compiler/rustc_hir_analysis/src/collect/generics_of.rs

   1 use crate::middle::resolve_lifetime as rl;
   2 use hir::{
   3     intravisit::{self, Visitor},
   4     GenericParamKind, HirId, Node,
   5 };
   6 use rustc_hir as hir;
   7 use rustc_hir::def::DefKind;
   8 use rustc_hir::def_id::DefId;
   9 use rustc_middle::ty::{self, TyCtxt};
  10 use rustc_session::lint;
  11 use rustc_span::symbol::{kw, Symbol};
  12 use rustc_span::Span;
  13
  14 pub(super) fn generics_of(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> ty::Generics {
  15     use rustc_hir::*;
  16
  17     let hir_id = tcx.hir().local_def_id_to_hir_id(def_id.expect_local());
  18
  19     let node = tcx.hir().get(hir_id);
  20     let parent_def_id = match node {
  21         Node::ImplItem(_)
  22         | Node::TraitItem(_)
  23         | Node::Variant(_)
  24         | Node::Ctor(..)
  25         | Node::Field(_) => {
  26             let parent_id = tcx.hir().get_parent_item(hir_id);
  27             Some(parent_id.to_def_id())
  28         }
  29         // FIXME(#43408) always enable this once `lazy_normalization` is
  30         // stable enough and does not need a feature gate anymore.
  31         Node::AnonConst(_) => {
  32             let parent_def_id = tcx.hir().get_parent_item(hir_id);
  33
  34             let mut in_param_ty = false;
  35             for (_parent, node) in tcx.hir().parent_iter(hir_id) {
  36                 if let Some(generics) = node.generics() {
  37                     let mut visitor = AnonConstInParamTyDetector {
  38                         in_param_ty: false,
  39                         found_anon_const_in_param_ty: false,
  40                         ct: hir_id,
  41                     };
  42
  43                     visitor.visit_generics(generics);
  44                     in_param_ty = visitor.found_anon_const_in_param_ty;
  45                     break;
  46                 }
  47             }
  48
  49             if in_param_ty {
  50                 // We do not allow generic parameters in anon consts if we are inside
  51                 // of a const parameter type, e.g. `struct Foo<const N: usize, const M: [u8; N]>` is not allowed.
  52                 None
  53             } else if tcx.lazy_normalization() {
  54                 if let Some(param_id) = tcx.hir().opt_const_param_default_param_hir_id(hir_id) {
  55                     // If the def_id we are calling generics_of on is an anon ct default i.e:
  56                     //
  57                     // struct Foo<const N: usize = { .. }>;
  58                     //        ^^^       ^          ^^^^^^ def id of this anon const
  59                     //        ^         ^ param_id
  60                     //        ^ parent_def_id
  61                     //
  62                     // then we only want to return generics for params to the left of `N`. If we don't do that we
  63                     // end up with that const looking like: `ty::ConstKind::Unevaluated(def_id, substs: [N#0])`.
  64                     //
  65                     // This causes ICEs (#86580) when building the substs for Foo in `fn foo() -> Foo { .. }` as
  66                     // we substitute the defaults with the partially built substs when we build the substs. Subst'ing
  67                     // the `N#0` on the unevaluated const indexes into the empty substs we're in the process of building.
  68                     //
  69                     // We fix this by having this function return the parent's generics ourselves and truncating the
  70                     // generics to only include non-forward declared params (with the exception of the `Self` ty)
  71                     //
  72                     // For the above code example that means we want `substs: []`
  73                     // For the following struct def we want `substs: [N#0]` when generics_of is called on
  74                     // the def id of the `{ N + 1 }` anon const
  75                     // struct Foo<const N: usize, const M: usize = { N + 1 }>;
  76                     //
  77                     // This has some implications for how we get the predicates available to the anon const
  78                     // see `explicit_predicates_of` for more information on this
  79                     let generics = tcx.generics_of(parent_def_id.to_def_id());
  80                     let param_def = tcx.hir().local_def_id(param_id).to_def_id();
  81                     let param_def_idx = generics.param_def_id_to_index[&param_def];
  82                     // In the above example this would be .params[..N#0]
  83                     let params = generics.params[..param_def_idx as usize].to_owned();
  84                     let param_def_id_to_index =
  85                         params.iter().map(|param| (param.def_id, param.index)).collect();
  86
  87                     return ty::Generics {
  88                         // we set the parent of these generics to be our parent's parent so that we
  89                         // dont end up with substs: [N, M, N] for the const default on a struct like this:
  90                         // struct Foo<const N: usize, const M: usize = { ... }>;
  91                         parent: generics.parent,
  92                         parent_count: generics.parent_count,
  93                         params,
  94                         param_def_id_to_index,
  95                         has_self: generics.has_self,
  96                         has_late_bound_regions: generics.has_late_bound_regions,
  97                     };
  98                 }
  99
 100                 // HACK(eddyb) this provides the correct generics when
 101                 // `feature(generic_const_expressions)` is enabled, so that const expressions
 102                 // used with const generics, e.g. `Foo<{N+1}>`, can work at all.
 103                 //
 104                 // Note that we do not supply the parent generics when using
 105                 // `min_const_generics`.
 106                 Some(parent_def_id.to_def_id())
 107             } else {
 108                 let parent_node = tcx.hir().get(tcx.hir().get_parent_node(hir_id));
 109                 match parent_node {
 110                     // HACK(eddyb) this provides the correct generics for repeat
 111                     // expressions' count (i.e. `N` in `[x; N]`), and explicit
 112                     // `enum` discriminants (i.e. `D` in `enum Foo { Bar = D }`),
 113                     // as they shouldn't be able to cause query cycle errors.
 114                     Node::Expr(&Expr { kind: ExprKind::Repeat(_, ref constant), .. })
 115                         if constant.hir_id() == hir_id =>
 116                     {
 117                         Some(parent_def_id.to_def_id())
 118                     }
 119                     Node::Variant(Variant { disr_expr: Some(ref constant), .. })
 120                         if constant.hir_id == hir_id =>
 121                     {
 122                         Some(parent_def_id.to_def_id())
 123                     }
 124                     Node::Expr(&Expr { kind: ExprKind::ConstBlock(_), .. }) => {
 125                         Some(tcx.typeck_root_def_id(def_id))
 126                     }
 127                     // Exclude `GlobalAsm` here which cannot have generics.
 128                     Node::Expr(&Expr { kind: ExprKind::InlineAsm(asm), .. })
 129                         if asm.operands.iter().any(|(op, _op_sp)| match op {
 130                             hir::InlineAsmOperand::Const { anon_const }
 131                             | hir::InlineAsmOperand::SymFn { anon_const } => {
 132                                 anon_const.hir_id == hir_id
 133                             }
 134                             _ => false,
 135                         }) =>
 136                     {
 137                         Some(parent_def_id.to_def_id())
 138                     }
 139                     _ => None,
 140                 }
 141             }
 142         }
 143         Node::Expr(&hir::Expr { kind: hir::ExprKind::Closure { .. }, .. }) => {
 144             Some(tcx.typeck_root_def_id(def_id))
 145         }
 146         Node::Item(item) => match item.kind {
 147             ItemKind::OpaqueTy(hir::OpaqueTy {
 148                 origin:
 149                     hir::OpaqueTyOrigin::FnReturn(fn_def_id) | hir::OpaqueTyOrigin::AsyncFn(fn_def_id),
 150                 in_trait,
 151                 ..
 152             }) => {
 153                 if in_trait {
 154                     assert!(matches!(tcx.def_kind(fn_def_id), DefKind::AssocFn))
 155                 } else {
 156                     assert!(matches!(tcx.def_kind(fn_def_id), DefKind::AssocFn | DefKind::Fn))
 157                 }
 158                 Some(fn_def_id.to_def_id())
 159             }
 160             ItemKind::OpaqueTy(hir::OpaqueTy { origin: hir::OpaqueTyOrigin::TyAlias, .. }) => {
 161                 let parent_id = tcx.hir().get_parent_item(hir_id);
 162                 assert_ne!(parent_id, hir::CRATE_OWNER_ID);
 163                 debug!("generics_of: parent of opaque ty {:?} is {:?}", def_id, parent_id);
 164                 // Opaque types are always nested within another item, and
 165                 // inherit the generics of the item.
 166                 Some(parent_id.to_def_id())
 167             }
 168             _ => None,
 169         },
 170         _ => None,
 171     };
 172
 173     enum Defaults {
 174         Allowed,
 175         // See #36887
 176         FutureCompatDisallowed,
 177         Deny,
 178     }
 179
 180     let no_generics = hir::Generics::empty();
 181     let ast_generics = node.generics().unwrap_or(&no_generics);
 182     let (opt_self, allow_defaults) = match node {
 183         Node::Item(item) => {
 184             match item.kind {
 185                 ItemKind::Trait(..) | ItemKind::TraitAlias(..) => {
 186                     // Add in the self type parameter.
 187                     //
 188                     // Something of a hack: use the node id for the trait, also as
 189                     // the node id for the Self type parameter.
 190                     let opt_self = Some(ty::GenericParamDef {
 191                         index: 0,
 192                         name: kw::SelfUpper,
 193                         def_id,
 194                         pure_wrt_drop: false,
 195                         kind: ty::GenericParamDefKind::Type {
 196                             has_default: false,
 197                             synthetic: false,
 198                         },
 199                     });
 200
 201                     (opt_self, Defaults::Allowed)
 202                 }
 203                 ItemKind::TyAlias(..)
 204                 | ItemKind::Enum(..)
 205                 | ItemKind::Struct(..)
 206                 | ItemKind::OpaqueTy(..)
 207                 | ItemKind::Union(..) => (None, Defaults::Allowed),
 208                 _ => (None, Defaults::FutureCompatDisallowed),
 209             }
 210         }
 211
 212         // GATs
 213         Node::TraitItem(item) if matches!(item.kind, TraitItemKind::Type(..)) => {
 214             (None, Defaults::Deny)
 215         }
 216         Node::ImplItem(item) if matches!(item.kind, ImplItemKind::Type(..)) => {
 217             (None, Defaults::Deny)
 218         }
 219
 220         _ => (None, Defaults::FutureCompatDisallowed),
 221     };
 222
 223     let has_self = opt_self.is_some();
 224     let mut parent_has_self = false;
 225     let mut own_start = has_self as u32;
 226     let parent_count = parent_def_id.map_or(0, |def_id| {
 227         let generics = tcx.generics_of(def_id);
 228         assert!(!has_self);
 229         parent_has_self = generics.has_self;
 230         own_start = generics.count() as u32;
 231         generics.parent_count + generics.params.len()
 232     });
 233
 234     let mut params: Vec<_> = Vec::with_capacity(ast_generics.params.len() + has_self as usize);
 235
 236     if let Some(opt_self) = opt_self {
 237         params.push(opt_self);
 238     }
 239
 240     let early_lifetimes = super::early_bound_lifetimes_from_generics(tcx, ast_generics);
 241     params.extend(early_lifetimes.enumerate().map(|(i, param)| ty::GenericParamDef {
 242         name: param.name.ident().name,
 243         index: own_start + i as u32,
 244         def_id: tcx.hir().local_def_id(param.hir_id).to_def_id(),
 245         pure_wrt_drop: param.pure_wrt_drop,
 246         kind: ty::GenericParamDefKind::Lifetime,
 247     }));
 248
 249     // Now create the real type and const parameters.
 250     let type_start = own_start - has_self as u32 + params.len() as u32;
 251     let mut i = 0;
 252     let mut next_index = || {
 253         let prev = i;
 254         i += 1;
 255         prev as u32 + type_start
 256     };
 257
 258     const TYPE_DEFAULT_NOT_ALLOWED: &'static str = "defaults for type parameters are only allowed in \
 259     `struct`, `enum`, `type`, or `trait` definitions";
 260
 261     params.extend(ast_generics.params.iter().filter_map(|param| match param.kind {
 262         GenericParamKind::Lifetime { .. } => None,
 263         GenericParamKind::Type { ref default, synthetic, .. } => {
 264             if default.is_some() {
 265                 match allow_defaults {
 266                     Defaults::Allowed => {}
 267                     Defaults::FutureCompatDisallowed
 268                         if tcx.features().default_type_parameter_fallback => {}
 269                     Defaults::FutureCompatDisallowed => {
 270                         tcx.struct_span_lint_hir(
 271                             lint::builtin::INVALID_TYPE_PARAM_DEFAULT,
 272                             param.hir_id,
 273                             param.span,
 274                             TYPE_DEFAULT_NOT_ALLOWED,
 275                             |lint| lint,
 276                         );
 277                     }
 278                     Defaults::Deny => {
 279                         tcx.sess.span_err(param.span, TYPE_DEFAULT_NOT_ALLOWED);
 280                     }
 281                 }
 282             }
 283
 284             let kind = ty::GenericParamDefKind::Type { has_default: default.is_some(), synthetic };
 285
 286             Some(ty::GenericParamDef {
 287                 index: next_index(),
 288                 name: param.name.ident().name,
 289                 def_id: tcx.hir().local_def_id(param.hir_id).to_def_id(),
 290                 pure_wrt_drop: param.pure_wrt_drop,
 291                 kind,
 292             })
 293         }
 294         GenericParamKind::Const { default, .. } => {
 295             if !matches!(allow_defaults, Defaults::Allowed) && default.is_some() {
 296                 tcx.sess.span_err(
 297                     param.span,
 298                     "defaults for const parameters are only allowed in \
 299                     `struct`, `enum`, `type`, or `trait` definitions",
 300                 );
 301             }
 302
 303             Some(ty::GenericParamDef {
 304                 index: next_index(),
 305                 name: param.name.ident().name,
 306                 def_id: tcx.hir().local_def_id(param.hir_id).to_def_id(),
 307                 pure_wrt_drop: param.pure_wrt_drop,
 308                 kind: ty::GenericParamDefKind::Const { has_default: default.is_some() },
 309             })
 310         }
 311     }));
 312
 313     // provide junk type parameter defs - the only place that
 314     // cares about anything but the length is instantiation,
 315     // and we don't do that for closures.
 316     if let Node::Expr(&hir::Expr {
 317         kind: hir::ExprKind::Closure(hir::Closure { movability: gen, .. }),
 318         ..
 319     }) = node
 320     {
 321         let dummy_args = if gen.is_some() {
 322             &["<resume_ty>", "<yield_ty>", "<return_ty>", "<witness>", "<upvars>"][..]
 323         } else {
 324             &["<closure_kind>", "<closure_signature>", "<upvars>"][..]
 325         };
 326
 327         params.extend(dummy_args.iter().map(|&arg| ty::GenericParamDef {
 328             index: next_index(),
 329             name: Symbol::intern(arg),
 330             def_id,
 331             pure_wrt_drop: false,
 332             kind: ty::GenericParamDefKind::Type { has_default: false, synthetic: false },
 333         }));
 334     }
 335
 336     // provide junk type parameter defs for const blocks.
 337     if let Node::AnonConst(_) = node {
 338         let parent_node = tcx.hir().get(tcx.hir().get_parent_node(hir_id));
 339         if let Node::Expr(&Expr { kind: ExprKind::ConstBlock(_), .. }) = parent_node {
 340             params.push(ty::GenericParamDef {
 341                 index: next_index(),
 342                 name: Symbol::intern("<const_ty>"),
 343                 def_id,
 344                 pure_wrt_drop: false,
 345                 kind: ty::GenericParamDefKind::Type { has_default: false, synthetic: false },
 346             });
 347         }
 348     }
 349
 350     let param_def_id_to_index = params.iter().map(|param| (param.def_id, param.index)).collect();
 351
 352     ty::Generics {
 353         parent: parent_def_id,
 354         parent_count,
 355         params,
 356         param_def_id_to_index,
 357         has_self: has_self || parent_has_self,
 358         has_late_bound_regions: has_late_bound_regions(tcx, node),
 359     }
 360 }
 361
 362 fn has_late_bound_regions<'tcx>(tcx: TyCtxt<'tcx>, node: Node<'tcx>) -> Option<Span> {
 363     struct LateBoundRegionsDetector<'tcx> {
 364         tcx: TyCtxt<'tcx>,
 365         outer_index: ty::DebruijnIndex,
 366         has_late_bound_regions: Option<Span>,
 367     }
 368
 369     impl<'tcx> Visitor<'tcx> for LateBoundRegionsDetector<'tcx> {
 370         fn visit_ty(&mut self, ty: &'tcx hir::Ty<'tcx>) {
 371             if self.has_late_bound_regions.is_some() {
 372                 return;
 373             }
 374             match ty.kind {
 375                 hir::TyKind::BareFn(..) => {
 376                     self.outer_index.shift_in(1);
 377                     intravisit::walk_ty(self, ty);
 378                     self.outer_index.shift_out(1);
 379                 }
 380                 _ => intravisit::walk_ty(self, ty),
 381             }
 382         }
 383
 384         fn visit_poly_trait_ref(&mut self, tr: &'tcx hir::PolyTraitRef<'tcx>) {
 385             if self.has_late_bound_regions.is_some() {
 386                 return;
 387             }
 388             self.outer_index.shift_in(1);
 389             intravisit::walk_poly_trait_ref(self, tr);
 390             self.outer_index.shift_out(1);
 391         }
 392
 393         fn visit_lifetime(&mut self, lt: &'tcx hir::Lifetime) {
 394             if self.has_late_bound_regions.is_some() {
 395                 return;
 396             }
 397
 398             match self.tcx.named_region(lt.hir_id) {
 399                 Some(rl::Region::Static | rl::Region::EarlyBound(..)) => {}
 400                 Some(rl::Region::LateBound(debruijn, _, _)) if debruijn < self.outer_index => {}
 401                 Some(rl::Region::LateBound(..) | rl::Region::Free(..)) | None => {
 402                     self.has_late_bound_regions = Some(lt.span);
 403                 }
 404             }
 405         }
 406     }
 407
 408     fn has_late_bound_regions<'tcx>(
 409         tcx: TyCtxt<'tcx>,
 410         generics: &'tcx hir::Generics<'tcx>,
 411         decl: &'tcx hir::FnDecl<'tcx>,
 412     ) -> Option<Span> {
 413         let mut visitor = LateBoundRegionsDetector {
 414             tcx,
 415             outer_index: ty::INNERMOST,
 416             has_late_bound_regions: None,
 417         };
 418         for param in generics.params {
 419             if let GenericParamKind::Lifetime { .. } = param.kind {
 420                 if tcx.is_late_bound(param.hir_id) {
 421                     return Some(param.span);
 422                 }
 423             }
 424         }
 425         visitor.visit_fn_decl(decl);
 426         visitor.has_late_bound_regions
 427     }
 428
 429     match node {
 430         Node::TraitItem(item) => match item.kind {
 431             hir::TraitItemKind::Fn(ref sig, _) => {
 432                 has_late_bound_regions(tcx, &item.generics, sig.decl)
 433             }
 434             _ => None,
 435         },
 436         Node::ImplItem(item) => match item.kind {
 437             hir::ImplItemKind::Fn(ref sig, _) => {
 438                 has_late_bound_regions(tcx, &item.generics, sig.decl)
 439             }
 440             _ => None,
 441         },
 442         Node::ForeignItem(item) => match item.kind {
 443             hir::ForeignItemKind::Fn(fn_decl, _, ref generics) => {
 444                 has_late_bound_regions(tcx, generics, fn_decl)
 445             }
 446             _ => None,
 447         },
 448         Node::Item(item) => match item.kind {
 449             hir::ItemKind::Fn(ref sig, .., ref generics, _) => {
 450                 has_late_bound_regions(tcx, generics, sig.decl)
 451             }
 452             _ => None,
 453         },
 454         _ => None,
 455     }
 456 }
 457
 458 struct AnonConstInParamTyDetector {
 459     in_param_ty: bool,
 460     found_anon_const_in_param_ty: bool,
 461     ct: HirId,
 462 }
 463
 464 impl<'v> Visitor<'v> for AnonConstInParamTyDetector {
 465     fn visit_generic_param(&mut self, p: &'v hir::GenericParam<'v>) {
 466         if let GenericParamKind::Const { ty, default: _ } = p.kind {
 467             let prev = self.in_param_ty;
 468             self.in_param_ty = true;
 469             self.visit_ty(ty);
 470             self.in_param_ty = prev;
 471         }
 472     }
 473
 474     fn visit_anon_const(&mut self, c: &'v hir::AnonConst) {
 475         if self.in_param_ty && self.ct == c.hir_id {
 476             self.found_anon_const_in_param_ty = true;
 477         } else {
 478             intravisit::walk_anon_const(self, c)
 479         }
 480     }
 481 }