]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - compiler/rustc_infer/src/infer/mod.rs
Rollup merge of #102119 - steffahn:fix-pararmeter, r=dtolnay
[rust.git] / compiler / rustc_infer / src / infer / mod.rs
1 pub use self::freshen::TypeFreshener;
2 pub use self::lexical_region_resolve::RegionResolutionError;
3 pub use self::LateBoundRegionConversionTime::*;
4 pub use self::RegionVariableOrigin::*;
5 pub use self::SubregionOrigin::*;
6 pub use self::ValuePairs::*;
7
8 use self::opaque_types::OpaqueTypeStorage;
9 pub(crate) use self::undo_log::{InferCtxtUndoLogs, Snapshot, UndoLog};
10
11 use crate::traits::{self, ObligationCause, PredicateObligations, TraitEngine, TraitEngineExt};
12
13 use rustc_data_structures::fx::{FxHashMap, FxHashSet};
14 use rustc_data_structures::sync::Lrc;
15 use rustc_data_structures::undo_log::Rollback;
16 use rustc_data_structures::unify as ut;
17 use rustc_errors::{DiagnosticBuilder, ErrorGuaranteed};
18 use rustc_hir::def_id::{DefId, LocalDefId};
19 use rustc_middle::infer::canonical::{Canonical, CanonicalVarValues};
20 use rustc_middle::infer::unify_key::{ConstVarValue, ConstVariableValue};
21 use rustc_middle::infer::unify_key::{ConstVariableOrigin, ConstVariableOriginKind, ToType};
22 use rustc_middle::mir::interpret::{ErrorHandled, EvalToValTreeResult};
23 use rustc_middle::mir::ConstraintCategory;
24 use rustc_middle::traits::select;
25 use rustc_middle::ty::abstract_const::{AbstractConst, FailureKind};
26 use rustc_middle::ty::error::{ExpectedFound, TypeError};
27 use rustc_middle::ty::fold::BoundVarReplacerDelegate;
28 use rustc_middle::ty::fold::{TypeFoldable, TypeFolder, TypeSuperFoldable};
29 use rustc_middle::ty::relate::RelateResult;
30 use rustc_middle::ty::subst::{GenericArg, GenericArgKind, InternalSubsts, SubstsRef};
31 use rustc_middle::ty::visit::TypeVisitable;
32 pub use rustc_middle::ty::IntVarValue;
33 use rustc_middle::ty::{self, GenericParamDefKind, InferConst, Ty, TyCtxt};
34 use rustc_middle::ty::{ConstVid, FloatVid, IntVid, TyVid};
35 use rustc_span::symbol::Symbol;
36 use rustc_span::{Span, DUMMY_SP};
37
38 use std::cell::{Cell, Ref, RefCell};
39 use std::fmt;
40
41 use self::combine::CombineFields;
42 use self::free_regions::RegionRelations;
43 use self::lexical_region_resolve::LexicalRegionResolutions;
44 use self::outlives::env::OutlivesEnvironment;
45 use self::region_constraints::{GenericKind, RegionConstraintData, VarInfos, VerifyBound};
46 use self::region_constraints::{
47     RegionConstraintCollector, RegionConstraintStorage, RegionSnapshot,
48 };
49 use self::type_variable::{TypeVariableOrigin, TypeVariableOriginKind};
50
51 pub mod at;
52 pub mod canonical;
53 mod combine;
54 mod equate;
55 pub mod error_reporting;
56 pub mod free_regions;
57 mod freshen;
58 mod fudge;
59 mod glb;
60 mod higher_ranked;
61 pub mod lattice;
62 mod lexical_region_resolve;
63 mod lub;
64 pub mod nll_relate;
65 pub mod opaque_types;
66 pub mod outlives;
67 mod projection;
68 pub mod region_constraints;
69 pub mod resolve;
70 mod sub;
71 pub mod type_variable;
72 mod undo_log;
73
74 #[must_use]
75 #[derive(Debug)]
76 pub struct InferOk<'tcx, T> {
77     pub value: T,
78     pub obligations: PredicateObligations<'tcx>,
79 }
80 pub type InferResult<'tcx, T> = Result<InferOk<'tcx, T>, TypeError<'tcx>>;
81
82 pub type Bound<T> = Option<T>;
83 pub type UnitResult<'tcx> = RelateResult<'tcx, ()>; // "unify result"
84 pub type FixupResult<'tcx, T> = Result<T, FixupError<'tcx>>; // "fixup result"
85
86 pub(crate) type UnificationTable<'a, 'tcx, T> = ut::UnificationTable<
87     ut::InPlace<T, &'a mut ut::UnificationStorage<T>, &'a mut InferCtxtUndoLogs<'tcx>>,
88 >;
89
90 /// This type contains all the things within `InferCtxt` that sit within a
91 /// `RefCell` and are involved with taking/rolling back snapshots. Snapshot
92 /// operations are hot enough that we want only one call to `borrow_mut` per
93 /// call to `start_snapshot` and `rollback_to`.
94 #[derive(Clone)]
95 pub struct InferCtxtInner<'tcx> {
96     /// Cache for projections. This cache is snapshotted along with the infcx.
97     ///
98     /// Public so that `traits::project` can use it.
99     pub projection_cache: traits::ProjectionCacheStorage<'tcx>,
100
101     /// We instantiate `UnificationTable` with `bounds<Ty>` because the types
102     /// that might instantiate a general type variable have an order,
103     /// represented by its upper and lower bounds.
104     type_variable_storage: type_variable::TypeVariableStorage<'tcx>,
105
106     /// Map from const parameter variable to the kind of const it represents.
107     const_unification_storage: ut::UnificationTableStorage<ty::ConstVid<'tcx>>,
108
109     /// Map from integral variable to the kind of integer it represents.
110     int_unification_storage: ut::UnificationTableStorage<ty::IntVid>,
111
112     /// Map from floating variable to the kind of float it represents.
113     float_unification_storage: ut::UnificationTableStorage<ty::FloatVid>,
114
115     /// Tracks the set of region variables and the constraints between them.
116     /// This is initially `Some(_)` but when
117     /// `resolve_regions_and_report_errors` is invoked, this gets set to `None`
118     /// -- further attempts to perform unification, etc., may fail if new
119     /// region constraints would've been added.
120     region_constraint_storage: Option<RegionConstraintStorage<'tcx>>,
121
122     /// A set of constraints that regionck must validate. Each
123     /// constraint has the form `T:'a`, meaning "some type `T` must
124     /// outlive the lifetime 'a". These constraints derive from
125     /// instantiated type parameters. So if you had a struct defined
126     /// like
127     /// ```ignore (illustrative)
128     ///     struct Foo<T:'static> { ... }
129     /// ```
130     /// then in some expression `let x = Foo { ... }` it will
131     /// instantiate the type parameter `T` with a fresh type `$0`. At
132     /// the same time, it will record a region obligation of
133     /// `$0:'static`. This will get checked later by regionck. (We
134     /// can't generally check these things right away because we have
135     /// to wait until types are resolved.)
136     ///
137     /// These are stored in a map keyed to the id of the innermost
138     /// enclosing fn body / static initializer expression. This is
139     /// because the location where the obligation was incurred can be
140     /// relevant with respect to which sublifetime assumptions are in
141     /// place. The reason that we store under the fn-id, and not
142     /// something more fine-grained, is so that it is easier for
143     /// regionck to be sure that it has found *all* the region
144     /// obligations (otherwise, it's easy to fail to walk to a
145     /// particular node-id).
146     ///
147     /// Before running `resolve_regions_and_report_errors`, the creator
148     /// of the inference context is expected to invoke
149     /// [`InferCtxt::process_registered_region_obligations`]
150     /// for each body-id in this map, which will process the
151     /// obligations within. This is expected to be done 'late enough'
152     /// that all type inference variables have been bound and so forth.
153     region_obligations: Vec<RegionObligation<'tcx>>,
154
155     undo_log: InferCtxtUndoLogs<'tcx>,
156
157     /// Caches for opaque type inference.
158     pub opaque_type_storage: OpaqueTypeStorage<'tcx>,
159 }
160
161 impl<'tcx> InferCtxtInner<'tcx> {
162     fn new() -> InferCtxtInner<'tcx> {
163         InferCtxtInner {
164             projection_cache: Default::default(),
165             type_variable_storage: type_variable::TypeVariableStorage::new(),
166             undo_log: InferCtxtUndoLogs::default(),
167             const_unification_storage: ut::UnificationTableStorage::new(),
168             int_unification_storage: ut::UnificationTableStorage::new(),
169             float_unification_storage: ut::UnificationTableStorage::new(),
170             region_constraint_storage: Some(RegionConstraintStorage::new()),
171             region_obligations: vec![],
172             opaque_type_storage: Default::default(),
173         }
174     }
175
176     #[inline]
177     pub fn region_obligations(&self) -> &[RegionObligation<'tcx>] {
178         &self.region_obligations
179     }
180
181     #[inline]
182     pub fn projection_cache(&mut self) -> traits::ProjectionCache<'_, 'tcx> {
183         self.projection_cache.with_log(&mut self.undo_log)
184     }
185
186     #[inline]
187     fn type_variables(&mut self) -> type_variable::TypeVariableTable<'_, 'tcx> {
188         self.type_variable_storage.with_log(&mut self.undo_log)
189     }
190
191     #[inline]
192     pub fn opaque_types(&mut self) -> opaque_types::OpaqueTypeTable<'_, 'tcx> {
193         self.opaque_type_storage.with_log(&mut self.undo_log)
194     }
195
196     #[inline]
197     fn int_unification_table(
198         &mut self,
199     ) -> ut::UnificationTable<
200         ut::InPlace<
201             ty::IntVid,
202             &mut ut::UnificationStorage<ty::IntVid>,
203             &mut InferCtxtUndoLogs<'tcx>,
204         >,
205     > {
206         self.int_unification_storage.with_log(&mut self.undo_log)
207     }
208
209     #[inline]
210     fn float_unification_table(
211         &mut self,
212     ) -> ut::UnificationTable<
213         ut::InPlace<
214             ty::FloatVid,
215             &mut ut::UnificationStorage<ty::FloatVid>,
216             &mut InferCtxtUndoLogs<'tcx>,
217         >,
218     > {
219         self.float_unification_storage.with_log(&mut self.undo_log)
220     }
221
222     #[inline]
223     fn const_unification_table(
224         &mut self,
225     ) -> ut::UnificationTable<
226         ut::InPlace<
227             ty::ConstVid<'tcx>,
228             &mut ut::UnificationStorage<ty::ConstVid<'tcx>>,
229             &mut InferCtxtUndoLogs<'tcx>,
230         >,
231     > {
232         self.const_unification_storage.with_log(&mut self.undo_log)
233     }
234
235     #[inline]
236     pub fn unwrap_region_constraints(&mut self) -> RegionConstraintCollector<'_, 'tcx> {
237         self.region_constraint_storage
238             .as_mut()
239             .expect("region constraints already solved")
240             .with_log(&mut self.undo_log)
241     }
242 }
243
244 #[derive(Clone, Copy, Debug, PartialEq, Eq)]
245 pub enum DefiningAnchor {
246     /// `DefId` of the item.
247     Bind(LocalDefId),
248     /// When opaque types are not resolved, we `Bubble` up, meaning
249     /// return the opaque/hidden type pair from query, for caller of query to handle it.
250     Bubble,
251     /// Used to catch type mismatch errors when handling opaque types.
252     Error,
253 }
254
255 pub struct InferCtxt<'a, 'tcx> {
256     pub tcx: TyCtxt<'tcx>,
257
258     /// The `DefId` of the item in whose context we are performing inference or typeck.
259     /// It is used to check whether an opaque type use is a defining use.
260     ///
261     /// If it is `DefiningAnchor::Bubble`, we can't resolve opaque types here and need to bubble up
262     /// the obligation. This frequently happens for
263     /// short lived InferCtxt within queries. The opaque type obligations are forwarded
264     /// to the outside until the end up in an `InferCtxt` for typeck or borrowck.
265     ///
266     /// It is default value is `DefiningAnchor::Error`, this way it is easier to catch errors that
267     /// might come up during inference or typeck.
268     pub defining_use_anchor: DefiningAnchor,
269
270     /// Whether this inference context should care about region obligations in
271     /// the root universe. Most notably, this is used during hir typeck as region
272     /// solving is left to borrowck instead.
273     pub considering_regions: bool,
274
275     /// During type-checking/inference of a body, `in_progress_typeck_results`
276     /// contains a reference to the typeck results being built up, which are
277     /// used for reading closure kinds/signatures as they are inferred,
278     /// and for error reporting logic to read arbitrary node types.
279     pub in_progress_typeck_results: Option<&'a RefCell<ty::TypeckResults<'tcx>>>,
280
281     pub inner: RefCell<InferCtxtInner<'tcx>>,
282
283     /// If set, this flag causes us to skip the 'leak check' during
284     /// higher-ranked subtyping operations. This flag is a temporary one used
285     /// to manage the removal of the leak-check: for the time being, we still run the
286     /// leak-check, but we issue warnings. This flag can only be set to true
287     /// when entering a snapshot.
288     skip_leak_check: Cell<bool>,
289
290     /// Once region inference is done, the values for each variable.
291     lexical_region_resolutions: RefCell<Option<LexicalRegionResolutions<'tcx>>>,
292
293     /// Caches the results of trait selection. This cache is used
294     /// for things that have to do with the parameters in scope.
295     pub selection_cache: select::SelectionCache<'tcx>,
296
297     /// Caches the results of trait evaluation.
298     pub evaluation_cache: select::EvaluationCache<'tcx>,
299
300     /// the set of predicates on which errors have been reported, to
301     /// avoid reporting the same error twice.
302     pub reported_trait_errors: RefCell<FxHashMap<Span, Vec<ty::Predicate<'tcx>>>>,
303
304     pub reported_closure_mismatch: RefCell<FxHashSet<(Span, Option<Span>)>>,
305
306     /// When an error occurs, we want to avoid reporting "derived"
307     /// errors that are due to this original failure. Normally, we
308     /// handle this with the `err_count_on_creation` count, which
309     /// basically just tracks how many errors were reported when we
310     /// started type-checking a fn and checks to see if any new errors
311     /// have been reported since then. Not great, but it works.
312     ///
313     /// However, when errors originated in other passes -- notably
314     /// resolve -- this heuristic breaks down. Therefore, we have this
315     /// auxiliary flag that one can set whenever one creates a
316     /// type-error that is due to an error in a prior pass.
317     ///
318     /// Don't read this flag directly, call `is_tainted_by_errors()`
319     /// and `set_tainted_by_errors()`.
320     tainted_by_errors: Cell<Option<ErrorGuaranteed>>,
321
322     /// Track how many errors were reported when this infcx is created.
323     /// If the number of errors increases, that's also a sign (line
324     /// `tainted_by_errors`) to avoid reporting certain kinds of errors.
325     // FIXME(matthewjasper) Merge into `tainted_by_errors`
326     err_count_on_creation: usize,
327
328     /// This flag is true while there is an active snapshot.
329     in_snapshot: Cell<bool>,
330
331     /// What is the innermost universe we have created? Starts out as
332     /// `UniverseIndex::root()` but grows from there as we enter
333     /// universal quantifiers.
334     ///
335     /// N.B., at present, we exclude the universal quantifiers on the
336     /// item we are type-checking, and just consider those names as
337     /// part of the root universe. So this would only get incremented
338     /// when we enter into a higher-ranked (`for<..>`) type or trait
339     /// bound.
340     universe: Cell<ty::UniverseIndex>,
341
342     normalize_fn_sig_for_diagnostic:
343         Option<Lrc<dyn Fn(&InferCtxt<'_, 'tcx>, ty::PolyFnSig<'tcx>) -> ty::PolyFnSig<'tcx>>>,
344 }
345
346 /// See the `error_reporting` module for more details.
347 #[derive(Clone, Copy, Debug, PartialEq, Eq, TypeFoldable, TypeVisitable)]
348 pub enum ValuePairs<'tcx> {
349     Regions(ExpectedFound<ty::Region<'tcx>>),
350     Terms(ExpectedFound<ty::Term<'tcx>>),
351     TraitRefs(ExpectedFound<ty::TraitRef<'tcx>>),
352     PolyTraitRefs(ExpectedFound<ty::PolyTraitRef<'tcx>>),
353 }
354
355 impl<'tcx> ValuePairs<'tcx> {
356     pub fn ty(&self) -> Option<(Ty<'tcx>, Ty<'tcx>)> {
357         if let ValuePairs::Terms(ExpectedFound { expected, found }) = self
358             && let Some(expected) = expected.ty()
359             && let Some(found) = found.ty()
360         {
361             Some((expected, found))
362         } else {
363             None
364         }
365     }
366 }
367
368 /// The trace designates the path through inference that we took to
369 /// encounter an error or subtyping constraint.
370 ///
371 /// See the `error_reporting` module for more details.
372 #[derive(Clone, Debug)]
373 pub struct TypeTrace<'tcx> {
374     pub cause: ObligationCause<'tcx>,
375     pub values: ValuePairs<'tcx>,
376 }
377
378 /// The origin of a `r1 <= r2` constraint.
379 ///
380 /// See `error_reporting` module for more details
381 #[derive(Clone, Debug)]
382 pub enum SubregionOrigin<'tcx> {
383     /// Arose from a subtyping relation
384     Subtype(Box<TypeTrace<'tcx>>),
385
386     /// When casting `&'a T` to an `&'b Trait` object,
387     /// relating `'a` to `'b`
388     RelateObjectBound(Span),
389
390     /// Some type parameter was instantiated with the given type,
391     /// and that type must outlive some region.
392     RelateParamBound(Span, Ty<'tcx>, Option<Span>),
393
394     /// The given region parameter was instantiated with a region
395     /// that must outlive some other region.
396     RelateRegionParamBound(Span),
397
398     /// Creating a pointer `b` to contents of another reference
399     Reborrow(Span),
400
401     /// Creating a pointer `b` to contents of an upvar
402     ReborrowUpvar(Span, ty::UpvarId),
403
404     /// Data with type `Ty<'tcx>` was borrowed
405     DataBorrowed(Ty<'tcx>, Span),
406
407     /// (&'a &'b T) where a >= b
408     ReferenceOutlivesReferent(Ty<'tcx>, Span),
409
410     /// Comparing the signature and requirements of an impl method against
411     /// the containing trait.
412     CompareImplItemObligation {
413         span: Span,
414         impl_item_def_id: LocalDefId,
415         trait_item_def_id: DefId,
416     },
417
418     /// Checking that the bounds of a trait's associated type hold for a given impl
419     CheckAssociatedTypeBounds {
420         parent: Box<SubregionOrigin<'tcx>>,
421         impl_item_def_id: LocalDefId,
422         trait_item_def_id: DefId,
423     },
424
425     AscribeUserTypeProvePredicate(Span),
426 }
427
428 // `SubregionOrigin` is used a lot. Make sure it doesn't unintentionally get bigger.
429 #[cfg(all(target_arch = "x86_64", target_pointer_width = "64"))]
430 static_assert_size!(SubregionOrigin<'_>, 32);
431
432 impl<'tcx> SubregionOrigin<'tcx> {
433     pub fn to_constraint_category(&self) -> ConstraintCategory<'tcx> {
434         match self {
435             Self::Subtype(type_trace) => type_trace.cause.to_constraint_category(),
436             Self::AscribeUserTypeProvePredicate(span) => ConstraintCategory::Predicate(*span),
437             _ => ConstraintCategory::BoringNoLocation,
438         }
439     }
440 }
441
442 /// Times when we replace late-bound regions with variables:
443 #[derive(Clone, Copy, Debug)]
444 pub enum LateBoundRegionConversionTime {
445     /// when a fn is called
446     FnCall,
447
448     /// when two higher-ranked types are compared
449     HigherRankedType,
450
451     /// when projecting an associated type
452     AssocTypeProjection(DefId),
453 }
454
455 /// Reasons to create a region inference variable
456 ///
457 /// See `error_reporting` module for more details
458 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
459 pub enum RegionVariableOrigin {
460     /// Region variables created for ill-categorized reasons,
461     /// mostly indicates places in need of refactoring
462     MiscVariable(Span),
463
464     /// Regions created by a `&P` or `[...]` pattern
465     PatternRegion(Span),
466
467     /// Regions created by `&` operator
468     AddrOfRegion(Span),
469
470     /// Regions created as part of an autoref of a method receiver
471     Autoref(Span),
472
473     /// Regions created as part of an automatic coercion
474     Coercion(Span),
475
476     /// Region variables created as the values for early-bound regions
477     EarlyBoundRegion(Span, Symbol),
478
479     /// Region variables created for bound regions
480     /// in a function or method that is called
481     LateBoundRegion(Span, ty::BoundRegionKind, LateBoundRegionConversionTime),
482
483     UpvarRegion(ty::UpvarId, Span),
484
485     /// This origin is used for the inference variables that we create
486     /// during NLL region processing.
487     Nll(NllRegionVariableOrigin),
488 }
489
490 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
491 pub enum NllRegionVariableOrigin {
492     /// During NLL region processing, we create variables for free
493     /// regions that we encounter in the function signature and
494     /// elsewhere. This origin indices we've got one of those.
495     FreeRegion,
496
497     /// "Universal" instantiation of a higher-ranked region (e.g.,
498     /// from a `for<'a> T` binder). Meant to represent "any region".
499     Placeholder(ty::PlaceholderRegion),
500
501     Existential {
502         /// If this is true, then this variable was created to represent a lifetime
503         /// bound in a `for` binder. For example, it might have been created to
504         /// represent the lifetime `'a` in a type like `for<'a> fn(&'a u32)`.
505         /// Such variables are created when we are trying to figure out if there
506         /// is any valid instantiation of `'a` that could fit into some scenario.
507         ///
508         /// This is used to inform error reporting: in the case that we are trying to
509         /// determine whether there is any valid instantiation of a `'a` variable that meets
510         /// some constraint C, we want to blame the "source" of that `for` type,
511         /// rather than blaming the source of the constraint C.
512         from_forall: bool,
513     },
514 }
515
516 // FIXME(eddyb) investigate overlap between this and `TyOrConstInferVar`.
517 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
518 pub enum FixupError<'tcx> {
519     UnresolvedIntTy(IntVid),
520     UnresolvedFloatTy(FloatVid),
521     UnresolvedTy(TyVid),
522     UnresolvedConst(ConstVid<'tcx>),
523 }
524
525 /// See the `region_obligations` field for more information.
526 #[derive(Clone, Debug)]
527 pub struct RegionObligation<'tcx> {
528     pub sub_region: ty::Region<'tcx>,
529     pub sup_type: Ty<'tcx>,
530     pub origin: SubregionOrigin<'tcx>,
531 }
532
533 impl<'tcx> fmt::Display for FixupError<'tcx> {
534     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
535         use self::FixupError::*;
536
537         match *self {
538             UnresolvedIntTy(_) => write!(
539                 f,
540                 "cannot determine the type of this integer; \
541                  add a suffix to specify the type explicitly"
542             ),
543             UnresolvedFloatTy(_) => write!(
544                 f,
545                 "cannot determine the type of this number; \
546                  add a suffix to specify the type explicitly"
547             ),
548             UnresolvedTy(_) => write!(f, "unconstrained type"),
549             UnresolvedConst(_) => write!(f, "unconstrained const value"),
550         }
551     }
552 }
553
554 /// A temporary returned by `tcx.infer_ctxt()`. This is necessary
555 /// for multiple `InferCtxt` to share the same `in_progress_typeck_results`
556 /// without using `Rc` or something similar.
557 pub struct InferCtxtBuilder<'tcx> {
558     tcx: TyCtxt<'tcx>,
559     defining_use_anchor: DefiningAnchor,
560     considering_regions: bool,
561     fresh_typeck_results: Option<RefCell<ty::TypeckResults<'tcx>>>,
562     normalize_fn_sig_for_diagnostic:
563         Option<Lrc<dyn Fn(&InferCtxt<'_, 'tcx>, ty::PolyFnSig<'tcx>) -> ty::PolyFnSig<'tcx>>>,
564 }
565
566 pub trait TyCtxtInferExt<'tcx> {
567     fn infer_ctxt(self) -> InferCtxtBuilder<'tcx>;
568 }
569
570 impl<'tcx> TyCtxtInferExt<'tcx> for TyCtxt<'tcx> {
571     fn infer_ctxt(self) -> InferCtxtBuilder<'tcx> {
572         InferCtxtBuilder {
573             tcx: self,
574             defining_use_anchor: DefiningAnchor::Error,
575             considering_regions: true,
576             fresh_typeck_results: None,
577             normalize_fn_sig_for_diagnostic: None,
578         }
579     }
580 }
581
582 impl<'tcx> InferCtxtBuilder<'tcx> {
583     /// Used only by `rustc_typeck` during body type-checking/inference,
584     /// will initialize `in_progress_typeck_results` with fresh `TypeckResults`.
585     /// Will also change the scope for opaque type defining use checks to the given owner.
586     pub fn with_fresh_in_progress_typeck_results(mut self, table_owner: LocalDefId) -> Self {
587         self.fresh_typeck_results = Some(RefCell::new(ty::TypeckResults::new(table_owner)));
588         self.with_opaque_type_inference(DefiningAnchor::Bind(table_owner))
589     }
590
591     /// Whenever the `InferCtxt` should be able to handle defining uses of opaque types,
592     /// you need to call this function. Otherwise the opaque type will be treated opaquely.
593     ///
594     /// It is only meant to be called in two places, for typeck
595     /// (via `with_fresh_in_progress_typeck_results`) and for the inference context used
596     /// in mir borrowck.
597     pub fn with_opaque_type_inference(mut self, defining_use_anchor: DefiningAnchor) -> Self {
598         self.defining_use_anchor = defining_use_anchor;
599         self
600     }
601
602     pub fn ignoring_regions(mut self) -> Self {
603         self.considering_regions = false;
604         self
605     }
606
607     pub fn with_normalize_fn_sig_for_diagnostic(
608         mut self,
609         fun: Lrc<dyn Fn(&InferCtxt<'_, 'tcx>, ty::PolyFnSig<'tcx>) -> ty::PolyFnSig<'tcx>>,
610     ) -> Self {
611         self.normalize_fn_sig_for_diagnostic = Some(fun);
612         self
613     }
614
615     /// Given a canonical value `C` as a starting point, create an
616     /// inference context that contains each of the bound values
617     /// within instantiated as a fresh variable. The `f` closure is
618     /// invoked with the new infcx, along with the instantiated value
619     /// `V` and a substitution `S`. This substitution `S` maps from
620     /// the bound values in `C` to their instantiated values in `V`
621     /// (in other words, `S(C) = V`).
622     pub fn enter_with_canonical<T, R>(
623         &mut self,
624         span: Span,
625         canonical: &Canonical<'tcx, T>,
626         f: impl for<'a> FnOnce(InferCtxt<'a, 'tcx>, T, CanonicalVarValues<'tcx>) -> R,
627     ) -> R
628     where
629         T: TypeFoldable<'tcx>,
630     {
631         self.enter(|infcx| {
632             let (value, subst) =
633                 infcx.instantiate_canonical_with_fresh_inference_vars(span, canonical);
634             f(infcx, value, subst)
635         })
636     }
637
638     pub fn enter<R>(&mut self, f: impl for<'a> FnOnce(InferCtxt<'a, 'tcx>) -> R) -> R {
639         let InferCtxtBuilder {
640             tcx,
641             defining_use_anchor,
642             considering_regions,
643             ref fresh_typeck_results,
644             ref normalize_fn_sig_for_diagnostic,
645         } = *self;
646         let in_progress_typeck_results = fresh_typeck_results.as_ref();
647         f(InferCtxt {
648             tcx,
649             defining_use_anchor,
650             considering_regions,
651             in_progress_typeck_results,
652             inner: RefCell::new(InferCtxtInner::new()),
653             lexical_region_resolutions: RefCell::new(None),
654             selection_cache: Default::default(),
655             evaluation_cache: Default::default(),
656             reported_trait_errors: Default::default(),
657             reported_closure_mismatch: Default::default(),
658             tainted_by_errors: Cell::new(None),
659             err_count_on_creation: tcx.sess.err_count(),
660             in_snapshot: Cell::new(false),
661             skip_leak_check: Cell::new(false),
662             universe: Cell::new(ty::UniverseIndex::ROOT),
663             normalize_fn_sig_for_diagnostic: normalize_fn_sig_for_diagnostic
664                 .as_ref()
665                 .map(|f| f.clone()),
666         })
667     }
668 }
669
670 impl<'tcx, T> InferOk<'tcx, T> {
671     pub fn unit(self) -> InferOk<'tcx, ()> {
672         InferOk { value: (), obligations: self.obligations }
673     }
674
675     /// Extracts `value`, registering any obligations into `fulfill_cx`.
676     pub fn into_value_registering_obligations(
677         self,
678         infcx: &InferCtxt<'_, 'tcx>,
679         fulfill_cx: &mut dyn TraitEngine<'tcx>,
680     ) -> T {
681         let InferOk { value, obligations } = self;
682         fulfill_cx.register_predicate_obligations(infcx, obligations);
683         value
684     }
685 }
686
687 impl<'tcx> InferOk<'tcx, ()> {
688     pub fn into_obligations(self) -> PredicateObligations<'tcx> {
689         self.obligations
690     }
691 }
692
693 #[must_use = "once you start a snapshot, you should always consume it"]
694 pub struct CombinedSnapshot<'a, 'tcx> {
695     undo_snapshot: Snapshot<'tcx>,
696     region_constraints_snapshot: RegionSnapshot,
697     universe: ty::UniverseIndex,
698     was_in_snapshot: bool,
699     _in_progress_typeck_results: Option<Ref<'a, ty::TypeckResults<'tcx>>>,
700 }
701
702 impl<'a, 'tcx> InferCtxt<'a, 'tcx> {
703     /// calls `tcx.try_unify_abstract_consts` after
704     /// canonicalizing the consts.
705     #[instrument(skip(self), level = "debug")]
706     pub fn try_unify_abstract_consts(
707         &self,
708         a: ty::Unevaluated<'tcx, ()>,
709         b: ty::Unevaluated<'tcx, ()>,
710         param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
711     ) -> bool {
712         // Reject any attempt to unify two unevaluated constants that contain inference
713         // variables, since inference variables in queries lead to ICEs.
714         if a.substs.has_infer_types_or_consts()
715             || b.substs.has_infer_types_or_consts()
716             || param_env.has_infer_types_or_consts()
717         {
718             debug!("a or b or param_env contain infer vars in its substs -> cannot unify");
719             return false;
720         }
721
722         let param_env_and = param_env.and((a, b));
723         let erased = self.tcx.erase_regions(param_env_and);
724         debug!("after erase_regions: {:?}", erased);
725
726         self.tcx.try_unify_abstract_consts(erased)
727     }
728
729     pub fn is_in_snapshot(&self) -> bool {
730         self.in_snapshot.get()
731     }
732
733     pub fn freshen<T: TypeFoldable<'tcx>>(&self, t: T) -> T {
734         t.fold_with(&mut self.freshener())
735     }
736
737     /// Returns the origin of the type variable identified by `vid`, or `None`
738     /// if this is not a type variable.
739     ///
740     /// No attempt is made to resolve `ty`.
741     pub fn type_var_origin(&'a self, ty: Ty<'tcx>) -> Option<TypeVariableOrigin> {
742         match *ty.kind() {
743             ty::Infer(ty::TyVar(vid)) => {
744                 Some(*self.inner.borrow_mut().type_variables().var_origin(vid))
745             }
746             _ => None,
747         }
748     }
749
750     pub fn freshener<'b>(&'b self) -> TypeFreshener<'b, 'tcx> {
751         freshen::TypeFreshener::new(self, false)
752     }
753
754     /// Like `freshener`, but does not replace `'static` regions.
755     pub fn freshener_keep_static<'b>(&'b self) -> TypeFreshener<'b, 'tcx> {
756         freshen::TypeFreshener::new(self, true)
757     }
758
759     pub fn unsolved_variables(&self) -> Vec<Ty<'tcx>> {
760         let mut inner = self.inner.borrow_mut();
761         let mut vars: Vec<Ty<'_>> = inner
762             .type_variables()
763             .unsolved_variables()
764             .into_iter()
765             .map(|t| self.tcx.mk_ty_var(t))
766             .collect();
767         vars.extend(
768             (0..inner.int_unification_table().len())
769                 .map(|i| ty::IntVid { index: i as u32 })
770                 .filter(|&vid| inner.int_unification_table().probe_value(vid).is_none())
771                 .map(|v| self.tcx.mk_int_var(v)),
772         );
773         vars.extend(
774             (0..inner.float_unification_table().len())
775                 .map(|i| ty::FloatVid { index: i as u32 })
776                 .filter(|&vid| inner.float_unification_table().probe_value(vid).is_none())
777                 .map(|v| self.tcx.mk_float_var(v)),
778         );
779         vars
780     }
781
782     fn combine_fields(
783         &'a self,
784         trace: TypeTrace<'tcx>,
785         param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
786         define_opaque_types: bool,
787     ) -> CombineFields<'a, 'tcx> {
788         CombineFields {
789             infcx: self,
790             trace,
791             cause: None,
792             param_env,
793             obligations: PredicateObligations::new(),
794             define_opaque_types,
795         }
796     }
797
798     /// Clear the "currently in a snapshot" flag, invoke the closure,
799     /// then restore the flag to its original value. This flag is a
800     /// debugging measure designed to detect cases where we start a
801     /// snapshot, create type variables, and register obligations
802     /// which may involve those type variables in the fulfillment cx,
803     /// potentially leaving "dangling type variables" behind.
804     /// In such cases, an assertion will fail when attempting to
805     /// register obligations, within a snapshot. Very useful, much
806     /// better than grovelling through megabytes of `RUSTC_LOG` output.
807     ///
808     /// HOWEVER, in some cases the flag is unhelpful. In particular, we
809     /// sometimes create a "mini-fulfilment-cx" in which we enroll
810     /// obligations. As long as this fulfillment cx is fully drained
811     /// before we return, this is not a problem, as there won't be any
812     /// escaping obligations in the main cx. In those cases, you can
813     /// use this function.
814     pub fn save_and_restore_in_snapshot_flag<F, R>(&self, func: F) -> R
815     where
816         F: FnOnce(&Self) -> R,
817     {
818         let flag = self.in_snapshot.replace(false);
819         let result = func(self);
820         self.in_snapshot.set(flag);
821         result
822     }
823
824     fn start_snapshot(&self) -> CombinedSnapshot<'a, 'tcx> {
825         debug!("start_snapshot()");
826
827         let in_snapshot = self.in_snapshot.replace(true);
828
829         let mut inner = self.inner.borrow_mut();
830
831         CombinedSnapshot {
832             undo_snapshot: inner.undo_log.start_snapshot(),
833             region_constraints_snapshot: inner.unwrap_region_constraints().start_snapshot(),
834             universe: self.universe(),
835             was_in_snapshot: in_snapshot,
836             // Borrow typeck results "in progress" (i.e., during typeck)
837             // to ban writes from within a snapshot to them.
838             _in_progress_typeck_results: self
839                 .in_progress_typeck_results
840                 .map(|typeck_results| typeck_results.borrow()),
841         }
842     }
843
844     #[instrument(skip(self, snapshot), level = "debug")]
845     fn rollback_to(&self, cause: &str, snapshot: CombinedSnapshot<'a, 'tcx>) {
846         let CombinedSnapshot {
847             undo_snapshot,
848             region_constraints_snapshot,
849             universe,
850             was_in_snapshot,
851             _in_progress_typeck_results,
852         } = snapshot;
853
854         self.in_snapshot.set(was_in_snapshot);
855         self.universe.set(universe);
856
857         let mut inner = self.inner.borrow_mut();
858         inner.rollback_to(undo_snapshot);
859         inner.unwrap_region_constraints().rollback_to(region_constraints_snapshot);
860     }
861
862     #[instrument(skip(self, snapshot), level = "debug")]
863     fn commit_from(&self, snapshot: CombinedSnapshot<'a, 'tcx>) {
864         let CombinedSnapshot {
865             undo_snapshot,
866             region_constraints_snapshot: _,
867             universe: _,
868             was_in_snapshot,
869             _in_progress_typeck_results,
870         } = snapshot;
871
872         self.in_snapshot.set(was_in_snapshot);
873
874         self.inner.borrow_mut().commit(undo_snapshot);
875     }
876
877     /// Execute `f` and commit the bindings if closure `f` returns `Ok(_)`.
878     #[instrument(skip(self, f), level = "debug")]
879     pub fn commit_if_ok<T, E, F>(&self, f: F) -> Result<T, E>
880     where
881         F: FnOnce(&CombinedSnapshot<'a, 'tcx>) -> Result<T, E>,
882     {
883         let snapshot = self.start_snapshot();
884         let r = f(&snapshot);
885         debug!("commit_if_ok() -- r.is_ok() = {}", r.is_ok());
886         match r {
887             Ok(_) => {
888                 self.commit_from(snapshot);
889             }
890             Err(_) => {
891                 self.rollback_to("commit_if_ok -- error", snapshot);
892             }
893         }
894         r
895     }
896
897     /// Execute `f` then unroll any bindings it creates.
898     #[instrument(skip(self, f), level = "debug")]
899     pub fn probe<R, F>(&self, f: F) -> R
900     where
901         F: FnOnce(&CombinedSnapshot<'a, 'tcx>) -> R,
902     {
903         let snapshot = self.start_snapshot();
904         let r = f(&snapshot);
905         self.rollback_to("probe", snapshot);
906         r
907     }
908
909     /// If `should_skip` is true, then execute `f` then unroll any bindings it creates.
910     #[instrument(skip(self, f), level = "debug")]
911     pub fn probe_maybe_skip_leak_check<R, F>(&self, should_skip: bool, f: F) -> R
912     where
913         F: FnOnce(&CombinedSnapshot<'a, 'tcx>) -> R,
914     {
915         let snapshot = self.start_snapshot();
916         let was_skip_leak_check = self.skip_leak_check.get();
917         if should_skip {
918             self.skip_leak_check.set(true);
919         }
920         let r = f(&snapshot);
921         self.rollback_to("probe", snapshot);
922         self.skip_leak_check.set(was_skip_leak_check);
923         r
924     }
925
926     /// Scan the constraints produced since `snapshot` began and returns:
927     ///
928     /// - `None` -- if none of them involve "region outlives" constraints
929     /// - `Some(true)` -- if there are `'a: 'b` constraints where `'a` or `'b` is a placeholder
930     /// - `Some(false)` -- if there are `'a: 'b` constraints but none involve placeholders
931     pub fn region_constraints_added_in_snapshot(
932         &self,
933         snapshot: &CombinedSnapshot<'a, 'tcx>,
934     ) -> Option<bool> {
935         self.inner
936             .borrow_mut()
937             .unwrap_region_constraints()
938             .region_constraints_added_in_snapshot(&snapshot.undo_snapshot)
939     }
940
941     pub fn opaque_types_added_in_snapshot(&self, snapshot: &CombinedSnapshot<'a, 'tcx>) -> bool {
942         self.inner.borrow().undo_log.opaque_types_in_snapshot(&snapshot.undo_snapshot)
943     }
944
945     pub fn add_given(&self, sub: ty::Region<'tcx>, sup: ty::RegionVid) {
946         self.inner.borrow_mut().unwrap_region_constraints().add_given(sub, sup);
947     }
948
949     pub fn can_sub<T>(&self, param_env: ty::ParamEnv<'tcx>, a: T, b: T) -> UnitResult<'tcx>
950     where
951         T: at::ToTrace<'tcx>,
952     {
953         let origin = &ObligationCause::dummy();
954         self.probe(|_| {
955             self.at(origin, param_env).sub(a, b).map(|InferOk { obligations: _, .. }| {
956                 // Ignore obligations, since we are unrolling
957                 // everything anyway.
958             })
959         })
960     }
961
962     pub fn can_eq<T>(&self, param_env: ty::ParamEnv<'tcx>, a: T, b: T) -> UnitResult<'tcx>
963     where
964         T: at::ToTrace<'tcx>,
965     {
966         let origin = &ObligationCause::dummy();
967         self.probe(|_| {
968             self.at(origin, param_env).eq(a, b).map(|InferOk { obligations: _, .. }| {
969                 // Ignore obligations, since we are unrolling
970                 // everything anyway.
971             })
972         })
973     }
974
975     #[instrument(skip(self), level = "debug")]
976     pub fn sub_regions(
977         &self,
978         origin: SubregionOrigin<'tcx>,
979         a: ty::Region<'tcx>,
980         b: ty::Region<'tcx>,
981     ) {
982         self.inner.borrow_mut().unwrap_region_constraints().make_subregion(origin, a, b);
983     }
984
985     /// Require that the region `r` be equal to one of the regions in
986     /// the set `regions`.
987     #[instrument(skip(self), level = "debug")]
988     pub fn member_constraint(
989         &self,
990         key: ty::OpaqueTypeKey<'tcx>,
991         definition_span: Span,
992         hidden_ty: Ty<'tcx>,
993         region: ty::Region<'tcx>,
994         in_regions: &Lrc<Vec<ty::Region<'tcx>>>,
995     ) {
996         self.inner.borrow_mut().unwrap_region_constraints().member_constraint(
997             key,
998             definition_span,
999             hidden_ty,
1000             region,
1001             in_regions,
1002         );
1003     }
1004
1005     /// Processes a `Coerce` predicate from the fulfillment context.
1006     /// This is NOT the preferred way to handle coercion, which is to
1007     /// invoke `FnCtxt::coerce` or a similar method (see `coercion.rs`).
1008     ///
1009     /// This method here is actually a fallback that winds up being
1010     /// invoked when `FnCtxt::coerce` encounters unresolved type variables
1011     /// and records a coercion predicate. Presently, this method is equivalent
1012     /// to `subtype_predicate` -- that is, "coercing" `a` to `b` winds up
1013     /// actually requiring `a <: b`. This is of course a valid coercion,
1014     /// but it's not as flexible as `FnCtxt::coerce` would be.
1015     ///
1016     /// (We may refactor this in the future, but there are a number of
1017     /// practical obstacles. Among other things, `FnCtxt::coerce` presently
1018     /// records adjustments that are required on the HIR in order to perform
1019     /// the coercion, and we don't currently have a way to manage that.)
1020     pub fn coerce_predicate(
1021         &self,
1022         cause: &ObligationCause<'tcx>,
1023         param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
1024         predicate: ty::PolyCoercePredicate<'tcx>,
1025     ) -> Result<InferResult<'tcx, ()>, (TyVid, TyVid)> {
1026         let subtype_predicate = predicate.map_bound(|p| ty::SubtypePredicate {
1027             a_is_expected: false, // when coercing from `a` to `b`, `b` is expected
1028             a: p.a,
1029             b: p.b,
1030         });
1031         self.subtype_predicate(cause, param_env, subtype_predicate)
1032     }
1033
1034     pub fn subtype_predicate(
1035         &self,
1036         cause: &ObligationCause<'tcx>,
1037         param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
1038         predicate: ty::PolySubtypePredicate<'tcx>,
1039     ) -> Result<InferResult<'tcx, ()>, (TyVid, TyVid)> {
1040         // Check for two unresolved inference variables, in which case we can
1041         // make no progress. This is partly a micro-optimization, but it's
1042         // also an opportunity to "sub-unify" the variables. This isn't
1043         // *necessary* to prevent cycles, because they would eventually be sub-unified
1044         // anyhow during generalization, but it helps with diagnostics (we can detect
1045         // earlier that they are sub-unified).
1046         //
1047         // Note that we can just skip the binders here because
1048         // type variables can't (at present, at
1049         // least) capture any of the things bound by this binder.
1050         //
1051         // Note that this sub here is not just for diagnostics - it has semantic
1052         // effects as well.
1053         let r_a = self.shallow_resolve(predicate.skip_binder().a);
1054         let r_b = self.shallow_resolve(predicate.skip_binder().b);
1055         match (r_a.kind(), r_b.kind()) {
1056             (&ty::Infer(ty::TyVar(a_vid)), &ty::Infer(ty::TyVar(b_vid))) => {
1057                 self.inner.borrow_mut().type_variables().sub(a_vid, b_vid);
1058                 return Err((a_vid, b_vid));
1059             }
1060             _ => {}
1061         }
1062
1063         Ok(self.commit_if_ok(|_snapshot| {
1064             let ty::SubtypePredicate { a_is_expected, a, b } =
1065                 self.replace_bound_vars_with_placeholders(predicate);
1066
1067             let ok = self.at(cause, param_env).sub_exp(a_is_expected, a, b)?;
1068
1069             Ok(ok.unit())
1070         }))
1071     }
1072
1073     pub fn region_outlives_predicate(
1074         &self,
1075         cause: &traits::ObligationCause<'tcx>,
1076         predicate: ty::PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx>,
1077     ) {
1078         let ty::OutlivesPredicate(r_a, r_b) = self.replace_bound_vars_with_placeholders(predicate);
1079         let origin =
1080             SubregionOrigin::from_obligation_cause(cause, || RelateRegionParamBound(cause.span));
1081         self.sub_regions(origin, r_b, r_a); // `b : a` ==> `a <= b`
1082     }
1083
1084     /// Number of type variables created so far.
1085     pub fn num_ty_vars(&self) -> usize {
1086         self.inner.borrow_mut().type_variables().num_vars()
1087     }
1088
1089     pub fn next_ty_var_id(&self, origin: TypeVariableOrigin) -> TyVid {
1090         self.inner.borrow_mut().type_variables().new_var(self.universe(), origin)
1091     }
1092
1093     pub fn next_ty_var(&self, origin: TypeVariableOrigin) -> Ty<'tcx> {
1094         self.tcx.mk_ty_var(self.next_ty_var_id(origin))
1095     }
1096
1097     pub fn next_ty_var_id_in_universe(
1098         &self,
1099         origin: TypeVariableOrigin,
1100         universe: ty::UniverseIndex,
1101     ) -> TyVid {
1102         self.inner.borrow_mut().type_variables().new_var(universe, origin)
1103     }
1104
1105     pub fn next_ty_var_in_universe(
1106         &self,
1107         origin: TypeVariableOrigin,
1108         universe: ty::UniverseIndex,
1109     ) -> Ty<'tcx> {
1110         let vid = self.next_ty_var_id_in_universe(origin, universe);
1111         self.tcx.mk_ty_var(vid)
1112     }
1113
1114     pub fn next_const_var(&self, ty: Ty<'tcx>, origin: ConstVariableOrigin) -> ty::Const<'tcx> {
1115         self.tcx.mk_const_var(self.next_const_var_id(origin), ty)
1116     }
1117
1118     pub fn next_const_var_in_universe(
1119         &self,
1120         ty: Ty<'tcx>,
1121         origin: ConstVariableOrigin,
1122         universe: ty::UniverseIndex,
1123     ) -> ty::Const<'tcx> {
1124         let vid = self
1125             .inner
1126             .borrow_mut()
1127             .const_unification_table()
1128             .new_key(ConstVarValue { origin, val: ConstVariableValue::Unknown { universe } });
1129         self.tcx.mk_const_var(vid, ty)
1130     }
1131
1132     pub fn next_const_var_id(&self, origin: ConstVariableOrigin) -> ConstVid<'tcx> {
1133         self.inner.borrow_mut().const_unification_table().new_key(ConstVarValue {
1134             origin,
1135             val: ConstVariableValue::Unknown { universe: self.universe() },
1136         })
1137     }
1138
1139     fn next_int_var_id(&self) -> IntVid {
1140         self.inner.borrow_mut().int_unification_table().new_key(None)
1141     }
1142
1143     pub fn next_int_var(&self) -> Ty<'tcx> {
1144         self.tcx.mk_int_var(self.next_int_var_id())
1145     }
1146
1147     fn next_float_var_id(&self) -> FloatVid {
1148         self.inner.borrow_mut().float_unification_table().new_key(None)
1149     }
1150
1151     pub fn next_float_var(&self) -> Ty<'tcx> {
1152         self.tcx.mk_float_var(self.next_float_var_id())
1153     }
1154
1155     /// Creates a fresh region variable with the next available index.
1156     /// The variable will be created in the maximum universe created
1157     /// thus far, allowing it to name any region created thus far.
1158     pub fn next_region_var(&self, origin: RegionVariableOrigin) -> ty::Region<'tcx> {
1159         self.next_region_var_in_universe(origin, self.universe())
1160     }
1161
1162     /// Creates a fresh region variable with the next available index
1163     /// in the given universe; typically, you can use
1164     /// `next_region_var` and just use the maximal universe.
1165     pub fn next_region_var_in_universe(
1166         &self,
1167         origin: RegionVariableOrigin,
1168         universe: ty::UniverseIndex,
1169     ) -> ty::Region<'tcx> {
1170         let region_var =
1171             self.inner.borrow_mut().unwrap_region_constraints().new_region_var(universe, origin);
1172         self.tcx.mk_region(ty::ReVar(region_var))
1173     }
1174
1175     /// Return the universe that the region `r` was created in.  For
1176     /// most regions (e.g., `'static`, named regions from the user,
1177     /// etc) this is the root universe U0. For inference variables or
1178     /// placeholders, however, it will return the universe which which
1179     /// they are associated.
1180     pub fn universe_of_region(&self, r: ty::Region<'tcx>) -> ty::UniverseIndex {
1181         self.inner.borrow_mut().unwrap_region_constraints().universe(r)
1182     }
1183
1184     /// Number of region variables created so far.
1185     pub fn num_region_vars(&self) -> usize {
1186         self.inner.borrow_mut().unwrap_region_constraints().num_region_vars()
1187     }
1188
1189     /// Just a convenient wrapper of `next_region_var` for using during NLL.
1190     pub fn next_nll_region_var(&self, origin: NllRegionVariableOrigin) -> ty::Region<'tcx> {
1191         self.next_region_var(RegionVariableOrigin::Nll(origin))
1192     }
1193
1194     /// Just a convenient wrapper of `next_region_var` for using during NLL.
1195     pub fn next_nll_region_var_in_universe(
1196         &self,
1197         origin: NllRegionVariableOrigin,
1198         universe: ty::UniverseIndex,
1199     ) -> ty::Region<'tcx> {
1200         self.next_region_var_in_universe(RegionVariableOrigin::Nll(origin), universe)
1201     }
1202
1203     pub fn var_for_def(&self, span: Span, param: &ty::GenericParamDef) -> GenericArg<'tcx> {
1204         match param.kind {
1205             GenericParamDefKind::Lifetime => {
1206                 // Create a region inference variable for the given
1207                 // region parameter definition.
1208                 self.next_region_var(EarlyBoundRegion(span, param.name)).into()
1209             }
1210             GenericParamDefKind::Type { .. } => {
1211                 // Create a type inference variable for the given
1212                 // type parameter definition. The substitutions are
1213                 // for actual parameters that may be referred to by
1214                 // the default of this type parameter, if it exists.
1215                 // e.g., `struct Foo<A, B, C = (A, B)>(...);` when
1216                 // used in a path such as `Foo::<T, U>::new()` will
1217                 // use an inference variable for `C` with `[T, U]`
1218                 // as the substitutions for the default, `(T, U)`.
1219                 let ty_var_id = self.inner.borrow_mut().type_variables().new_var(
1220                     self.universe(),
1221                     TypeVariableOrigin {
1222                         kind: TypeVariableOriginKind::TypeParameterDefinition(
1223                             param.name,
1224                             Some(param.def_id),
1225                         ),
1226                         span,
1227                     },
1228                 );
1229
1230                 self.tcx.mk_ty_var(ty_var_id).into()
1231             }
1232             GenericParamDefKind::Const { .. } => {
1233                 let origin = ConstVariableOrigin {
1234                     kind: ConstVariableOriginKind::ConstParameterDefinition(
1235                         param.name,
1236                         param.def_id,
1237                     ),
1238                     span,
1239                 };
1240                 let const_var_id =
1241                     self.inner.borrow_mut().const_unification_table().new_key(ConstVarValue {
1242                         origin,
1243                         val: ConstVariableValue::Unknown { universe: self.universe() },
1244                     });
1245                 self.tcx.mk_const_var(const_var_id, self.tcx.type_of(param.def_id)).into()
1246             }
1247         }
1248     }
1249
1250     /// Given a set of generics defined on a type or impl, returns a substitution mapping each
1251     /// type/region parameter to a fresh inference variable.
1252     pub fn fresh_substs_for_item(&self, span: Span, def_id: DefId) -> SubstsRef<'tcx> {
1253         InternalSubsts::for_item(self.tcx, def_id, |param, _| self.var_for_def(span, param))
1254     }
1255
1256     /// Returns `true` if errors have been reported since this infcx was
1257     /// created. This is sometimes used as a heuristic to skip
1258     /// reporting errors that often occur as a result of earlier
1259     /// errors, but where it's hard to be 100% sure (e.g., unresolved
1260     /// inference variables, regionck errors).
1261     pub fn is_tainted_by_errors(&self) -> bool {
1262         debug!(
1263             "is_tainted_by_errors(err_count={}, err_count_on_creation={}, \
1264              tainted_by_errors={})",
1265             self.tcx.sess.err_count(),
1266             self.err_count_on_creation,
1267             self.tainted_by_errors.get().is_some()
1268         );
1269
1270         if self.tcx.sess.err_count() > self.err_count_on_creation {
1271             return true; // errors reported since this infcx was made
1272         }
1273         self.tainted_by_errors.get().is_some()
1274     }
1275
1276     /// Set the "tainted by errors" flag to true. We call this when we
1277     /// observe an error from a prior pass.
1278     pub fn set_tainted_by_errors(&self) {
1279         debug!("set_tainted_by_errors()");
1280         self.tainted_by_errors.set(Some(
1281             self.tcx.sess.delay_span_bug(DUMMY_SP, "`InferCtxt` incorrectly tainted by errors"),
1282         ));
1283     }
1284
1285     pub fn skip_region_resolution(&self) {
1286         let (var_infos, _) = {
1287             let mut inner = self.inner.borrow_mut();
1288             let inner = &mut *inner;
1289             // Note: `inner.region_obligations` may not be empty, because we
1290             // didn't necessarily call `process_registered_region_obligations`.
1291             // This is okay, because that doesn't introduce new vars.
1292             inner
1293                 .region_constraint_storage
1294                 .take()
1295                 .expect("regions already resolved")
1296                 .with_log(&mut inner.undo_log)
1297                 .into_infos_and_data()
1298         };
1299
1300         let lexical_region_resolutions = LexicalRegionResolutions {
1301             values: rustc_index::vec::IndexVec::from_elem_n(
1302                 crate::infer::lexical_region_resolve::VarValue::Value(self.tcx.lifetimes.re_erased),
1303                 var_infos.len(),
1304             ),
1305         };
1306
1307         let old_value = self.lexical_region_resolutions.replace(Some(lexical_region_resolutions));
1308         assert!(old_value.is_none());
1309     }
1310
1311     /// Process the region constraints and return any any errors that
1312     /// result. After this, no more unification operations should be
1313     /// done -- or the compiler will panic -- but it is legal to use
1314     /// `resolve_vars_if_possible` as well as `fully_resolve`.
1315     pub fn resolve_regions(
1316         &self,
1317         outlives_env: &OutlivesEnvironment<'tcx>,
1318     ) -> Vec<RegionResolutionError<'tcx>> {
1319         let (var_infos, data) = {
1320             let mut inner = self.inner.borrow_mut();
1321             let inner = &mut *inner;
1322             assert!(
1323                 self.is_tainted_by_errors() || inner.region_obligations.is_empty(),
1324                 "region_obligations not empty: {:#?}",
1325                 inner.region_obligations
1326             );
1327             inner
1328                 .region_constraint_storage
1329                 .take()
1330                 .expect("regions already resolved")
1331                 .with_log(&mut inner.undo_log)
1332                 .into_infos_and_data()
1333         };
1334
1335         let region_rels = &RegionRelations::new(self.tcx, outlives_env.free_region_map());
1336
1337         let (lexical_region_resolutions, errors) =
1338             lexical_region_resolve::resolve(outlives_env.param_env, region_rels, var_infos, data);
1339
1340         let old_value = self.lexical_region_resolutions.replace(Some(lexical_region_resolutions));
1341         assert!(old_value.is_none());
1342
1343         errors
1344     }
1345
1346     /// Process the region constraints and report any errors that
1347     /// result. After this, no more unification operations should be
1348     /// done -- or the compiler will panic -- but it is legal to use
1349     /// `resolve_vars_if_possible` as well as `fully_resolve`.
1350     ///
1351     /// Make sure to call [`InferCtxt::process_registered_region_obligations`]
1352     /// first, or preferably use [`InferCtxt::check_region_obligations_and_report_errors`]
1353     /// to do both of these operations together.
1354     pub fn resolve_regions_and_report_errors(
1355         &self,
1356         generic_param_scope: LocalDefId,
1357         outlives_env: &OutlivesEnvironment<'tcx>,
1358     ) {
1359         let errors = self.resolve_regions(outlives_env);
1360
1361         if !self.is_tainted_by_errors() {
1362             // As a heuristic, just skip reporting region errors
1363             // altogether if other errors have been reported while
1364             // this infcx was in use.  This is totally hokey but
1365             // otherwise we have a hard time separating legit region
1366             // errors from silly ones.
1367             self.report_region_errors(generic_param_scope, &errors);
1368         }
1369     }
1370
1371     /// Obtains (and clears) the current set of region
1372     /// constraints. The inference context is still usable: further
1373     /// unifications will simply add new constraints.
1374     ///
1375     /// This method is not meant to be used with normal lexical region
1376     /// resolution. Rather, it is used in the NLL mode as a kind of
1377     /// interim hack: basically we run normal type-check and generate
1378     /// region constraints as normal, but then we take them and
1379     /// translate them into the form that the NLL solver
1380     /// understands. See the NLL module for mode details.
1381     pub fn take_and_reset_region_constraints(&self) -> RegionConstraintData<'tcx> {
1382         assert!(
1383             self.inner.borrow().region_obligations.is_empty(),
1384             "region_obligations not empty: {:#?}",
1385             self.inner.borrow().region_obligations
1386         );
1387
1388         self.inner.borrow_mut().unwrap_region_constraints().take_and_reset_data()
1389     }
1390
1391     /// Gives temporary access to the region constraint data.
1392     pub fn with_region_constraints<R>(
1393         &self,
1394         op: impl FnOnce(&RegionConstraintData<'tcx>) -> R,
1395     ) -> R {
1396         let mut inner = self.inner.borrow_mut();
1397         op(inner.unwrap_region_constraints().data())
1398     }
1399
1400     pub fn region_var_origin(&self, vid: ty::RegionVid) -> RegionVariableOrigin {
1401         let mut inner = self.inner.borrow_mut();
1402         let inner = &mut *inner;
1403         inner
1404             .region_constraint_storage
1405             .as_mut()
1406             .expect("regions already resolved")
1407             .with_log(&mut inner.undo_log)
1408             .var_origin(vid)
1409     }
1410
1411     /// Takes ownership of the list of variable regions. This implies
1412     /// that all the region constraints have already been taken, and
1413     /// hence that `resolve_regions_and_report_errors` can never be
1414     /// called. This is used only during NLL processing to "hand off" ownership
1415     /// of the set of region variables into the NLL region context.
1416     pub fn take_region_var_origins(&self) -> VarInfos {
1417         let mut inner = self.inner.borrow_mut();
1418         let (var_infos, data) = inner
1419             .region_constraint_storage
1420             .take()
1421             .expect("regions already resolved")
1422             .with_log(&mut inner.undo_log)
1423             .into_infos_and_data();
1424         assert!(data.is_empty());
1425         var_infos
1426     }
1427
1428     pub fn ty_to_string(&self, t: Ty<'tcx>) -> String {
1429         self.resolve_vars_if_possible(t).to_string()
1430     }
1431
1432     /// If `TyVar(vid)` resolves to a type, return that type. Else, return the
1433     /// universe index of `TyVar(vid)`.
1434     pub fn probe_ty_var(&self, vid: TyVid) -> Result<Ty<'tcx>, ty::UniverseIndex> {
1435         use self::type_variable::TypeVariableValue;
1436
1437         match self.inner.borrow_mut().type_variables().probe(vid) {
1438             TypeVariableValue::Known { value } => Ok(value),
1439             TypeVariableValue::Unknown { universe } => Err(universe),
1440         }
1441     }
1442
1443     /// Resolve any type variables found in `value` -- but only one
1444     /// level.  So, if the variable `?X` is bound to some type
1445     /// `Foo<?Y>`, then this would return `Foo<?Y>` (but `?Y` may
1446     /// itself be bound to a type).
1447     ///
1448     /// Useful when you only need to inspect the outermost level of
1449     /// the type and don't care about nested types (or perhaps you
1450     /// will be resolving them as well, e.g. in a loop).
1451     pub fn shallow_resolve<T>(&self, value: T) -> T
1452     where
1453         T: TypeFoldable<'tcx>,
1454     {
1455         value.fold_with(&mut ShallowResolver { infcx: self })
1456     }
1457
1458     pub fn root_var(&self, var: ty::TyVid) -> ty::TyVid {
1459         self.inner.borrow_mut().type_variables().root_var(var)
1460     }
1461
1462     /// Where possible, replaces type/const variables in
1463     /// `value` with their final value. Note that region variables
1464     /// are unaffected. If a type/const variable has not been unified, it
1465     /// is left as is. This is an idempotent operation that does
1466     /// not affect inference state in any way and so you can do it
1467     /// at will.
1468     pub fn resolve_vars_if_possible<T>(&self, value: T) -> T
1469     where
1470         T: TypeFoldable<'tcx>,
1471     {
1472         if !value.needs_infer() {
1473             return value; // Avoid duplicated subst-folding.
1474         }
1475         let mut r = resolve::OpportunisticVarResolver::new(self);
1476         value.fold_with(&mut r)
1477     }
1478
1479     pub fn resolve_numeric_literals_with_default<T>(&self, value: T) -> T
1480     where
1481         T: TypeFoldable<'tcx>,
1482     {
1483         if !value.needs_infer() {
1484             return value; // Avoid duplicated subst-folding.
1485         }
1486         let mut r = InferenceLiteralEraser { tcx: self.tcx };
1487         value.fold_with(&mut r)
1488     }
1489
1490     /// Returns the first unresolved variable contained in `T`. In the
1491     /// process of visiting `T`, this will resolve (where possible)
1492     /// type variables in `T`, but it never constructs the final,
1493     /// resolved type, so it's more efficient than
1494     /// `resolve_vars_if_possible()`.
1495     pub fn unresolved_type_vars<T>(&self, value: &T) -> Option<(Ty<'tcx>, Option<Span>)>
1496     where
1497         T: TypeVisitable<'tcx>,
1498     {
1499         value.visit_with(&mut resolve::UnresolvedTypeFinder::new(self)).break_value()
1500     }
1501
1502     pub fn probe_const_var(
1503         &self,
1504         vid: ty::ConstVid<'tcx>,
1505     ) -> Result<ty::Const<'tcx>, ty::UniverseIndex> {
1506         match self.inner.borrow_mut().const_unification_table().probe_value(vid).val {
1507             ConstVariableValue::Known { value } => Ok(value),
1508             ConstVariableValue::Unknown { universe } => Err(universe),
1509         }
1510     }
1511
1512     pub fn fully_resolve<T: TypeFoldable<'tcx>>(&self, value: T) -> FixupResult<'tcx, T> {
1513         /*!
1514          * Attempts to resolve all type/region/const variables in
1515          * `value`. Region inference must have been run already (e.g.,
1516          * by calling `resolve_regions_and_report_errors`). If some
1517          * variable was never unified, an `Err` results.
1518          *
1519          * This method is idempotent, but it not typically not invoked
1520          * except during the writeback phase.
1521          */
1522
1523         resolve::fully_resolve(self, value)
1524     }
1525
1526     // [Note-Type-error-reporting]
1527     // An invariant is that anytime the expected or actual type is Error (the special
1528     // error type, meaning that an error occurred when typechecking this expression),
1529     // this is a derived error. The error cascaded from another error (that was already
1530     // reported), so it's not useful to display it to the user.
1531     // The following methods implement this logic.
1532     // They check if either the actual or expected type is Error, and don't print the error
1533     // in this case. The typechecker should only ever report type errors involving mismatched
1534     // types using one of these methods, and should not call span_err directly for such
1535     // errors.
1536
1537     pub fn type_error_struct_with_diag<M>(
1538         &self,
1539         sp: Span,
1540         mk_diag: M,
1541         actual_ty: Ty<'tcx>,
1542     ) -> DiagnosticBuilder<'tcx, ErrorGuaranteed>
1543     where
1544         M: FnOnce(String) -> DiagnosticBuilder<'tcx, ErrorGuaranteed>,
1545     {
1546         let actual_ty = self.resolve_vars_if_possible(actual_ty);
1547         debug!("type_error_struct_with_diag({:?}, {:?})", sp, actual_ty);
1548
1549         let mut err = mk_diag(self.ty_to_string(actual_ty));
1550
1551         // Don't report an error if actual type is `Error`.
1552         if actual_ty.references_error() {
1553             err.downgrade_to_delayed_bug();
1554         }
1555
1556         err
1557     }
1558
1559     pub fn report_mismatched_types(
1560         &self,
1561         cause: &ObligationCause<'tcx>,
1562         expected: Ty<'tcx>,
1563         actual: Ty<'tcx>,
1564         err: TypeError<'tcx>,
1565     ) -> DiagnosticBuilder<'tcx, ErrorGuaranteed> {
1566         self.report_and_explain_type_error(TypeTrace::types(cause, true, expected, actual), err)
1567     }
1568
1569     pub fn report_mismatched_consts(
1570         &self,
1571         cause: &ObligationCause<'tcx>,
1572         expected: ty::Const<'tcx>,
1573         actual: ty::Const<'tcx>,
1574         err: TypeError<'tcx>,
1575     ) -> DiagnosticBuilder<'tcx, ErrorGuaranteed> {
1576         self.report_and_explain_type_error(TypeTrace::consts(cause, true, expected, actual), err)
1577     }
1578
1579     pub fn replace_bound_vars_with_fresh_vars<T>(
1580         &self,
1581         span: Span,
1582         lbrct: LateBoundRegionConversionTime,
1583         value: ty::Binder<'tcx, T>,
1584     ) -> T
1585     where
1586         T: TypeFoldable<'tcx> + Copy,
1587     {
1588         if let Some(inner) = value.no_bound_vars() {
1589             return inner;
1590         }
1591
1592         struct ToFreshVars<'a, 'tcx> {
1593             infcx: &'a InferCtxt<'a, 'tcx>,
1594             span: Span,
1595             lbrct: LateBoundRegionConversionTime,
1596             map: FxHashMap<ty::BoundVar, ty::GenericArg<'tcx>>,
1597         }
1598
1599         impl<'tcx> BoundVarReplacerDelegate<'tcx> for ToFreshVars<'_, 'tcx> {
1600             fn replace_region(&mut self, br: ty::BoundRegion) -> ty::Region<'tcx> {
1601                 self.map
1602                     .entry(br.var)
1603                     .or_insert_with(|| {
1604                         self.infcx
1605                             .next_region_var(LateBoundRegion(self.span, br.kind, self.lbrct))
1606                             .into()
1607                     })
1608                     .expect_region()
1609             }
1610             fn replace_ty(&mut self, bt: ty::BoundTy) -> Ty<'tcx> {
1611                 self.map
1612                     .entry(bt.var)
1613                     .or_insert_with(|| {
1614                         self.infcx
1615                             .next_ty_var(TypeVariableOrigin {
1616                                 kind: TypeVariableOriginKind::MiscVariable,
1617                                 span: self.span,
1618                             })
1619                             .into()
1620                     })
1621                     .expect_ty()
1622             }
1623             fn replace_const(&mut self, bv: ty::BoundVar, ty: Ty<'tcx>) -> ty::Const<'tcx> {
1624                 self.map
1625                     .entry(bv)
1626                     .or_insert_with(|| {
1627                         self.infcx
1628                             .next_const_var(
1629                                 ty,
1630                                 ConstVariableOrigin {
1631                                     kind: ConstVariableOriginKind::MiscVariable,
1632                                     span: self.span,
1633                                 },
1634                             )
1635                             .into()
1636                     })
1637                     .expect_const()
1638             }
1639         }
1640         let delegate = ToFreshVars { infcx: self, span, lbrct, map: Default::default() };
1641         self.tcx.replace_bound_vars_uncached(value, delegate)
1642     }
1643
1644     /// See the [`region_constraints::RegionConstraintCollector::verify_generic_bound`] method.
1645     pub fn verify_generic_bound(
1646         &self,
1647         origin: SubregionOrigin<'tcx>,
1648         kind: GenericKind<'tcx>,
1649         a: ty::Region<'tcx>,
1650         bound: VerifyBound<'tcx>,
1651     ) {
1652         debug!("verify_generic_bound({:?}, {:?} <: {:?})", kind, a, bound);
1653
1654         self.inner
1655             .borrow_mut()
1656             .unwrap_region_constraints()
1657             .verify_generic_bound(origin, kind, a, bound);
1658     }
1659
1660     /// Obtains the latest type of the given closure; this may be a
1661     /// closure in the current function, in which case its
1662     /// `ClosureKind` may not yet be known.
1663     pub fn closure_kind(&self, closure_substs: SubstsRef<'tcx>) -> Option<ty::ClosureKind> {
1664         let closure_kind_ty = closure_substs.as_closure().kind_ty();
1665         let closure_kind_ty = self.shallow_resolve(closure_kind_ty);
1666         closure_kind_ty.to_opt_closure_kind()
1667     }
1668
1669     /// Clears the selection, evaluation, and projection caches. This is useful when
1670     /// repeatedly attempting to select an `Obligation` while changing only
1671     /// its `ParamEnv`, since `FulfillmentContext` doesn't use probing.
1672     pub fn clear_caches(&self) {
1673         self.selection_cache.clear();
1674         self.evaluation_cache.clear();
1675         self.inner.borrow_mut().projection_cache().clear();
1676     }
1677
1678     pub fn universe(&self) -> ty::UniverseIndex {
1679         self.universe.get()
1680     }
1681
1682     /// Creates and return a fresh universe that extends all previous
1683     /// universes. Updates `self.universe` to that new universe.
1684     pub fn create_next_universe(&self) -> ty::UniverseIndex {
1685         let u = self.universe.get().next_universe();
1686         self.universe.set(u);
1687         u
1688     }
1689
1690     pub fn try_const_eval_resolve(
1691         &self,
1692         param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
1693         unevaluated: ty::Unevaluated<'tcx, ()>,
1694         ty: Ty<'tcx>,
1695         span: Option<Span>,
1696     ) -> Result<ty::Const<'tcx>, ErrorHandled> {
1697         match self.const_eval_resolve(param_env, unevaluated, span) {
1698             Ok(Some(val)) => Ok(ty::Const::from_value(self.tcx, val, ty)),
1699             Ok(None) => {
1700                 let tcx = self.tcx;
1701                 let def_id = unevaluated.def.did;
1702                 span_bug!(
1703                     tcx.def_span(def_id),
1704                     "unable to construct a constant value for the unevaluated constant {:?}",
1705                     unevaluated
1706                 );
1707             }
1708             Err(err) => Err(err),
1709         }
1710     }
1711
1712     /// Resolves and evaluates a constant.
1713     ///
1714     /// The constant can be located on a trait like `<A as B>::C`, in which case the given
1715     /// substitutions and environment are used to resolve the constant. Alternatively if the
1716     /// constant has generic parameters in scope the substitutions are used to evaluate the value of
1717     /// the constant. For example in `fn foo<T>() { let _ = [0; bar::<T>()]; }` the repeat count
1718     /// constant `bar::<T>()` requires a substitution for `T`, if the substitution for `T` is still
1719     /// too generic for the constant to be evaluated then `Err(ErrorHandled::TooGeneric)` is
1720     /// returned.
1721     ///
1722     /// This handles inferences variables within both `param_env` and `substs` by
1723     /// performing the operation on their respective canonical forms.
1724     #[instrument(skip(self), level = "debug")]
1725     pub fn const_eval_resolve(
1726         &self,
1727         mut param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
1728         unevaluated: ty::Unevaluated<'tcx, ()>,
1729         span: Option<Span>,
1730     ) -> EvalToValTreeResult<'tcx> {
1731         let mut substs = self.resolve_vars_if_possible(unevaluated.substs);
1732         debug!(?substs);
1733
1734         // Postpone the evaluation of constants whose substs depend on inference
1735         // variables
1736         if substs.has_infer_types_or_consts() {
1737             let ac = AbstractConst::new(self.tcx, unevaluated);
1738             match ac {
1739                 Ok(None) => {
1740                     substs = InternalSubsts::identity_for_item(self.tcx, unevaluated.def.did);
1741                     param_env = self.tcx.param_env(unevaluated.def.did);
1742                 }
1743                 Ok(Some(ct)) => {
1744                     if ct.unify_failure_kind(self.tcx) == FailureKind::Concrete {
1745                         substs = replace_param_and_infer_substs_with_placeholder(self.tcx, substs);
1746                     } else {
1747                         return Err(ErrorHandled::TooGeneric);
1748                     }
1749                 }
1750                 Err(guar) => return Err(ErrorHandled::Reported(guar)),
1751             }
1752         }
1753
1754         let param_env_erased = self.tcx.erase_regions(param_env);
1755         let substs_erased = self.tcx.erase_regions(substs);
1756         debug!(?param_env_erased);
1757         debug!(?substs_erased);
1758
1759         let unevaluated =
1760             ty::Unevaluated { def: unevaluated.def, substs: substs_erased, promoted: () };
1761
1762         // The return value is the evaluated value which doesn't contain any reference to inference
1763         // variables, thus we don't need to substitute back the original values.
1764         self.tcx.const_eval_resolve_for_typeck(param_env_erased, unevaluated, span)
1765     }
1766
1767     /// `ty_or_const_infer_var_changed` is equivalent to one of these two:
1768     ///   * `shallow_resolve(ty) != ty` (where `ty.kind = ty::Infer(_)`)
1769     ///   * `shallow_resolve(ct) != ct` (where `ct.kind = ty::ConstKind::Infer(_)`)
1770     ///
1771     /// However, `ty_or_const_infer_var_changed` is more efficient. It's always
1772     /// inlined, despite being large, because it has only two call sites that
1773     /// are extremely hot (both in `traits::fulfill`'s checking of `stalled_on`
1774     /// inference variables), and it handles both `Ty` and `ty::Const` without
1775     /// having to resort to storing full `GenericArg`s in `stalled_on`.
1776     #[inline(always)]
1777     pub fn ty_or_const_infer_var_changed(&self, infer_var: TyOrConstInferVar<'tcx>) -> bool {
1778         match infer_var {
1779             TyOrConstInferVar::Ty(v) => {
1780                 use self::type_variable::TypeVariableValue;
1781
1782                 // If `inlined_probe` returns a `Known` value, it never equals
1783                 // `ty::Infer(ty::TyVar(v))`.
1784                 match self.inner.borrow_mut().type_variables().inlined_probe(v) {
1785                     TypeVariableValue::Unknown { .. } => false,
1786                     TypeVariableValue::Known { .. } => true,
1787                 }
1788             }
1789
1790             TyOrConstInferVar::TyInt(v) => {
1791                 // If `inlined_probe_value` returns a value it's always a
1792                 // `ty::Int(_)` or `ty::UInt(_)`, which never matches a
1793                 // `ty::Infer(_)`.
1794                 self.inner.borrow_mut().int_unification_table().inlined_probe_value(v).is_some()
1795             }
1796
1797             TyOrConstInferVar::TyFloat(v) => {
1798                 // If `probe_value` returns a value it's always a
1799                 // `ty::Float(_)`, which never matches a `ty::Infer(_)`.
1800                 //
1801                 // Not `inlined_probe_value(v)` because this call site is colder.
1802                 self.inner.borrow_mut().float_unification_table().probe_value(v).is_some()
1803             }
1804
1805             TyOrConstInferVar::Const(v) => {
1806                 // If `probe_value` returns a `Known` value, it never equals
1807                 // `ty::ConstKind::Infer(ty::InferConst::Var(v))`.
1808                 //
1809                 // Not `inlined_probe_value(v)` because this call site is colder.
1810                 match self.inner.borrow_mut().const_unification_table().probe_value(v).val {
1811                     ConstVariableValue::Unknown { .. } => false,
1812                     ConstVariableValue::Known { .. } => true,
1813                 }
1814             }
1815         }
1816     }
1817 }
1818
1819 /// Helper for `ty_or_const_infer_var_changed` (see comment on that), currently
1820 /// used only for `traits::fulfill`'s list of `stalled_on` inference variables.
1821 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
1822 pub enum TyOrConstInferVar<'tcx> {
1823     /// Equivalent to `ty::Infer(ty::TyVar(_))`.
1824     Ty(TyVid),
1825     /// Equivalent to `ty::Infer(ty::IntVar(_))`.
1826     TyInt(IntVid),
1827     /// Equivalent to `ty::Infer(ty::FloatVar(_))`.
1828     TyFloat(FloatVid),
1829
1830     /// Equivalent to `ty::ConstKind::Infer(ty::InferConst::Var(_))`.
1831     Const(ConstVid<'tcx>),
1832 }
1833
1834 impl<'tcx> TyOrConstInferVar<'tcx> {
1835     /// Tries to extract an inference variable from a type or a constant, returns `None`
1836     /// for types other than `ty::Infer(_)` (or `InferTy::Fresh*`) and
1837     /// for constants other than `ty::ConstKind::Infer(_)` (or `InferConst::Fresh`).
1838     pub fn maybe_from_generic_arg(arg: GenericArg<'tcx>) -> Option<Self> {
1839         match arg.unpack() {
1840             GenericArgKind::Type(ty) => Self::maybe_from_ty(ty),
1841             GenericArgKind::Const(ct) => Self::maybe_from_const(ct),
1842             GenericArgKind::Lifetime(_) => None,
1843         }
1844     }
1845
1846     /// Tries to extract an inference variable from a type, returns `None`
1847     /// for types other than `ty::Infer(_)` (or `InferTy::Fresh*`).
1848     fn maybe_from_ty(ty: Ty<'tcx>) -> Option<Self> {
1849         match *ty.kind() {
1850             ty::Infer(ty::TyVar(v)) => Some(TyOrConstInferVar::Ty(v)),
1851             ty::Infer(ty::IntVar(v)) => Some(TyOrConstInferVar::TyInt(v)),
1852             ty::Infer(ty::FloatVar(v)) => Some(TyOrConstInferVar::TyFloat(v)),
1853             _ => None,
1854         }
1855     }
1856
1857     /// Tries to extract an inference variable from a constant, returns `None`
1858     /// for constants other than `ty::ConstKind::Infer(_)` (or `InferConst::Fresh`).
1859     fn maybe_from_const(ct: ty::Const<'tcx>) -> Option<Self> {
1860         match ct.kind() {
1861             ty::ConstKind::Infer(InferConst::Var(v)) => Some(TyOrConstInferVar::Const(v)),
1862             _ => None,
1863         }
1864     }
1865 }
1866
1867 /// Replace `{integer}` with `i32` and `{float}` with `f64`.
1868 /// Used only for diagnostics.
1869 struct InferenceLiteralEraser<'tcx> {
1870     tcx: TyCtxt<'tcx>,
1871 }
1872
1873 impl<'tcx> TypeFolder<'tcx> for InferenceLiteralEraser<'tcx> {
1874     fn tcx(&self) -> TyCtxt<'tcx> {
1875         self.tcx
1876     }
1877
1878     fn fold_ty(&mut self, ty: Ty<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
1879         match ty.kind() {
1880             ty::Infer(ty::IntVar(_) | ty::FreshIntTy(_)) => self.tcx.types.i32,
1881             ty::Infer(ty::FloatVar(_) | ty::FreshFloatTy(_)) => self.tcx.types.f64,
1882             _ => ty.super_fold_with(self),
1883         }
1884     }
1885 }
1886
1887 struct ShallowResolver<'a, 'tcx> {
1888     infcx: &'a InferCtxt<'a, 'tcx>,
1889 }
1890
1891 impl<'a, 'tcx> TypeFolder<'tcx> for ShallowResolver<'a, 'tcx> {
1892     fn tcx<'b>(&'b self) -> TyCtxt<'tcx> {
1893         self.infcx.tcx
1894     }
1895
1896     /// If `ty` is a type variable of some kind, resolve it one level
1897     /// (but do not resolve types found in the result). If `typ` is
1898     /// not a type variable, just return it unmodified.
1899     fn fold_ty(&mut self, ty: Ty<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
1900         match *ty.kind() {
1901             ty::Infer(ty::TyVar(v)) => {
1902                 // Not entirely obvious: if `typ` is a type variable,
1903                 // it can be resolved to an int/float variable, which
1904                 // can then be recursively resolved, hence the
1905                 // recursion. Note though that we prevent type
1906                 // variables from unifying to other type variables
1907                 // directly (though they may be embedded
1908                 // structurally), and we prevent cycles in any case,
1909                 // so this recursion should always be of very limited
1910                 // depth.
1911                 //
1912                 // Note: if these two lines are combined into one we get
1913                 // dynamic borrow errors on `self.inner`.
1914                 let known = self.infcx.inner.borrow_mut().type_variables().probe(v).known();
1915                 known.map_or(ty, |t| self.fold_ty(t))
1916             }
1917
1918             ty::Infer(ty::IntVar(v)) => self
1919                 .infcx
1920                 .inner
1921                 .borrow_mut()
1922                 .int_unification_table()
1923                 .probe_value(v)
1924                 .map_or(ty, |v| v.to_type(self.infcx.tcx)),
1925
1926             ty::Infer(ty::FloatVar(v)) => self
1927                 .infcx
1928                 .inner
1929                 .borrow_mut()
1930                 .float_unification_table()
1931                 .probe_value(v)
1932                 .map_or(ty, |v| v.to_type(self.infcx.tcx)),
1933
1934             _ => ty,
1935         }
1936     }
1937
1938     fn fold_const(&mut self, ct: ty::Const<'tcx>) -> ty::Const<'tcx> {
1939         if let ty::ConstKind::Infer(InferConst::Var(vid)) = ct.kind() {
1940             self.infcx
1941                 .inner
1942                 .borrow_mut()
1943                 .const_unification_table()
1944                 .probe_value(vid)
1945                 .val
1946                 .known()
1947                 .unwrap_or(ct)
1948         } else {
1949             ct
1950         }
1951     }
1952 }
1953
1954 impl<'tcx> TypeTrace<'tcx> {
1955     pub fn span(&self) -> Span {
1956         self.cause.span
1957     }
1958
1959     pub fn types(
1960         cause: &ObligationCause<'tcx>,
1961         a_is_expected: bool,
1962         a: Ty<'tcx>,
1963         b: Ty<'tcx>,
1964     ) -> TypeTrace<'tcx> {
1965         TypeTrace {
1966             cause: cause.clone(),
1967             values: Terms(ExpectedFound::new(a_is_expected, a.into(), b.into())),
1968         }
1969     }
1970
1971     pub fn poly_trait_refs(
1972         cause: &ObligationCause<'tcx>,
1973         a_is_expected: bool,
1974         a: ty::PolyTraitRef<'tcx>,
1975         b: ty::PolyTraitRef<'tcx>,
1976     ) -> TypeTrace<'tcx> {
1977         TypeTrace {
1978             cause: cause.clone(),
1979             values: PolyTraitRefs(ExpectedFound::new(a_is_expected, a.into(), b.into())),
1980         }
1981     }
1982
1983     pub fn consts(
1984         cause: &ObligationCause<'tcx>,
1985         a_is_expected: bool,
1986         a: ty::Const<'tcx>,
1987         b: ty::Const<'tcx>,
1988     ) -> TypeTrace<'tcx> {
1989         TypeTrace {
1990             cause: cause.clone(),
1991             values: Terms(ExpectedFound::new(a_is_expected, a.into(), b.into())),
1992         }
1993     }
1994 }
1995
1996 impl<'tcx> SubregionOrigin<'tcx> {
1997     pub fn span(&self) -> Span {
1998         match *self {
1999             Subtype(ref a) => a.span(),
2000             RelateObjectBound(a) => a,
2001             RelateParamBound(a, ..) => a,
2002             RelateRegionParamBound(a) => a,
2003             Reborrow(a) => a,
2004             ReborrowUpvar(a, _) => a,
2005             DataBorrowed(_, a) => a,
2006             ReferenceOutlivesReferent(_, a) => a,
2007             CompareImplItemObligation { span, .. } => span,
2008             AscribeUserTypeProvePredicate(span) => span,
2009             CheckAssociatedTypeBounds { ref parent, .. } => parent.span(),
2010         }
2011     }
2012
2013     pub fn from_obligation_cause<F>(cause: &traits::ObligationCause<'tcx>, default: F) -> Self
2014     where
2015         F: FnOnce() -> Self,
2016     {
2017         match *cause.code() {
2018             traits::ObligationCauseCode::ReferenceOutlivesReferent(ref_type) => {
2019                 SubregionOrigin::ReferenceOutlivesReferent(ref_type, cause.span)
2020             }
2021
2022             traits::ObligationCauseCode::CompareImplItemObligation {
2023                 impl_item_def_id,
2024                 trait_item_def_id,
2025                 kind: _,
2026             } => SubregionOrigin::CompareImplItemObligation {
2027                 span: cause.span,
2028                 impl_item_def_id,
2029                 trait_item_def_id,
2030             },
2031
2032             traits::ObligationCauseCode::CheckAssociatedTypeBounds {
2033                 impl_item_def_id,
2034                 trait_item_def_id,
2035             } => SubregionOrigin::CheckAssociatedTypeBounds {
2036                 impl_item_def_id,
2037                 trait_item_def_id,
2038                 parent: Box::new(default()),
2039             },
2040
2041             traits::ObligationCauseCode::AscribeUserTypeProvePredicate(span) => {
2042                 SubregionOrigin::AscribeUserTypeProvePredicate(span)
2043             }
2044
2045             _ => default(),
2046         }
2047     }
2048 }
2049
2050 impl RegionVariableOrigin {
2051     pub fn span(&self) -> Span {
2052         match *self {
2053             MiscVariable(a)
2054             | PatternRegion(a)
2055             | AddrOfRegion(a)
2056             | Autoref(a)
2057             | Coercion(a)
2058             | EarlyBoundRegion(a, ..)
2059             | LateBoundRegion(a, ..)
2060             | UpvarRegion(_, a) => a,
2061             Nll(..) => bug!("NLL variable used with `span`"),
2062         }
2063     }
2064 }
2065
2066 /// Replaces substs that reference param or infer variables with suitable
2067 /// placeholders. This function is meant to remove these param and infer
2068 /// substs when they're not actually needed to evaluate a constant.
2069 fn replace_param_and_infer_substs_with_placeholder<'tcx>(
2070     tcx: TyCtxt<'tcx>,
2071     substs: SubstsRef<'tcx>,
2072 ) -> SubstsRef<'tcx> {
2073     tcx.mk_substs(substs.iter().enumerate().map(|(idx, arg)| {
2074         match arg.unpack() {
2075             GenericArgKind::Type(_)
2076                 if arg.has_param_types_or_consts() || arg.has_infer_types_or_consts() =>
2077             {
2078                 tcx.mk_ty(ty::Placeholder(ty::PlaceholderType {
2079                     universe: ty::UniverseIndex::ROOT,
2080                     name: ty::BoundVar::from_usize(idx),
2081                 }))
2082                 .into()
2083             }
2084             GenericArgKind::Const(ct)
2085                 if ct.has_infer_types_or_consts() || ct.has_param_types_or_consts() =>
2086             {
2087                 let ty = ct.ty();
2088                 // If the type references param or infer, replace that too...
2089                 if ty.has_param_types_or_consts() || ty.has_infer_types_or_consts() {
2090                     bug!("const `{ct}`'s type should not reference params or types");
2091                 }
2092                 tcx.mk_const(ty::ConstS {
2093                     ty,
2094                     kind: ty::ConstKind::Placeholder(ty::PlaceholderConst {
2095                         universe: ty::UniverseIndex::ROOT,
2096                         name: ty::BoundVar::from_usize(idx),
2097                     }),
2098                 })
2099                 .into()
2100             }
2101             _ => arg,
2102         }
2103     }))
2104 }