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::fx::FxHashSet;
  56 use rustc_errors::{struct_span_err, MultiSpan};
  57 use rustc_hir as hir;
  58 use rustc_hir::def::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 #[derive(Copy, Clone)]
  93 pub struct UnsafetyState {
  94     pub def: hir::HirId,
  95     pub unsafety: hir::Unsafety,
  96     from_fn: bool,
  97 }
  98
  99 impl UnsafetyState {
 100     pub fn function(unsafety: hir::Unsafety, def: hir::HirId) -> UnsafetyState {
 101         UnsafetyState { def, unsafety, from_fn: true }
 102     }
 103
 104     pub fn recurse(self, blk: &hir::Block<'_>) -> UnsafetyState {
 105         use hir::BlockCheckMode;
 106         match self.unsafety {
 107             // If this unsafe, then if the outer function was already marked as
 108             // unsafe we shouldn't attribute the unsafe'ness to the block. This
 109             // way the block can be warned about instead of ignoring this
 110             // extraneous block (functions are never warned about).
 111             hir::Unsafety::Unsafe if self.from_fn => self,
 112
 113             unsafety => {
 114                 let (unsafety, def) = match blk.rules {
 115                     BlockCheckMode::UnsafeBlock(..) => (hir::Unsafety::Unsafe, blk.hir_id),
 116                     BlockCheckMode::DefaultBlock => (unsafety, self.def),
 117                 };
 118                 UnsafetyState { def, unsafety, from_fn: false }
 119             }
 120         }
 121     }
 122 }
 123
 124 /// If this `DefId` is a "primary tables entry", returns
 125 /// `Some((body_id, body_ty, fn_sig))`. Otherwise, returns `None`.
 126 ///
 127 /// If this function returns `Some`, then `typeck_results(def_id)` will
 128 /// succeed; if it returns `None`, then `typeck_results(def_id)` may or
 129 /// may not succeed. In some cases where this function returns `None`
 130 /// (notably closures), `typeck_results(def_id)` would wind up
 131 /// redirecting to the owning function.
 132 fn primary_body_of(
 133     tcx: TyCtxt<'_>,
 134     id: hir::HirId,
 135 ) -> Option<(hir::BodyId, Option<&hir::Ty<'_>>, Option<&hir::FnSig<'_>>)> {
 136     match tcx.hir().get(id) {
 137         Node::Item(item) => match item.kind {
 138             hir::ItemKind::Const(ty, body) | hir::ItemKind::Static(ty, _, body) => {
 139                 Some((body, Some(ty), None))
 140             }
 141             hir::ItemKind::Fn(ref sig, .., body) => Some((body, None, Some(sig))),
 142             _ => None,
 143         },
 144         Node::TraitItem(item) => match item.kind {
 145             hir::TraitItemKind::Const(ty, Some(body)) => Some((body, Some(ty), None)),
 146             hir::TraitItemKind::Fn(ref sig, hir::TraitFn::Provided(body)) => {
 147                 Some((body, None, Some(sig)))
 148             }
 149             _ => None,
 150         },
 151         Node::ImplItem(item) => match item.kind {
 152             hir::ImplItemKind::Const(ty, body) => Some((body, Some(ty), None)),
 153             hir::ImplItemKind::Fn(ref sig, body) => Some((body, None, Some(sig))),
 154             _ => None,
 155         },
 156         Node::AnonConst(constant) => Some((constant.body, None, None)),
 157         _ => None,
 158     }
 159 }
 160
 161 fn has_typeck_results(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> bool {
 162     // Closures' typeck results come from their outermost function,
 163     // as they are part of the same "inference environment".
 164     let typeck_root_def_id = tcx.typeck_root_def_id(def_id);
 165     if typeck_root_def_id != def_id {
 166         return tcx.has_typeck_results(typeck_root_def_id);
 167     }
 168
 169     if let Some(def_id) = def_id.as_local() {
 170         let id = tcx.hir().local_def_id_to_hir_id(def_id);
 171         primary_body_of(tcx, id).is_some()
 172     } else {
 173         false
 174     }
 175 }
 176
 177 fn used_trait_imports(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: LocalDefId) -> &FxHashSet<LocalDefId> {
 178     &*tcx.typeck(def_id).used_trait_imports
 179 }
 180
 181 fn typeck_item_bodies(tcx: TyCtxt<'_>, (): ()) {
 182     tcx.hir().par_body_owners(|body_owner_def_id| tcx.ensure().typeck(body_owner_def_id));
 183 }
 184
 185 fn typeck_const_arg<'tcx>(
 186     tcx: TyCtxt<'tcx>,
 187     (did, param_did): (LocalDefId, DefId),
 188 ) -> &ty::TypeckResults<'tcx> {
 189     let fallback = move || tcx.type_of(param_did);
 190     typeck_with_fallback(tcx, did, fallback)
 191 }
 192
 193 fn typeck<'tcx>(tcx: TyCtxt<'tcx>, def_id: LocalDefId) -> &ty::TypeckResults<'tcx> {
 194     if let Some(param_did) = tcx.opt_const_param_of(def_id) {
 195         tcx.typeck_const_arg((def_id, param_did))
 196     } else {
 197         let fallback = move || tcx.type_of(def_id.to_def_id());
 198         typeck_with_fallback(tcx, def_id, fallback)
 199     }
 200 }
 201
 202 /// Used only to get `TypeckResults` for type inference during error recovery.
 203 /// Currently only used for type inference of `static`s and `const`s to avoid type cycle errors.
 204 fn diagnostic_only_typeck<'tcx>(tcx: TyCtxt<'tcx>, def_id: LocalDefId) -> &ty::TypeckResults<'tcx> {
 205     let fallback = move || {
 206         let span = tcx.hir().span(tcx.hir().local_def_id_to_hir_id(def_id));
 207         tcx.ty_error_with_message(span, "diagnostic only typeck table used")
 208     };
 209     typeck_with_fallback(tcx, def_id, fallback)
 210 }
 211
 212 fn typeck_with_fallback<'tcx>(
 213     tcx: TyCtxt<'tcx>,
 214     def_id: LocalDefId,
 215     fallback: impl Fn() -> Ty<'tcx> + 'tcx,
 216 ) -> &'tcx ty::TypeckResults<'tcx> {
 217     // Closures' typeck results come from their outermost function,
 218     // as they are part of the same "inference environment".
 219     let typeck_root_def_id = tcx.typeck_root_def_id(def_id.to_def_id()).expect_local();
 220     if typeck_root_def_id != def_id {
 221         return tcx.typeck(typeck_root_def_id);
 222     }
 223
 224     let id = tcx.hir().local_def_id_to_hir_id(def_id);
 225     let span = tcx.hir().span(id);
 226
 227     // Figure out what primary body this item has.
 228     let (body_id, body_ty, fn_sig) = primary_body_of(tcx, id).unwrap_or_else(|| {
 229         span_bug!(span, "can't type-check body of {:?}", def_id);
 230     });
 231     let body = tcx.hir().body(body_id);
 232
 233     let typeck_results = Inherited::build(tcx, def_id).enter(|inh| {
 234         let param_env = tcx.param_env(def_id);
 235         let mut fcx = if let Some(hir::FnSig { header, decl, .. }) = fn_sig {
 236             let fn_sig = if rustc_hir_analysis::collect::get_infer_ret_ty(&decl.output).is_some() {
 237                 let fcx = FnCtxt::new(&inh, param_env, body.value.hir_id);
 238                 <dyn AstConv<'_>>::ty_of_fn(&fcx, id, header.unsafety, header.abi, decl, None, None)
 239             } else {
 240                 tcx.fn_sig(def_id)
 241             };
 242
 243             check_abi(tcx, id, span, fn_sig.abi());
 244
 245             // Compute the function signature from point of view of inside the fn.
 246             let fn_sig = tcx.liberate_late_bound_regions(def_id.to_def_id(), fn_sig);
 247             let fn_sig = inh.normalize_associated_types_in(
 248                 body.value.span,
 249                 body_id.hir_id,
 250                 param_env,
 251                 fn_sig,
 252             );
 253             check_fn(&inh, param_env, fn_sig, decl, id, body, None, true).0
 254         } else {
 255             let fcx = FnCtxt::new(&inh, param_env, body.value.hir_id);
 256             let expected_type = body_ty
 257                 .and_then(|ty| match ty.kind {
 258                     hir::TyKind::Infer => Some(<dyn AstConv<'_>>::ast_ty_to_ty(&fcx, ty)),
 259                     _ => None,
 260                 })
 261                 .unwrap_or_else(|| match tcx.hir().get(id) {
 262                     Node::AnonConst(_) => match tcx.hir().get(tcx.hir().get_parent_node(id)) {
 263                         Node::Expr(&hir::Expr {
 264                             kind: hir::ExprKind::ConstBlock(ref anon_const),
 265                             ..
 266                         }) if anon_const.hir_id == id => fcx.next_ty_var(TypeVariableOrigin {
 267                             kind: TypeVariableOriginKind::TypeInference,
 268                             span,
 269                         }),
 270                         Node::Ty(&hir::Ty {
 271                             kind: hir::TyKind::Typeof(ref anon_const), ..
 272                         }) if anon_const.hir_id == id => fcx.next_ty_var(TypeVariableOrigin {
 273                             kind: TypeVariableOriginKind::TypeInference,
 274                             span,
 275                         }),
 276                         Node::Expr(&hir::Expr { kind: hir::ExprKind::InlineAsm(asm), .. })
 277                         | Node::Item(&hir::Item { kind: hir::ItemKind::GlobalAsm(asm), .. }) => {
 278                             let operand_ty = asm
 279                                 .operands
 280                                 .iter()
 281                                 .filter_map(|(op, _op_sp)| match op {
 282                                     hir::InlineAsmOperand::Const { anon_const }
 283                                         if anon_const.hir_id == id =>
 284                                     {
 285                                         // Inline assembly constants must be integers.
 286                                         Some(fcx.next_int_var())
 287                                     }
 288                                     hir::InlineAsmOperand::SymFn { anon_const }
 289                                         if anon_const.hir_id == id =>
 290                                     {
 291                                         Some(fcx.next_ty_var(TypeVariableOrigin {
 292                                             kind: TypeVariableOriginKind::MiscVariable,
 293                                             span,
 294                                         }))
 295                                     }
 296                                     _ => None,
 297                                 })
 298                                 .next();
 299                             operand_ty.unwrap_or_else(fallback)
 300                         }
 301                         _ => fallback(),
 302                     },
 303                     _ => fallback(),
 304                 });
 305
 306             let expected_type = fcx.normalize_associated_types_in(body.value.span, expected_type);
 307             fcx.require_type_is_sized(expected_type, body.value.span, traits::ConstSized);
 308
 309             // Gather locals in statics (because of block expressions).
 310             GatherLocalsVisitor::new(&fcx).visit_body(body);
 311
 312             fcx.check_expr_coercable_to_type(&body.value, expected_type, None);
 313
 314             fcx.write_ty(id, expected_type);
 315
 316             fcx
 317         };
 318
 319         let fallback_has_occurred = fcx.type_inference_fallback();
 320
 321         // Even though coercion casts provide type hints, we check casts after fallback for
 322         // backwards compatibility. This makes fallback a stronger type hint than a cast coercion.
 323         fcx.check_casts();
 324         fcx.select_obligations_where_possible(fallback_has_occurred, |_| {});
 325
 326         // Closure and generator analysis may run after fallback
 327         // because they don't constrain other type variables.
 328         // Closure analysis only runs on closures. Therefore they only need to fulfill non-const predicates (as of now)
 329         let prev_constness = fcx.param_env.constness();
 330         fcx.param_env = fcx.param_env.without_const();
 331         fcx.closure_analyze(body);
 332         fcx.param_env = fcx.param_env.with_constness(prev_constness);
 333         assert!(fcx.deferred_call_resolutions.borrow().is_empty());
 334         // Before the generator analysis, temporary scopes shall be marked to provide more
 335         // precise information on types to be captured.
 336         fcx.resolve_rvalue_scopes(def_id.to_def_id());
 337         fcx.resolve_generator_interiors(def_id.to_def_id());
 338
 339         for (ty, span, code) in fcx.deferred_sized_obligations.borrow_mut().drain(..) {
 340             let ty = fcx.normalize_ty(span, ty);
 341             fcx.require_type_is_sized(ty, span, code);
 342         }
 343
 344         fcx.select_all_obligations_or_error();
 345
 346         if !fcx.infcx.is_tainted_by_errors() {
 347             fcx.check_transmutes();
 348         }
 349
 350         fcx.check_asms();
 351
 352         fcx.infcx.skip_region_resolution();
 353
 354         fcx.resolve_type_vars_in_body(body)
 355     });
 356
 357     // Consistency check our TypeckResults instance can hold all ItemLocalIds
 358     // it will need to hold.
 359     assert_eq!(typeck_results.hir_owner, id.owner);
 360
 361     typeck_results
 362 }
 363
 364 /// When `check_fn` is invoked on a generator (i.e., a body that
 365 /// includes yield), it returns back some information about the yield
 366 /// points.
 367 struct GeneratorTypes<'tcx> {
 368     /// Type of generator argument / values returned by `yield`.
 369     resume_ty: Ty<'tcx>,
 370
 371     /// Type of value that is yielded.
 372     yield_ty: Ty<'tcx>,
 373
 374     /// Types that are captured (see `GeneratorInterior` for more).
 375     interior: Ty<'tcx>,
 376
 377     /// Indicates if the generator is movable or static (immovable).
 378     movability: hir::Movability,
 379 }
 380
 381 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq)]
 382 pub enum Needs {
 383     MutPlace,
 384     None,
 385 }
 386
 387 impl Needs {
 388     fn maybe_mut_place(m: hir::Mutability) -> Self {
 389         match m {
 390             hir::Mutability::Mut => Needs::MutPlace,
 391             hir::Mutability::Not => Needs::None,
 392         }
 393     }
 394 }
 395
 396 #[derive(Debug, Copy, Clone)]
 397 pub enum PlaceOp {
 398     Deref,
 399     Index,
 400 }
 401
 402 pub struct BreakableCtxt<'tcx> {
 403     may_break: bool,
 404
 405     // this is `null` for loops where break with a value is illegal,
 406     // such as `while`, `for`, and `while let`
 407     coerce: Option<DynamicCoerceMany<'tcx>>,
 408 }
 409
 410 pub struct EnclosingBreakables<'tcx> {
 411     stack: Vec<BreakableCtxt<'tcx>>,
 412     by_id: HirIdMap<usize>,
 413 }
 414
 415 impl<'tcx> EnclosingBreakables<'tcx> {
 416     fn find_breakable(&mut self, target_id: hir::HirId) -> &mut BreakableCtxt<'tcx> {
 417         self.opt_find_breakable(target_id).unwrap_or_else(|| {
 418             bug!("could not find enclosing breakable with id {}", target_id);
 419         })
 420     }
 421
 422     fn opt_find_breakable(&mut self, target_id: hir::HirId) -> Option<&mut BreakableCtxt<'tcx>> {
 423         match self.by_id.get(&target_id) {
 424             Some(ix) => Some(&mut self.stack[*ix]),
 425             None => None,
 426         }
 427     }
 428 }
 429
 430 fn report_unexpected_variant_res(tcx: TyCtxt<'_>, res: Res, qpath: &hir::QPath<'_>, span: Span) {
 431     struct_span_err!(
 432         tcx.sess,
 433         span,
 434         E0533,
 435         "expected unit struct, unit variant or constant, found {} `{}`",
 436         res.descr(),
 437         rustc_hir_pretty::qpath_to_string(qpath),
 438     )
 439     .emit();
 440 }
 441
 442 /// Controls whether the arguments are tupled. This is used for the call
 443 /// operator.
 444 ///
 445 /// Tupling means that all call-side arguments are packed into a tuple and
 446 /// passed as a single parameter. For example, if tupling is enabled, this
 447 /// function:
 448 /// ```
 449 /// fn f(x: (isize, isize)) {}
 450 /// ```
 451 /// Can be called as:
 452 /// ```ignore UNSOLVED (can this be done in user code?)
 453 /// # fn f(x: (isize, isize)) {}
 454 /// f(1, 2);
 455 /// ```
 456 /// Instead of:
 457 /// ```
 458 /// # fn f(x: (isize, isize)) {}
 459 /// f((1, 2));
 460 /// ```
 461 #[derive(Clone, Eq, PartialEq)]
 462 enum TupleArgumentsFlag {
 463     DontTupleArguments,
 464     TupleArguments,
 465 }
 466
 467 fn fatally_break_rust(sess: &Session) {
 468     let handler = sess.diagnostic();
 469     handler.span_bug_no_panic(
 470         MultiSpan::new(),
 471         "It looks like you're trying to break rust; would you like some ICE?",
 472     );
 473     handler.note_without_error("the compiler expectedly panicked. this is a feature.");
 474     handler.note_without_error(
 475         "we would appreciate a joke overview: \
 476          https://github.com/rust-lang/rust/issues/43162#issuecomment-320764675",
 477     );
 478     handler.note_without_error(&format!(
 479         "rustc {} running on {}",
 480         option_env!("CFG_VERSION").unwrap_or("unknown_version"),
 481         config::host_triple(),
 482     ));
 483 }
 484
 485 fn has_expected_num_generic_args<'tcx>(
 486     tcx: TyCtxt<'tcx>,
 487     trait_did: Option<DefId>,
 488     expected: usize,
 489 ) -> bool {
 490     trait_did.map_or(true, |trait_did| {
 491         let generics = tcx.generics_of(trait_did);
 492         generics.count() == expected + if generics.has_self { 1 } else { 0 }
 493     })
 494 }
 495
 496 pub fn provide(providers: &mut Providers) {
 497     method::provide(providers);
 498     *providers = Providers {
 499         typeck_item_bodies,
 500         typeck_const_arg,
 501         typeck,
 502         diagnostic_only_typeck,
 503         has_typeck_results,
 504         used_trait_imports,
 505         ..*providers
 506     };
 507 }