allocated slice.
2322 #[derive(Clone, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic, PartialEq)]
2323 pub struct LlvmInlineAsmInner {
2324     pub asm: Symbol,
2325     pub asm_str_style: StrStyle,
2326     pub outputs: Vec<LlvmInlineAsmOutput>,
2327     pub inputs: Vec<Symbol>,
2328     pub clobbers: Vec<Symbol>,
2329     pub volatile: bool,
2330     pub alignstack: bool,
2331     pub dialect: LlvmAsmDialect,
2332 }
2333
2334 #[derive(Debug, HashStable_Generic)]
2335 pub struct LlvmInlineAsm<'hir> {
2336     pub inner: LlvmInlineAsmInner,
2337     pub outputs_exprs: &'hir [Expr<'hir>],
2338     pub inputs_exprs: &'hir [Expr<'hir>],
2339 }
2340
2341 /// Represents a parameter in a function header.
2342 #[derive(Debug, HashStable_Generic)]
2343 pub struct Param<'hir> {
2344     pub attrs: &'hir [Attribute],
2345     pub hir_id: HirId,
2346     pub pat: &'hir Pat<'hir>,
2347     pub ty_span: Span,
2348     pub span: Span,
2349 }
2350
2351 /// Represents the header (not the body) of a function declaration.
2352 #[derive(Debug, HashStable_Generic)]
2353 pub struct FnDecl<'hir> {
2354     /// The types of the function's parameters.
2355     ///
2356     /// Additional argument data is stored in the function's [body](Body::params).
2357     pub inputs: &'hir [Ty<'hir>],
2358     pub output: FnRetTy<'hir>,
2359     pub c_variadic: bool,
2360     /// Does the function have an implicit self?
2361     pub implicit_self: ImplicitSelfKind,
2362 }
2363
2364 /// Represents what type of implicit self a function has, if any.
2365 #[derive(Copy, Clone, Encodable, Decodable, Debug, HashStable_Generic)]
2366 pub enum ImplicitSelfKind {
2367     /// Represents a `fn x(self);`.
2368     Imm,
2369     /// Represents a `fn x(mut self);`.
2370     Mut,
2371     /// Represents a `fn x(&self);`.
2372     ImmRef,
2373     /// Represents a `fn x(&mut self);`.
2374     MutRef,
2375     /// Represents when a function does not have a self argument or
2376     /// when a function has a `self: X` argument.
2377     None,
2378 }
2379
2380 impl ImplicitSelfKind {
2381     /// Does this represent an implicit self?
2382     pub fn has_implicit_self(&self) -> bool {
2383         !matches!(*self, ImplicitSelfKind::None)
2384     }
2385 }
2386
2387 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Encodable, Decodable, Debug)]
2388 #[derive(HashStable_Generic)]
2389 pub enum IsAsync {
2390     Async,
2391     NotAsync,
2392 }
2393
2394 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug, Encodable, Decodable, HashStable_Generic)]
2395 pub enum Defaultness {
2396     Default { has_value: bool },
2397     Final,
2398 }
2399
2400 impl Defaultness {
2401     pub fn has_value(&self) -> bool {
2402         match *self {
2403             Defaultness::Default { has_value } => has_value,
2404             Defaultness::Final => true,
2405         }
2406     }
2407
2408     pub fn is_final(&self) -> bool {
2409         *self == Defaultness::Final
2410     }
2411
2412     pub fn is_default(&self) -> bool {
2413         matches!(*self, Defaultness::Default { .. })
2414     }
2415 }
2416
2417 #[derive(Debug, HashStable_Generic)]
2418 pub enum FnRetTy<'hir> {
2419     /// Return type is not specified.
2420     ///
2421     /// Functions default to `()` and
2422     /// closures default to inference. Span points to where return
2423     /// type would be inserted.
2424     DefaultReturn(Span),
2425     /// Everything else.
2426     Return(&'hir Ty<'hir>),
2427 }
2428
2429 impl FnRetTy<'_> {
2430     pub fn span(&self) -> Span {
2431         match *self {
2432             Self::DefaultReturn(span) => span,
2433             Self::Return(ref ty) => ty.span,
2434         }
2435     }
2436 }
2437
2438 #[derive(Encodable, Debug)]
2439 pub struct Mod<'hir> {
2440     /// A span from the first token past `{` to the last token until `}`.
2441     /// For `mod foo;`, the inner span ranges from the first token
2442     /// to the last token in the external file.
2443     pub inner: Span,
2444     pub item_ids: &'hir [ItemId],
2445 }
2446
2447 #[derive(Encodable, Debug, HashStable_Generic)]
2448 pub struct GlobalAsm {
2449     pub asm: Symbol,
2450 }
2451
2452 #[derive(Debug, HashStable_Generic)]
2453 pub struct EnumDef<'hir> {
2454     pub variants: &'hir [Variant<'hir>],
2455 }
2456
2457 #[derive(Debug, HashStable_Generic)]
2458 pub struct Variant<'hir> {
2459     /// Name of the variant.
2460     #[stable_hasher(project(name))]
2461     pub ident: Ident,
2462     /// Attributes of the variant.
2463     pub attrs: &'hir [Attribute],
2464     /// Id of the variant (not the constructor, see `VariantData::ctor_hir_id()`).
2465     pub id: HirId,
2466     /// Fields and constructor id of the variant.
2467     pub data: VariantData<'hir>,
2468     /// Explicit discriminant (e.g., `Foo = 1`).
2469     pub disr_expr: Option<AnonConst>,
2470     /// Span
2471     pub span: Span,
2472 }
2473
2474 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Encodable, Debug, HashStable_Generic)]
2475 pub enum UseKind {
2476     /// One import, e.g., `use foo::bar` or `use foo::bar as baz`.
2477     /// Also produced for each element of a list `use`, e.g.
2478     /// `use foo::{a, b}` lowers to `use foo::a; use foo::b;`.
2479     Single,
2480
2481     /// Glob import, e.g., `use foo::*`.
2482     Glob,
2483
2484     /// Degenerate list import, e.g., `use foo::{a, b}` produces
2485     /// an additional `use foo::{}` for performing checks such as
2486     /// unstable feature gating. May be removed in the future.
2487     ListStem,
2488 }
2489
2490 /// References to traits in impls.
2491 ///
2492 /// `resolve` maps each `TraitRef`'s `ref_id` to its defining trait; that's all
2493 /// that the `ref_id` is for. Note that `ref_id`'s value is not the `HirId` of the
2494 /// trait being referred to but just a unique `HirId` that serves as a key
2495 /// within the resolution map.
2496 #[derive(Debug, HashStable_Generic)]
2497 pub struct TraitRef<'hir> {
2498     pub path: &'hir Path<'hir>,
2499     // Don't hash the `ref_id`. It is tracked via the thing it is used to access.
2500     #[stable_hasher(ignore)]
2501     pub hir_ref_id: HirId,
2502 }
2503
2504 impl TraitRef<'_> {
2505     /// Gets the `DefId` of the referenced trait. It _must_ actually be a trait or trait alias.
2506     pub fn trait_def_id(&self) -> Option<DefId> {
2507         match self.path.res {
2508             Res::Def(DefKind::Trait | DefKind::TraitAlias, did) => Some(did),
2509             Res::Err => None,
2510             _ => unreachable!(),
2511         }
2512     }
2513 }
2514
2515 #[derive(Debug, HashStable_Generic)]
2516 pub struct PolyTraitRef<'hir> {
2517     /// The `'a` in `for<'a> Foo<&'a T>`.
2518     pub bound_generic_params: &'hir [GenericParam<'hir>],
2519
2520     /// The `Foo<&'a T>` in `for<'a> Foo<&'a T>`.
2521     pub trait_ref: TraitRef<'hir>,
2522
2523     pub span: Span,
2524 }
2525
2526 pub type Visibility<'hir> = Spanned<VisibilityKind<'hir>>;
2527
2528 #[derive(Debug)]
2529 pub enum VisibilityKind<'hir> {
2530     Public,
2531     Crate(CrateSugar),
2532     Restricted { path: &'hir Path<'hir>, hir_id: HirId },
2533     Inherited,
2534 }
2535
2536 impl VisibilityKind<'_> {
2537     pub fn is_pub(&self) -> bool {
2538         matches!(*self, VisibilityKind::Public)
2539     }
2540
2541     pub fn is_pub_restricted(&self) -> bool {
2542         match *self {
2543             VisibilityKind::Public | VisibilityKind::Inherited => false,
2544             VisibilityKind::Crate(..) | VisibilityKind::Restricted { .. } => true,
2545         }
2546     }
2547 }
2548
2549 #[derive(Debug, HashStable_Generic)]
2550 pub struct StructField<'hir> {
2551     pub span: Span,
2552     #[stable_hasher(project(name))]
2553     pub ident: Ident,
2554     pub vis: Visibility<'hir>,
2555     pub hir_id: HirId,
2556     pub ty: &'hir Ty<'hir>,
2557     pub attrs: &'hir [Attribute],
2558 }
2559
2560 impl StructField<'_> {
2561     // Still necessary in couple of places
2562     pub fn is_positional(&self) -> bool {
2563         let first = self.ident.as_str().as_bytes()[0];
2564         (b'0'..=b'9').contains(&first)
2565     }
2566 }
2567
2568 /// Fields and constructor IDs of enum variants and structs.
2569 #[derive(Debug, HashStable_Generic)]
2570 pub enum VariantData<'hir> {
2571     /// A struct variant.
2572     ///
2573     /// E.g., `Bar { .. }` as in `enum Foo { Bar { .. } }`.
2574     Struct(&'hir [StructField<'hir>], /* recovered */ bool),
2575     /// A tuple variant.
2576     ///
2577     /// E.g., `Bar(..)` as in `enum Foo { Bar(..) }`.
2578     Tuple(&'hir [StructField<'hir>], HirId),
2579     /// A unit variant.
2580     ///
2581     /// E.g., `Bar = ..` as in `enum Foo { Bar = .. }`.
2582     Unit(HirId),
2583 }
2584
2585 impl VariantData<'hir> {
2586     /// Return the fields of this variant.
2587     pub fn fields(&self) -> &'hir [StructField<'hir>] {
2588         match *self {
2589             VariantData::Struct(ref fields, ..) | VariantData::Tuple(ref fields, ..) => fields,
2590             _ => &[],
2591         }
2592     }
2593
2594     /// Return the `HirId` of this variant's constructor, if it has one.
2595     pub fn ctor_hir_id(&self) -> Option<HirId> {
2596         match *self {
2597             VariantData::Struct(_, _) => None,
2598             VariantData::Tuple(_, hir_id) | VariantData::Unit(hir_id) => Some(hir_id),
2599         }
2600     }
2601 }
2602
2603 // The bodies for items are stored "out of line", in a separate
2604 // hashmap in the `Crate`. Here we just record the hir-id of the item
2605 // so it can fetched later.
2606 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Encodable, Debug, Hash)]
2607 pub struct ItemId {
2608     pub def_id: LocalDefId,
2609 }
2610
2611 impl ItemId {
2612     pub fn hir_id(&self) -> HirId {
2613         // Items are always HIR owners.
2614         HirId::make_owner(self.def_id)
2615     }
2616 }
2617
2618 /// An item
2619 ///
2620 /// The name might be a dummy name in case of anonymous items
2621 #[derive(Debug)]
2622 pub struct Item<'hir> {
2623     pub ident: Ident,
2624     pub def_id: LocalDefId,
2625     pub attrs: &'hir [Attribute],
2626     pub kind: ItemKind<'hir>,
2627     pub vis: Visibility<'hir>,
2628     pub span: Span,
2629 }
2630
2631 impl Item<'_> {
2632     pub fn hir_id(&self) -> HirId {
2633         // Items are always HIR owners.
2634         HirId::make_owner(self.def_id)
2635     }
2636
2637     pub fn item_id(&self) -> ItemId {
2638         ItemId { def_id: self.def_id }
2639     }
2640 }
2641
2642 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, Debug)]
2643 #[derive(Encodable, Decodable, HashStable_Generic)]
2644 pub enum Unsafety {
2645     Unsafe,
2646     Normal,
2647 }
2648
2649 impl Unsafety {
2650     pub fn prefix_str(&self) -> &'static str {
2651         match self {
2652             Self::Unsafe => "unsafe ",
2653             Self::Normal => "",
2654         }
2655     }
2656 }
2657
2658 impl fmt::Display for Unsafety {
2659     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
2660         f.write_str(match *self {
2661             Self::Unsafe => "unsafe",
2662             Self::Normal => "normal",
2663         })
2664     }
2665 }
2666
2667 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, Debug)]
2668 #[derive(Encodable, Decodable, HashStable_Generic)]
2669 pub enum Constness {
2670     Const,
2671     NotConst,
2672 }
2673
2674 #[derive(Copy, Clone, Encodable, Debug, HashStable_Generic)]
2675 pub struct FnHeader {
2676     pub unsafety: Unsafety,
2677     pub constness: Constness,
2678     pub asyncness: IsAsync,
2679     pub abi: Abi,
2680 }
2681
2682 impl FnHeader {
2683     pub fn is_const(&self) -> bool {
2684         matches!(&self.constness, Constness::Const)
2685     }
2686 }
2687
2688 #[derive(Debug, HashStable_Generic)]
2689 pub enum ItemKind<'hir> {
2690     /// An `extern crate` item, with optional *original* crate name if the crate was renamed.
2691     ///
2692     /// E.g., `extern crate foo` or `extern crate foo_bar as foo`.
2693     ExternCrate(Option<Symbol>),
2694
2695     /// `use foo::bar::*;` or `use foo::bar::baz as quux;`
2696     ///
2697     /// or just
2698     ///
2699     /// `use foo::bar::baz;` (with `as baz` implicitly on the right).
2700     Use(&'hir Path<'hir>, UseKind),
2701
2702     /// A `static` item.
2703     Static(&'hir Ty<'hir>, Mutability, BodyId),
2704     /// A `const` item.
2705     Const(&'hir Ty<'hir>, BodyId),
2706     /// A function declaration.
2707     Fn(FnSig<'hir>, Generics<'hir>, BodyId),
2708     /// A module.
2709     Mod(Mod<'hir>),
2710     /// An external module, e.g. `extern { .. }`.
2711     ForeignMod { abi: Abi, items: &'hir [ForeignItemRef<'hir>] },
2712     /// Module-level inline assembly (from `global_asm!`).
2713     GlobalAsm(&'hir GlobalAsm),
2714     /// A type alias, e.g., `type Foo = Bar<u8>`.
2715     TyAlias(&'hir Ty<'hir>, Generics<'hir>),
2716     /// An opaque `impl Trait` type alias, e.g., `type Foo = impl Bar;`.
2717     OpaqueTy(OpaqueTy<'hir>),
2718     /// An enum definition, e.g., `enum Foo<A, B> {C<A>, D<B>}`.
2719     Enum(EnumDef<'hir>, Generics<'hir>),
2720     /// A struct definition, e.g., `struct Foo<A> {x: A}`.
2721     Struct(VariantData<'hir>, Generics<'hir>),
2722     /// A union definition, e.g., `union Foo<A, B> {x: A, y: B}`.
2723     Union(VariantData<'hir>, Generics<'hir>),
2724     /// A trait definition.
2725     Trait(IsAuto, Unsafety, Generics<'hir>, GenericBounds<'hir>, &'hir [TraitItemRef]),
2726     /// A trait alias.
2727     TraitAlias(Generics<'hir>, GenericBounds<'hir>),
2728
2729     /// An implementation, e.g., `impl<A> Trait for Foo { .. }`.
2730     Impl(Impl<'hir>),
2731 }
2732
2733 #[derive(Debug, HashStable_Generic)]
2734 pub struct Impl<'hir> {
2735     pub unsafety: Unsafety,
2736     pub polarity: ImplPolarity,
2737     pub defaultness: Defaultness,
2738     // We do not put a `Span` in `Defaultness` because it breaks foreign crate metadata
2739     // decoding as `Span`s cannot be decoded when a `Session` is not available.
2740     pub defaultness_span: Option<Span>,
2741     pub constness: Constness,
2742     pub generics: Generics<'hir>,
2743
2744     /// The trait being implemented, if any.
2745     pub of_trait: Option<TraitRef<'hir>>,
2746
2747     pub self_ty: &'hir Ty<'hir>,
2748     pub items: &'hir [ImplItemRef<'hir>],
2749 }
2750
2751 impl ItemKind<'_> {
2752     pub fn generics(&self) -> Option<&Generics<'_>> {
2753         Some(match *self {
2754             ItemKind::Fn(_, ref generics, _)
2755             | ItemKind::TyAlias(_, ref generics)
2756             | ItemKind::OpaqueTy(OpaqueTy { ref generics, impl_trait_fn: None, .. })
2757             | ItemKind::Enum(_, ref generics)
2758             | ItemKind::Struct(_, ref generics)
2759             | ItemKind::Union(_, ref generics)
2760             | ItemKind::Trait(_, _, ref generics, _, _)
2761             | ItemKind::Impl(Impl { ref generics, .. }) => generics,
2762             _ => return None,
2763         })
2764     }
2765 }
2766
2767 /// A reference from an trait to one of its associated items. This
2768 /// contains the item's id, naturally, but also the item's name and
2769 /// some other high-level details (like whether it is an associated
2770 /// type or method, and whether it is public). This allows other
2771 /// passes to find the impl they want without loading the ID (which
2772 /// means fewer edges in the incremental compilation graph).
2773 #[derive(Encodable, Debug, HashStable_Generic)]
2774 pub struct TraitItemRef {
2775     pub id: TraitItemId,
2776     #[stable_hasher(project(name))]
2777     pub ident: Ident,
2778     pub kind: AssocItemKind,
2779     pub span: Span,
2780     pub defaultness: Defaultness,
2781 }
2782
2783 /// A reference from an impl to one of its associated items. This
2784 /// contains the item's ID, naturally, but also the item's name and
2785 /// some other high-level details (like whether it is an associated
2786 /// type or method, and whether it is public). This allows other
2787 /// passes to find the impl they want without loading the ID (which
2788 /// means fewer edges in the incremental compilation graph).
2789 #[derive(Debug, HashStable_Generic)]
2790 pub struct ImplItemRef<'hir> {
2791     pub id: ImplItemId,
2792     #[stable_hasher(project(name))]
2793     pub ident: Ident,
2794     pub kind: AssocItemKind,
2795     pub span: Span,
2796     pub vis: Visibility<'hir>,
2797     pub defaultness: Defaultness,
2798 }
2799
2800 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Encodable, Debug, HashStable_Generic)]
2801 pub enum AssocItemKind {
2802     Const,
2803     Fn { has_self: bool },
2804     Type,
2805 }
2806
2807 // The bodies for items are stored "out of line", in a separate
2808 // hashmap in the `Crate`. Here we just record the hir-id of the item
2809 // so it can fetched later.
2810 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Encodable, Debug)]
2811 pub struct ForeignItemId {
2812     pub def_id: LocalDefId,
2813 }
2814
2815 impl ForeignItemId {
2816     pub fn hir_id(&self) -> HirId {
2817         // Items are always HIR owners.
2818         HirId::make_owner(self.def_id)
2819     }
2820 }
2821
2822 /// A reference from a foreign block to one of its items. This
2823 /// contains the item's ID, naturally, but also the item's name and
2824 /// some other high-level details (like whether it is an associated
2825 /// type or method, and whether it is public). This allows other
2826 /// passes to find the impl they want without loading the ID (which
2827 /// means fewer edges in the incremental compilation graph).
2828 #[derive(Debug, HashStable_Generic)]
2829 pub struct ForeignItemRef<'hir> {
2830     pub id: ForeignItemId,
2831     #[stable_hasher(project(name))]
2832     pub ident: Ident,
2833     pub span: Span,
2834     pub vis: Visibility<'hir>,
2835 }
2836
2837 #[derive(Debug)]
2838 pub struct ForeignItem<'hir> {
2839     pub ident: Ident,
2840     pub attrs: &'hir [Attribute],
2841     pub kind: ForeignItemKind<'hir>,
2842     pub def_id: LocalDefId,
2843     pub span: Span,
2844     pub vis: Visibility<'hir>,
2845 }
2846
2847 impl ForeignItem<'_> {
2848     pub fn hir_id(&self) -> HirId {
2849         // Items are always HIR owners.
2850         HirId::make_owner(self.def_id)
2851     }
2852
2853     pub fn foreign_item_id(&self) -> ForeignItemId {
2854         ForeignItemId { def_id: self.def_id }
2855     }
2856 }
2857
2858 /// An item within an `extern` block.
2859 #[derive(Debug, HashStable_Generic)]
2860 pub enum ForeignItemKind<'hir> {
2861     /// A foreign function.
2862     Fn(&'hir FnDecl<'hir>, &'hir [Ident], Generics<'hir>),
2863     /// A foreign static item (`static ext: u8`).
2864     Static(&'hir Ty<'hir>, Mutability),
2865     /// A foreign type.
2866     Type,
2867 }
2868
2869 /// A variable captured by a closure.
2870 #[derive(Debug, Copy, Clone, Encodable, HashStable_Generic)]
2871 pub struct Upvar {
2872     // First span where it is accessed (there can be multiple).
2873     pub span: Span,
2874 }
2875
2876 // The TraitCandidate's import_ids is empty if the trait is defined in the same module, and
2877 // has length > 0 if the trait is found through an chain of imports, starting with the
2878 // import/use statement in the scope where the trait is used.
2879 #[derive(Encodable, Decodable, Clone, Debug)]
2880 pub struct TraitCandidate {
2881     pub def_id: DefId,
2882     pub import_ids: SmallVec<[LocalDefId; 1]>,
2883 }
2884
2885 #[derive(Copy, Clone, Debug, HashStable_Generic)]
2886 pub enum Node<'hir> {
2887     Param(&'hir Param<'hir>),
2888     Item(&'hir Item<'hir>),
2889     ForeignItem(&'hir ForeignItem<'hir>),
2890     TraitItem(&'hir TraitItem<'hir>),
2891     ImplItem(&'hir ImplItem<'hir>),
2892     Variant(&'hir Variant<'hir>),
2893     Field(&'hir StructField<'hir>),
2894     AnonConst(&'hir AnonConst),
2895     Expr(&'hir Expr<'hir>),
2896     Stmt(&'hir Stmt<'hir>),
2897     PathSegment(&'hir PathSegment<'hir>),
2898     Ty(&'hir Ty<'hir>),
2899     TraitRef(&'hir TraitRef<'hir>),
2900     Binding(&'hir Pat<'hir>),
2901     Pat(&'hir Pat<'hir>),
2902     Arm(&'hir Arm<'hir>),
2903     Block(&'hir Block<'hir>),
2904     Local(&'hir Local<'hir>),
2905     MacroDef(&'hir MacroDef<'hir>),
2906
2907     /// `Ctor` refers to the constructor of an enum variant or struct. Only tuple or unit variants
2908     /// with synthesized constructors.
2909     Ctor(&'hir VariantData<'hir>),
2910
2911     Lifetime(&'hir Lifetime),
2912     GenericParam(&'hir GenericParam<'hir>),
2913     Visibility(&'hir Visibility<'hir>),
2914
2915     Crate(&'hir CrateItem<'hir>),
2916 }
2917
2918 impl<'hir> Node<'hir> {
2919     pub fn ident(&self) -> Option<Ident> {
2920         match self {
2921             Node::TraitItem(TraitItem { ident, .. })
2922             | Node::ImplItem(ImplItem { ident, .. })
2923             | Node::ForeignItem(ForeignItem { ident, .. })
2924             | Node::Field(StructField { ident, .. })
2925             | Node::Variant(Variant { ident, .. })
2926             | Node::MacroDef(MacroDef { ident, .. })
2927             | Node::Item(Item { ident, .. }) => Some(*ident),
2928             _ => None,
2929         }
2930     }
2931
2932     pub fn fn_decl(&self) -> Option<&FnDecl<'hir>> {
2933         match self {
2934             Node::TraitItem(TraitItem { kind: TraitItemKind::Fn(fn_sig, _), .. })
2935             | Node::ImplItem(ImplItem { kind: ImplItemKind::Fn(fn_sig, _), .. })
2936             | Node::Item(Item { kind: ItemKind::Fn(fn_sig, _, _), .. }) => Some(fn_sig.decl),
2937             Node::ForeignItem(ForeignItem { kind: ForeignItemKind::Fn(fn_decl, _, _), .. }) => {
2938                 Some(fn_decl)
2939             }
2940             _ => None,
2941         }
2942     }
2943
2944     pub fn body_id(&self) -> Option<BodyId> {
2945         match self {
2946             Node::TraitItem(TraitItem {
2947                 kind: TraitItemKind::Fn(_, TraitFn::Provided(body_id)),
2948                 ..
2949             })
2950             | Node::ImplItem(ImplItem { kind: ImplItemKind::Fn(_, body_id), .. })
2951             | Node::Item(Item { kind: ItemKind::Fn(.., body_id), .. }) => Some(*body_id),
2952             _ => None,
2953         }
2954     }
2955
2956     pub fn generics(&self) -> Option<&'hir Generics<'hir>> {
2957         match self {
2958             Node::TraitItem(TraitItem { generics, .. })
2959             | Node::ImplItem(ImplItem { generics, .. }) => Some(generics),
2960             Node::Item(item) => item.kind.generics(),
2961             _ => None,
2962         }
2963     }
2964
2965     pub fn hir_id(&self) -> Option<HirId> {
2966         match self {
2967             Node::Item(Item { def_id, .. })
2968             | Node::TraitItem(TraitItem { def_id, .. })
2969             | Node::ImplItem(ImplItem { def_id, .. })
2970             | Node::ForeignItem(ForeignItem { def_id, .. })
2971             | Node::MacroDef(MacroDef { def_id, .. }) => Some(HirId::make_owner(*def_id)),
2972             Node::Field(StructField { hir_id, .. })
2973             | Node::AnonConst(AnonConst { hir_id, .. })
2974             | Node::Expr(Expr { hir_id, .. })
2975             | Node::Stmt(Stmt { hir_id, .. })
2976             | Node::Ty(Ty { hir_id, .. })
2977             | Node::Binding(Pat { hir_id, .. })
2978             | Node::Pat(Pat { hir_id, .. })
2979             | Node::Arm(Arm { hir_id, .. })
2980             | Node::Block(Block { hir_id, .. })
2981             | Node::Local(Local { hir_id, .. })
2982             | Node::Lifetime(Lifetime { hir_id, .. })
2983             | Node::Param(Param { hir_id, .. })
2984             | Node::GenericParam(GenericParam { hir_id, .. }) => Some(*hir_id),
2985             Node::TraitRef(TraitRef { hir_ref_id, .. }) => Some(*hir_ref_id),
2986             Node::PathSegment(PathSegment { hir_id, .. }) => *hir_id,
2987             Node::Variant(Variant { id, .. }) => Some(*id),
2988             Node::Ctor(variant) => variant.ctor_hir_id(),
2989             Node::Crate(_) | Node::Visibility(_) => None,
2990         }
2991     }
2992 }
2993
2994 // Some nodes are used a lot. Make sure they don't unintentionally get bigger.
2995 #[cfg(target_arch = "x86_64")]
2996 mod size_asserts {
2997     rustc_data_structures::static_assert_size!(super::Block<'static>, 48);
2998     rustc_data_structures::static_assert_size!(super::Expr<'static>, 72);
2999     rustc_data_structures::static_assert_size!(super::Pat<'static>, 88);
3000     rustc_data_structures::static_assert_size!(super::QPath<'static>, 24);
3001     rustc_data_structures::static_assert_size!(super::Ty<'static>, 72);
3002
3003     rustc_data_structures::static_assert_size!(super::Item<'static>, 200);
3004     rustc_data_structures::static_assert_size!(super::TraitItem<'static>, 144);
3005     rustc_data_structures::static_assert_size!(super::ImplItem<'static>, 168);
3006     rustc_data_structures::static_assert_size!(super::ForeignItem<'static>, 152);
3007 }