compiler/rustc_hir_typeck/src/lib.rs

   1 #![feature(if_let_guard)]
   2 #![feature(let_chains)]
   3 #![feature(try_blocks)]
   4 #![feature(never_type)]
   5 #![feature(min_specialization)]
   6 #![feature(control_flow_enum)]
   7 #![feature(drain_filter)]
   8 #![allow(rustc::potential_query_instability)]
   9 #![recursion_limit = "256"]
  10
  11 #[macro_use]
  12 extern crate tracing;
  13
  14 #[macro_use]
  15 extern crate rustc_middle;
  16
  17 mod _match;
  18 mod autoderef;
  19 mod callee;
  20 // Used by clippy;
  21 pub mod cast;
  22 mod check;
  23 mod closure;
  24 mod coercion;
  25 mod demand;
  26 mod diverges;
  27 mod errors;
  28 mod expectation;
  29 mod expr;
  30 // Used by clippy;
  31 pub mod expr_use_visitor;
  32 mod fallback;
  33 mod fn_ctxt;
  34 mod gather_locals;
  35 mod generator_interior;
  36 mod inherited;
  37 mod intrinsicck;
  38 mod mem_categorization;
  39 mod method;
  40 mod op;
  41 mod pat;
  42 mod place_op;
  43 mod rvalue_scopes;
  44 mod upvar;
  45 mod writeback;
  46
  47 pub use diverges::Diverges;
  48 pub use expectation::Expectation;
  49 pub use fn_ctxt::*;
  50 pub use inherited::{Inherited, InheritedBuilder};
  51
  52 use crate::check::check_fn;
  53 use crate::coercion::DynamicCoerceMany;
  54 use crate::gather_locals::GatherLocalsVisitor;
  55 use rustc_data_structures::unord::UnordSet;
  56 use rustc_errors::{struct_span_err, DiagnosticId, ErrorGuaranteed, MultiSpan};
  57 use rustc_hir as hir;
  58 use rustc_hir::def::{DefKind, Res};
  59 use rustc_hir::intravisit::Visitor;
  60 use rustc_hir::{HirIdMap, Node};
  61 use rustc_hir_analysis::astconv::AstConv;
  62 use rustc_hir_analysis::check::check_abi;
  63 use rustc_infer::infer::type_variable::{TypeVariableOrigin, TypeVariableOriginKind};
  64 use rustc_middle::traits;
  65 use rustc_middle::ty::query::Providers;
  66 use rustc_middle::ty::{self, Ty, TyCtxt};
  67 use rustc_session::config;
  68 use rustc_session::Session;
  69 use rustc_span::def_id::{DefId, LocalDefId};
  70 use rustc_span::Span;
  71
  72 #[macro_export]
  73 macro_rules! type_error_struct {
  74     ($session:expr, $span:expr, $typ:expr, $code:ident, $($message:tt)*) => ({
  75         let mut err = rustc_errors::struct_span_err!($session, $span, $code, $($message)*);
  76
  77         if $typ.references_error() {
  78             err.downgrade_to_delayed_bug();
  79         }
  80
  81         err
  82     })
  83 }
  84
  85 /// The type of a local binding, including the revealed type for anon types.
  86 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
  87 pub struct LocalTy<'tcx> {
  88     decl_ty: Ty<'tcx>,
  89     revealed_ty: Ty<'tcx>,
  90 }
  91
  92 /// If this `DefId` is a "primary tables entry", returns
  93 /// `Some((body_id, body_ty, fn_sig))`. Otherwise, returns `None`.
  94 ///
  95 /// If this function returns `Some`, then `typeck_results(def_id)` will
  96 /// succeed; if it returns `None`, then `typeck_results(def_id)` may or
  97 /// may not succeed. In some cases where this function returns `None`
  98 /// (notably closures), `typeck_results(def_id)` would wind up
  99 /// redirecting to the owning function.
 100 fn primary_body_of(
 101     tcx: TyCtxt<'_>,
 102     id: hir::HirId,
 103 ) -> Option<(hir::BodyId, Option<&hir::Ty<'_>>, Option<&hir::FnSig<'_>>)> {
 104     match tcx.hir().get(id) {
 105         Node::Item(item) => match item.kind {
 106             hir::ItemKind::Const(ty, body) | hir::ItemKind::Static(ty, _, body) => {
 107                 Some((body, Some(ty), None))
 108             }
 109             hir::ItemKind::Fn(ref sig, .., body) => Some((body, None, Some(sig))),
 110             _ => None,
 111         },
 112         Node::TraitItem(item) => match item.kind {
 113             hir::TraitItemKind::Const(ty, Some(body)) => Some((body, Some(ty), None)),
 114             hir::TraitItemKind::Fn(ref sig, hir::TraitFn::Provided(body)) => {
 115                 Some((body, None, Some(sig)))
 116             }
 117             _ => None,
 118         },
 119         Node::ImplItem(item) => match item.kind {
 120             hir::ImplItemKind::Const(ty, body) => Some((body, Some(ty), None)),
 121             hir::ImplItemKind::Fn(ref sig, body) => Some((body, None, Some(sig))),
 122             _ => None,
 123         },
 124         Node::AnonConst(constant) => Some((constant.body, None, None)),
 125         _ => None,
 126     }
 127 }
 128
 129 fn has_typeck_results(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> bool {
 130     // Closures' typeck results come from their outermost function,
 131     // as they are part of the same "inference environment".
 132     let typeck_root_def_id = tcx.typeck_root_def_id(def_id);
 133     if typeck_root_def_id != def_id {
 134         return tcx.has_typeck_results(typeck_root_def_id);
 135     }
 136
 137     if let Some(def_id) = def_id.as_local() {
 138         let id = tcx.hir().local_def_id_to_hir_id(def_id);
 139         primary_body_of(tcx, id).is_some()
 140     } else {
 141         false
 142     }
 143 }
 144
 145 fn used_trait_imports(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: LocalDefId) -> &UnordSet<LocalDefId> {
 146     &*tcx.typeck(def_id).used_trait_imports
 147 }
 148
 149 fn typeck_item_bodies(tcx: TyCtxt<'_>, (): ()) {
 150     tcx.hir().par_body_owners(|body_owner_def_id| tcx.ensure().typeck(body_owner_def_id));
 151 }
 152
 153 fn typeck_const_arg<'tcx>(
 154     tcx: TyCtxt<'tcx>,
 155     (did, param_did): (LocalDefId, DefId),
 156 ) -> &ty::TypeckResults<'tcx> {
 157     let fallback = move || tcx.type_of(param_did);
 158     typeck_with_fallback(tcx, did, fallback)
 159 }
 160
 161 fn typeck<'tcx>(tcx: TyCtxt<'tcx>, def_id: LocalDefId) -> &ty::TypeckResults<'tcx> {
 162     if let Some(param_did) = tcx.opt_const_param_of(def_id) {
 163         tcx.typeck_const_arg((def_id, param_did))
 164     } else {
 165         let fallback = move || tcx.type_of(def_id.to_def_id());
 166         typeck_with_fallback(tcx, def_id, fallback)
 167     }
 168 }
 169
 170 /// Used only to get `TypeckResults` for type inference during error recovery.
 171 /// Currently only used for type inference of `static`s and `const`s to avoid type cycle errors.
 172 fn diagnostic_only_typeck<'tcx>(tcx: TyCtxt<'tcx>, def_id: LocalDefId) -> &ty::TypeckResults<'tcx> {
 173     let fallback = move || {
 174         let span = tcx.hir().span(tcx.hir().local_def_id_to_hir_id(def_id));
 175         tcx.ty_error_with_message(span, "diagnostic only typeck table used")
 176     };
 177     typeck_with_fallback(tcx, def_id, fallback)
 178 }
 179
 180 #[instrument(level = "debug", skip(tcx, fallback), ret)]
 181 fn typeck_with_fallback<'tcx>(
 182     tcx: TyCtxt<'tcx>,
 183     def_id: LocalDefId,
 184     fallback: impl Fn() -> Ty<'tcx> + 'tcx,
 185 ) -> &'tcx ty::TypeckResults<'tcx> {
 186     // Closures' typeck results come from their outermost function,
 187     // as they are part of the same "inference environment".
 188     let typeck_root_def_id = tcx.typeck_root_def_id(def_id.to_def_id()).expect_local();
 189     if typeck_root_def_id != def_id {
 190         return tcx.typeck(typeck_root_def_id);
 191     }
 192
 193     let id = tcx.hir().local_def_id_to_hir_id(def_id);
 194     let span = tcx.hir().span(id);
 195
 196     // Figure out what primary body this item has.
 197     let (body_id, body_ty, fn_sig) = primary_body_of(tcx, id).unwrap_or_else(|| {
 198         span_bug!(span, "can't type-check body of {:?}", def_id);
 199     });
 200     let body = tcx.hir().body(body_id);
 201
 202     let typeck_results = Inherited::build(tcx, def_id).enter(|inh| {
 203         let param_env = tcx.param_env(def_id);
 204         let mut fcx = FnCtxt::new(&inh, param_env, def_id);
 205
 206         if let Some(hir::FnSig { header, decl, .. }) = fn_sig {
 207             let fn_sig = if rustc_hir_analysis::collect::get_infer_ret_ty(&decl.output).is_some() {
 208                 fcx.astconv().ty_of_fn(id, header.unsafety, header.abi, decl, None, None)
 209             } else {
 210                 tcx.fn_sig(def_id)
 211             };
 212
 213             check_abi(tcx, id, span, fn_sig.abi());
 214
 215             // Compute the function signature from point of view of inside the fn.
 216             let fn_sig = tcx.liberate_late_bound_regions(def_id.to_def_id(), fn_sig);
 217             let fn_sig = fcx.normalize(body.value.span, fn_sig);
 218
 219             check_fn(&mut fcx, fn_sig, decl, def_id, body, None);
 220         } else {
 221             let expected_type = body_ty
 222                 .and_then(|ty| match ty.kind {
 223                     hir::TyKind::Infer => Some(fcx.astconv().ast_ty_to_ty(ty)),
 224                     _ => None,
 225                 })
 226                 .unwrap_or_else(|| match tcx.hir().get(id) {
 227                     Node::AnonConst(_) => match tcx.hir().get(tcx.hir().parent_id(id)) {
 228                         Node::Expr(&hir::Expr {
 229                             kind: hir::ExprKind::ConstBlock(ref anon_const),
 230                             ..
 231                         }) if anon_const.hir_id == id => fcx.next_ty_var(TypeVariableOrigin {
 232                             kind: TypeVariableOriginKind::TypeInference,
 233                             span,
 234                         }),
 235                         Node::Ty(&hir::Ty {
 236                             kind: hir::TyKind::Typeof(ref anon_const), ..
 237                         }) if anon_const.hir_id == id => fcx.next_ty_var(TypeVariableOrigin {
 238                             kind: TypeVariableOriginKind::TypeInference,
 239                             span,
 240                         }),
 241                         Node::Expr(&hir::Expr { kind: hir::ExprKind::InlineAsm(asm), .. })
 242                         | Node::Item(&hir::Item { kind: hir::ItemKind::GlobalAsm(asm), .. }) => {
 243                             let operand_ty =
 244                                 asm.operands.iter().find_map(|(op, _op_sp)| match op {
 245                                     hir::InlineAsmOperand::Const { anon_const }
 246                                         if anon_const.hir_id == id =>
 247                                     {
 248                                         // Inline assembly constants must be integers.
 249                                         Some(fcx.next_int_var())
 250                                     }
 251                                     hir::InlineAsmOperand::SymFn { anon_const }
 252                                         if anon_const.hir_id == id =>
 253                                     {
 254                                         Some(fcx.next_ty_var(TypeVariableOrigin {
 255                                             kind: TypeVariableOriginKind::MiscVariable,
 256                                             span,
 257                                         }))
 258                                     }
 259                                     _ => None,
 260                                 });
 261                             operand_ty.unwrap_or_else(fallback)
 262                         }
 263                         _ => fallback(),
 264                     },
 265                     _ => fallback(),
 266                 });
 267
 268             let expected_type = fcx.normalize(body.value.span, expected_type);
 269             fcx.require_type_is_sized(expected_type, body.value.span, traits::ConstSized);
 270
 271             // Gather locals in statics (because of block expressions).
 272             GatherLocalsVisitor::new(&fcx).visit_body(body);
 273
 274             fcx.check_expr_coercable_to_type(&body.value, expected_type, None);
 275
 276             fcx.write_ty(id, expected_type);
 277         };
 278
 279         fcx.type_inference_fallback();
 280
 281         // Even though coercion casts provide type hints, we check casts after fallback for
 282         // backwards compatibility. This makes fallback a stronger type hint than a cast coercion.
 283         fcx.check_casts();
 284         fcx.select_obligations_where_possible(|_| {});
 285
 286         // Closure and generator analysis may run after fallback
 287         // because they don't constrain other type variables.
 288         // Closure analysis only runs on closures. Therefore they only need to fulfill non-const predicates (as of now)
 289         let prev_constness = fcx.param_env.constness();
 290         fcx.param_env = fcx.param_env.without_const();
 291         fcx.closure_analyze(body);
 292         fcx.param_env = fcx.param_env.with_constness(prev_constness);
 293         assert!(fcx.deferred_call_resolutions.borrow().is_empty());
 294         // Before the generator analysis, temporary scopes shall be marked to provide more
 295         // precise information on types to be captured.
 296         fcx.resolve_rvalue_scopes(def_id.to_def_id());
 297         fcx.resolve_generator_interiors(def_id.to_def_id());
 298
 299         for (ty, span, code) in fcx.deferred_sized_obligations.borrow_mut().drain(..) {
 300             let ty = fcx.normalize(span, ty);
 301             fcx.require_type_is_sized(ty, span, code);
 302         }
 303
 304         fcx.select_all_obligations_or_error();
 305
 306         if let None = fcx.infcx.tainted_by_errors() {
 307             fcx.check_transmutes();
 308         }
 309
 310         fcx.check_asms();
 311
 312         fcx.infcx.skip_region_resolution();
 313
 314         fcx.resolve_type_vars_in_body(body)
 315     });
 316
 317     // Consistency check our TypeckResults instance can hold all ItemLocalIds
 318     // it will need to hold.
 319     assert_eq!(typeck_results.hir_owner, id.owner);
 320
 321     typeck_results
 322 }
 323
 324 /// When `check_fn` is invoked on a generator (i.e., a body that
 325 /// includes yield), it returns back some information about the yield
 326 /// points.
 327 struct GeneratorTypes<'tcx> {
 328     /// Type of generator argument / values returned by `yield`.
 329     resume_ty: Ty<'tcx>,
 330
 331     /// Type of value that is yielded.
 332     yield_ty: Ty<'tcx>,
 333
 334     /// Types that are captured (see `GeneratorInterior` for more).
 335     interior: Ty<'tcx>,
 336
 337     /// Indicates if the generator is movable or static (immovable).
 338     movability: hir::Movability,
 339 }
 340
 341 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq)]
 342 pub enum Needs {
 343     MutPlace,
 344     None,
 345 }
 346
 347 impl Needs {
 348     fn maybe_mut_place(m: hir::Mutability) -> Self {
 349         match m {
 350             hir::Mutability::Mut => Needs::MutPlace,
 351             hir::Mutability::Not => Needs::None,
 352         }
 353     }
 354 }
 355
 356 #[derive(Debug, Copy, Clone)]
 357 pub enum PlaceOp {
 358     Deref,
 359     Index,
 360 }
 361
 362 pub struct BreakableCtxt<'tcx> {
 363     may_break: bool,
 364
 365     // this is `null` for loops where break with a value is illegal,
 366     // such as `while`, `for`, and `while let`
 367     coerce: Option<DynamicCoerceMany<'tcx>>,
 368 }
 369
 370 pub struct EnclosingBreakables<'tcx> {
 371     stack: Vec<BreakableCtxt<'tcx>>,
 372     by_id: HirIdMap<usize>,
 373 }
 374
 375 impl<'tcx> EnclosingBreakables<'tcx> {
 376     fn find_breakable(&mut self, target_id: hir::HirId) -> &mut BreakableCtxt<'tcx> {
 377         self.opt_find_breakable(target_id).unwrap_or_else(|| {
 378             bug!("could not find enclosing breakable with id {}", target_id);
 379         })
 380     }
 381
 382     fn opt_find_breakable(&mut self, target_id: hir::HirId) -> Option<&mut BreakableCtxt<'tcx>> {
 383         match self.by_id.get(&target_id) {
 384             Some(ix) => Some(&mut self.stack[*ix]),
 385             None => None,
 386         }
 387     }
 388 }
 389
 390 fn report_unexpected_variant_res(
 391     tcx: TyCtxt<'_>,
 392     res: Res,
 393     qpath: &hir::QPath<'_>,
 394     span: Span,
 395     err_code: &str,
 396     expected: &str,
 397 ) -> ErrorGuaranteed {
 398     let res_descr = match res {
 399         Res::Def(DefKind::Variant, _) => "struct variant",
 400         _ => res.descr(),
 401     };
 402     let path_str = rustc_hir_pretty::qpath_to_string(qpath);
 403     let mut err = tcx.sess.struct_span_err_with_code(
 404         span,
 405         format!("expected {expected}, found {res_descr} `{path_str}`"),
 406         DiagnosticId::Error(err_code.into()),
 407     );
 408     match res {
 409         Res::Def(DefKind::Fn | DefKind::AssocFn, _) if err_code == "E0164" => {
 410             let patterns_url = "https://doc.rust-lang.org/book/ch18-00-patterns.html";
 411             err.span_label(span, "`fn` calls are not allowed in patterns");
 412             err.help(format!("for more information, visit {patterns_url}"))
 413         }
 414         _ => err.span_label(span, format!("not a {expected}")),
 415     }
 416     .emit()
 417 }
 418
 419 /// Controls whether the arguments are tupled. This is used for the call
 420 /// operator.
 421 ///
 422 /// Tupling means that all call-side arguments are packed into a tuple and
 423 /// passed as a single parameter. For example, if tupling is enabled, this
 424 /// function:
 425 /// ```
 426 /// fn f(x: (isize, isize)) {}
 427 /// ```
 428 /// Can be called as:
 429 /// ```ignore UNSOLVED (can this be done in user code?)
 430 /// # fn f(x: (isize, isize)) {}
 431 /// f(1, 2);
 432 /// ```
 433 /// Instead of:
 434 /// ```
 435 /// # fn f(x: (isize, isize)) {}
 436 /// f((1, 2));
 437 /// ```
 438 #[derive(Copy, Clone, Eq, PartialEq)]
 439 enum TupleArgumentsFlag {
 440     DontTupleArguments,
 441     TupleArguments,
 442 }
 443
 444 fn fatally_break_rust(sess: &Session) {
 445     let handler = sess.diagnostic();
 446     handler.span_bug_no_panic(
 447         MultiSpan::new(),
 448         "It looks like you're trying to break rust; would you like some ICE?",
 449     );
 450     handler.note_without_error("the compiler expectedly panicked. this is a feature.");
 451     handler.note_without_error(
 452         "we would appreciate a joke overview: \
 453          https://github.com/rust-lang/rust/issues/43162#issuecomment-320764675",
 454     );
 455     handler.note_without_error(&format!(
 456         "rustc {} running on {}",
 457         option_env!("CFG_VERSION").unwrap_or("unknown_version"),
 458         config::host_triple(),
 459     ));
 460 }
 461
 462 fn has_expected_num_generic_args(
 463     tcx: TyCtxt<'_>,
 464     trait_did: Option<DefId>,
 465     expected: usize,
 466 ) -> bool {
 467     trait_did.map_or(true, |trait_did| {
 468         let generics = tcx.generics_of(trait_did);
 469         generics.count() == expected + if generics.has_self { 1 } else { 0 }
 470     })
 471 }
 472
 473 pub fn provide(providers: &mut Providers) {
 474     method::provide(providers);
 475     *providers = Providers {
 476         typeck_item_bodies,
 477         typeck_const_arg,
 478         typeck,
 479         diagnostic_only_typeck,
 480         has_typeck_results,
 481         used_trait_imports,
 482         ..*providers
 483     };
 484 }