]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - compiler/rustc_infer/src/infer/mod.rs
8e0bcff8d0a89cd794fd77d8902dd7d05fb970b7
[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::FxIndexMap;
14 use rustc_data_structures::fx::{FxHashMap, FxHashSet};
15 use rustc_data_structures::sync::Lrc;
16 use rustc_data_structures::undo_log::Rollback;
17 use rustc_data_structures::unify as ut;
18 use rustc_errors::{DiagnosticBuilder, ErrorGuaranteed};
19 use rustc_hir::def_id::{DefId, LocalDefId};
20 use rustc_middle::infer::canonical::{Canonical, CanonicalVarValues};
21 use rustc_middle::infer::unify_key::{ConstVarValue, ConstVariableValue};
22 use rustc_middle::infer::unify_key::{ConstVariableOrigin, ConstVariableOriginKind, ToType};
23 use rustc_middle::mir::interpret::{ErrorHandled, EvalToValTreeResult};
24 use rustc_middle::mir::ConstraintCategory;
25 use rustc_middle::traits::select;
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, InferTy, Ty, TyCtxt};
34 use rustc_middle::ty::{ConstVid, FloatVid, IntVid, TyVid};
35 use rustc_span::symbol::Symbol;
36 use rustc_span::Span;
37
38 use std::cell::{Cell, RefCell};
39 use std::fmt;
40
41 use self::combine::CombineFields;
42 use self::error_reporting::TypeErrCtxt;
43 use self::free_regions::RegionRelations;
44 use self::lexical_region_resolve::LexicalRegionResolutions;
45 use self::outlives::env::OutlivesEnvironment;
46 use self::region_constraints::{GenericKind, RegionConstraintData, VarInfos, VerifyBound};
47 use self::region_constraints::{
48     RegionConstraintCollector, RegionConstraintStorage, RegionSnapshot,
49 };
50 use self::type_variable::{TypeVariableOrigin, TypeVariableOriginKind};
51
52 pub mod at;
53 pub mod canonical;
54 mod combine;
55 mod equate;
56 pub mod error_reporting;
57 pub mod free_regions;
58 mod freshen;
59 mod fudge;
60 mod glb;
61 mod higher_ranked;
62 pub mod lattice;
63 mod lexical_region_resolve;
64 mod lub;
65 pub mod nll_relate;
66 pub mod opaque_types;
67 pub mod outlives;
68 mod projection;
69 pub mod region_constraints;
70 pub mod resolve;
71 mod sub;
72 pub mod type_variable;
73 mod undo_log;
74
75 #[must_use]
76 #[derive(Debug)]
77 pub struct InferOk<'tcx, T> {
78     pub value: T,
79     pub obligations: PredicateObligations<'tcx>,
80 }
81 pub type InferResult<'tcx, T> = Result<InferOk<'tcx, T>, TypeError<'tcx>>;
82
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<'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     pub inner: RefCell<InferCtxtInner<'tcx>>,
276
277     /// If set, this flag causes us to skip the 'leak check' during
278     /// higher-ranked subtyping operations. This flag is a temporary one used
279     /// to manage the removal of the leak-check: for the time being, we still run the
280     /// leak-check, but we issue warnings. This flag can only be set to true
281     /// when entering a snapshot.
282     skip_leak_check: Cell<bool>,
283
284     /// Once region inference is done, the values for each variable.
285     lexical_region_resolutions: RefCell<Option<LexicalRegionResolutions<'tcx>>>,
286
287     /// Caches the results of trait selection. This cache is used
288     /// for things that have to do with the parameters in scope.
289     pub selection_cache: select::SelectionCache<'tcx>,
290
291     /// Caches the results of trait evaluation.
292     pub evaluation_cache: select::EvaluationCache<'tcx>,
293
294     /// the set of predicates on which errors have been reported, to
295     /// avoid reporting the same error twice.
296     pub reported_trait_errors: RefCell<FxIndexMap<Span, Vec<ty::Predicate<'tcx>>>>,
297
298     pub reported_closure_mismatch: RefCell<FxHashSet<(Span, Option<Span>)>>,
299
300     /// When an error occurs, we want to avoid reporting "derived"
301     /// errors that are due to this original failure. Normally, we
302     /// handle this with the `err_count_on_creation` count, which
303     /// basically just tracks how many errors were reported when we
304     /// started type-checking a fn and checks to see if any new errors
305     /// have been reported since then. Not great, but it works.
306     ///
307     /// However, when errors originated in other passes -- notably
308     /// resolve -- this heuristic breaks down. Therefore, we have this
309     /// auxiliary flag that one can set whenever one creates a
310     /// type-error that is due to an error in a prior pass.
311     ///
312     /// Don't read this flag directly, call `is_tainted_by_errors()`
313     /// and `set_tainted_by_errors()`.
314     tainted_by_errors: Cell<Option<ErrorGuaranteed>>,
315
316     /// Track how many errors were reported when this infcx is created.
317     /// If the number of errors increases, that's also a sign (line
318     /// `tainted_by_errors`) to avoid reporting certain kinds of errors.
319     // FIXME(matthewjasper) Merge into `tainted_by_errors`
320     err_count_on_creation: usize,
321
322     /// This flag is true while there is an active snapshot.
323     in_snapshot: Cell<bool>,
324
325     /// What is the innermost universe we have created? Starts out as
326     /// `UniverseIndex::root()` but grows from there as we enter
327     /// universal quantifiers.
328     ///
329     /// N.B., at present, we exclude the universal quantifiers on the
330     /// item we are type-checking, and just consider those names as
331     /// part of the root universe. So this would only get incremented
332     /// when we enter into a higher-ranked (`for<..>`) type or trait
333     /// bound.
334     universe: Cell<ty::UniverseIndex>,
335
336     /// During coherence we have to assume that other crates may add
337     /// additional impls which we currently don't know about.
338     ///
339     /// To deal with this evaluation should be conservative
340     /// and consider the possibility of impls from outside this crate.
341     /// This comes up primarily when resolving ambiguity. Imagine
342     /// there is some trait reference `$0: Bar` where `$0` is an
343     /// inference variable. If `intercrate` is true, then we can never
344     /// say for sure that this reference is not implemented, even if
345     /// there are *no impls at all for `Bar`*, because `$0` could be
346     /// bound to some type that in a downstream crate that implements
347     /// `Bar`.
348     ///
349     /// Outside of coherence we set this to false because we are only
350     /// interested in types that the user could actually have written.
351     /// In other words, we consider `$0: Bar` to be unimplemented if
352     /// there is no type that the user could *actually name* that
353     /// would satisfy it. This avoids crippling inference, basically.
354     pub intercrate: bool,
355 }
356
357 /// See the `error_reporting` module for more details.
358 #[derive(Clone, Copy, Debug, PartialEq, Eq, TypeFoldable, TypeVisitable)]
359 pub enum ValuePairs<'tcx> {
360     Regions(ExpectedFound<ty::Region<'tcx>>),
361     Terms(ExpectedFound<ty::Term<'tcx>>),
362     TraitRefs(ExpectedFound<ty::TraitRef<'tcx>>),
363     PolyTraitRefs(ExpectedFound<ty::PolyTraitRef<'tcx>>),
364     Sigs(ExpectedFound<ty::FnSig<'tcx>>),
365 }
366
367 impl<'tcx> ValuePairs<'tcx> {
368     pub fn ty(&self) -> Option<(Ty<'tcx>, Ty<'tcx>)> {
369         if let ValuePairs::Terms(ExpectedFound { expected, found }) = self
370             && let Some(expected) = expected.ty()
371             && let Some(found) = found.ty()
372         {
373             Some((expected, found))
374         } else {
375             None
376         }
377     }
378 }
379
380 /// The trace designates the path through inference that we took to
381 /// encounter an error or subtyping constraint.
382 ///
383 /// See the `error_reporting` module for more details.
384 #[derive(Clone, Debug)]
385 pub struct TypeTrace<'tcx> {
386     pub cause: ObligationCause<'tcx>,
387     pub values: ValuePairs<'tcx>,
388 }
389
390 /// The origin of a `r1 <= r2` constraint.
391 ///
392 /// See `error_reporting` module for more details
393 #[derive(Clone, Debug)]
394 pub enum SubregionOrigin<'tcx> {
395     /// Arose from a subtyping relation
396     Subtype(Box<TypeTrace<'tcx>>),
397
398     /// When casting `&'a T` to an `&'b Trait` object,
399     /// relating `'a` to `'b`
400     RelateObjectBound(Span),
401
402     /// Some type parameter was instantiated with the given type,
403     /// and that type must outlive some region.
404     RelateParamBound(Span, Ty<'tcx>, Option<Span>),
405
406     /// The given region parameter was instantiated with a region
407     /// that must outlive some other region.
408     RelateRegionParamBound(Span),
409
410     /// Creating a pointer `b` to contents of another reference
411     Reborrow(Span),
412
413     /// (&'a &'b T) where a >= b
414     ReferenceOutlivesReferent(Ty<'tcx>, Span),
415
416     /// Comparing the signature and requirements of an impl method against
417     /// the containing trait.
418     CompareImplItemObligation {
419         span: Span,
420         impl_item_def_id: LocalDefId,
421         trait_item_def_id: DefId,
422     },
423
424     /// Checking that the bounds of a trait's associated type hold for a given impl
425     CheckAssociatedTypeBounds {
426         parent: Box<SubregionOrigin<'tcx>>,
427         impl_item_def_id: LocalDefId,
428         trait_item_def_id: DefId,
429     },
430
431     AscribeUserTypeProvePredicate(Span),
432 }
433
434 // `SubregionOrigin` is used a lot. Make sure it doesn't unintentionally get bigger.
435 #[cfg(all(target_arch = "x86_64", target_pointer_width = "64"))]
436 static_assert_size!(SubregionOrigin<'_>, 32);
437
438 impl<'tcx> SubregionOrigin<'tcx> {
439     pub fn to_constraint_category(&self) -> ConstraintCategory<'tcx> {
440         match self {
441             Self::Subtype(type_trace) => type_trace.cause.to_constraint_category(),
442             Self::AscribeUserTypeProvePredicate(span) => ConstraintCategory::Predicate(*span),
443             _ => ConstraintCategory::BoringNoLocation,
444         }
445     }
446 }
447
448 /// Times when we replace late-bound regions with variables:
449 #[derive(Clone, Copy, Debug)]
450 pub enum LateBoundRegionConversionTime {
451     /// when a fn is called
452     FnCall,
453
454     /// when two higher-ranked types are compared
455     HigherRankedType,
456
457     /// when projecting an associated type
458     AssocTypeProjection(DefId),
459 }
460
461 /// Reasons to create a region inference variable
462 ///
463 /// See `error_reporting` module for more details
464 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
465 pub enum RegionVariableOrigin {
466     /// Region variables created for ill-categorized reasons,
467     /// mostly indicates places in need of refactoring
468     MiscVariable(Span),
469
470     /// Regions created by a `&P` or `[...]` pattern
471     PatternRegion(Span),
472
473     /// Regions created by `&` operator
474     AddrOfRegion(Span),
475
476     /// Regions created as part of an autoref of a method receiver
477     Autoref(Span),
478
479     /// Regions created as part of an automatic coercion
480     Coercion(Span),
481
482     /// Region variables created as the values for early-bound regions
483     EarlyBoundRegion(Span, Symbol),
484
485     /// Region variables created for bound regions
486     /// in a function or method that is called
487     LateBoundRegion(Span, ty::BoundRegionKind, LateBoundRegionConversionTime),
488
489     UpvarRegion(ty::UpvarId, Span),
490
491     /// This origin is used for the inference variables that we create
492     /// during NLL region processing.
493     Nll(NllRegionVariableOrigin),
494 }
495
496 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
497 pub enum NllRegionVariableOrigin {
498     /// During NLL region processing, we create variables for free
499     /// regions that we encounter in the function signature and
500     /// elsewhere. This origin indices we've got one of those.
501     FreeRegion,
502
503     /// "Universal" instantiation of a higher-ranked region (e.g.,
504     /// from a `for<'a> T` binder). Meant to represent "any region".
505     Placeholder(ty::PlaceholderRegion),
506
507     Existential {
508         /// If this is true, then this variable was created to represent a lifetime
509         /// bound in a `for` binder. For example, it might have been created to
510         /// represent the lifetime `'a` in a type like `for<'a> fn(&'a u32)`.
511         /// Such variables are created when we are trying to figure out if there
512         /// is any valid instantiation of `'a` that could fit into some scenario.
513         ///
514         /// This is used to inform error reporting: in the case that we are trying to
515         /// determine whether there is any valid instantiation of a `'a` variable that meets
516         /// some constraint C, we want to blame the "source" of that `for` type,
517         /// rather than blaming the source of the constraint C.
518         from_forall: bool,
519     },
520 }
521
522 // FIXME(eddyb) investigate overlap between this and `TyOrConstInferVar`.
523 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
524 pub enum FixupError<'tcx> {
525     UnresolvedIntTy(IntVid),
526     UnresolvedFloatTy(FloatVid),
527     UnresolvedTy(TyVid),
528     UnresolvedConst(ConstVid<'tcx>),
529 }
530
531 /// See the `region_obligations` field for more information.
532 #[derive(Clone, Debug)]
533 pub struct RegionObligation<'tcx> {
534     pub sub_region: ty::Region<'tcx>,
535     pub sup_type: Ty<'tcx>,
536     pub origin: SubregionOrigin<'tcx>,
537 }
538
539 impl<'tcx> fmt::Display for FixupError<'tcx> {
540     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
541         use self::FixupError::*;
542
543         match *self {
544             UnresolvedIntTy(_) => write!(
545                 f,
546                 "cannot determine the type of this integer; \
547                  add a suffix to specify the type explicitly"
548             ),
549             UnresolvedFloatTy(_) => write!(
550                 f,
551                 "cannot determine the type of this number; \
552                  add a suffix to specify the type explicitly"
553             ),
554             UnresolvedTy(_) => write!(f, "unconstrained type"),
555             UnresolvedConst(_) => write!(f, "unconstrained const value"),
556         }
557     }
558 }
559
560 /// Used to configure inference contexts before their creation
561 pub struct InferCtxtBuilder<'tcx> {
562     tcx: TyCtxt<'tcx>,
563     defining_use_anchor: DefiningAnchor,
564     considering_regions: bool,
565     /// Whether we are in coherence mode.
566     intercrate: bool,
567 }
568
569 pub trait TyCtxtInferExt<'tcx> {
570     fn infer_ctxt(self) -> InferCtxtBuilder<'tcx>;
571 }
572
573 impl<'tcx> TyCtxtInferExt<'tcx> for TyCtxt<'tcx> {
574     fn infer_ctxt(self) -> InferCtxtBuilder<'tcx> {
575         InferCtxtBuilder {
576             tcx: self,
577             defining_use_anchor: DefiningAnchor::Error,
578             considering_regions: true,
579             intercrate: false,
580         }
581     }
582 }
583
584 impl<'tcx> InferCtxtBuilder<'tcx> {
585     /// Whenever the `InferCtxt` should be able to handle defining uses of opaque types,
586     /// you need to call this function. Otherwise the opaque type will be treated opaquely.
587     ///
588     /// It is only meant to be called in two places, for typeck
589     /// (via `Inherited::build`) and for the inference context used
590     /// in mir borrowck.
591     pub fn with_opaque_type_inference(mut self, defining_use_anchor: DefiningAnchor) -> Self {
592         self.defining_use_anchor = defining_use_anchor;
593         self
594     }
595
596     pub fn intercrate(mut self) -> Self {
597         self.intercrate = true;
598         self
599     }
600
601     pub fn ignoring_regions(mut self) -> Self {
602         self.considering_regions = false;
603         self
604     }
605
606     /// Given a canonical value `C` as a starting point, create an
607     /// inference context that contains each of the bound values
608     /// within instantiated as a fresh variable. The `f` closure is
609     /// invoked with the new infcx, along with the instantiated value
610     /// `V` and a substitution `S`. This substitution `S` maps from
611     /// the bound values in `C` to their instantiated values in `V`
612     /// (in other words, `S(C) = V`).
613     pub fn build_with_canonical<T>(
614         &mut self,
615         span: Span,
616         canonical: &Canonical<'tcx, T>,
617     ) -> (InferCtxt<'tcx>, T, CanonicalVarValues<'tcx>)
618     where
619         T: TypeFoldable<'tcx>,
620     {
621         let infcx = self.build();
622         let (value, subst) = infcx.instantiate_canonical_with_fresh_inference_vars(span, canonical);
623         (infcx, value, subst)
624     }
625
626     pub fn build(&mut self) -> InferCtxt<'tcx> {
627         let InferCtxtBuilder { tcx, defining_use_anchor, considering_regions, intercrate } = *self;
628         InferCtxt {
629             tcx,
630             defining_use_anchor,
631             considering_regions,
632             inner: RefCell::new(InferCtxtInner::new()),
633             lexical_region_resolutions: RefCell::new(None),
634             selection_cache: Default::default(),
635             evaluation_cache: Default::default(),
636             reported_trait_errors: Default::default(),
637             reported_closure_mismatch: Default::default(),
638             tainted_by_errors: Cell::new(None),
639             err_count_on_creation: tcx.sess.err_count(),
640             in_snapshot: Cell::new(false),
641             skip_leak_check: Cell::new(false),
642             universe: Cell::new(ty::UniverseIndex::ROOT),
643             intercrate,
644         }
645     }
646 }
647
648 impl<'tcx, T> InferOk<'tcx, T> {
649     pub fn unit(self) -> InferOk<'tcx, ()> {
650         InferOk { value: (), obligations: self.obligations }
651     }
652
653     /// Extracts `value`, registering any obligations into `fulfill_cx`.
654     pub fn into_value_registering_obligations(
655         self,
656         infcx: &InferCtxt<'tcx>,
657         fulfill_cx: &mut dyn TraitEngine<'tcx>,
658     ) -> T {
659         let InferOk { value, obligations } = self;
660         fulfill_cx.register_predicate_obligations(infcx, obligations);
661         value
662     }
663 }
664
665 impl<'tcx> InferOk<'tcx, ()> {
666     pub fn into_obligations(self) -> PredicateObligations<'tcx> {
667         self.obligations
668     }
669 }
670
671 #[must_use = "once you start a snapshot, you should always consume it"]
672 pub struct CombinedSnapshot<'tcx> {
673     undo_snapshot: Snapshot<'tcx>,
674     region_constraints_snapshot: RegionSnapshot,
675     universe: ty::UniverseIndex,
676     was_in_snapshot: bool,
677 }
678
679 impl<'tcx> InferCtxt<'tcx> {
680     /// Creates a `TypeErrCtxt` for emitting various inference errors.
681     /// During typeck, use `FnCtxt::err_ctxt` instead.
682     pub fn err_ctxt(&self) -> TypeErrCtxt<'_, 'tcx> {
683         TypeErrCtxt {
684             infcx: self,
685             typeck_results: None,
686             fallback_has_occurred: false,
687             normalize_fn_sig: Box::new(|fn_sig| fn_sig),
688             autoderef_steps: Box::new(|ty| {
689                 debug_assert!(false, "shouldn't be using autoderef_steps outside of typeck");
690                 vec![(ty, vec![])]
691             }),
692         }
693     }
694
695     pub fn is_in_snapshot(&self) -> bool {
696         self.in_snapshot.get()
697     }
698
699     pub fn freshen<T: TypeFoldable<'tcx>>(&self, t: T) -> T {
700         t.fold_with(&mut self.freshener())
701     }
702
703     /// Returns the origin of the type variable identified by `vid`, or `None`
704     /// if this is not a type variable.
705     ///
706     /// No attempt is made to resolve `ty`.
707     pub fn type_var_origin(&self, ty: Ty<'tcx>) -> Option<TypeVariableOrigin> {
708         match *ty.kind() {
709             ty::Infer(ty::TyVar(vid)) => {
710                 Some(*self.inner.borrow_mut().type_variables().var_origin(vid))
711             }
712             _ => None,
713         }
714     }
715
716     pub fn freshener<'b>(&'b self) -> TypeFreshener<'b, 'tcx> {
717         freshen::TypeFreshener::new(self, false)
718     }
719
720     /// Like `freshener`, but does not replace `'static` regions.
721     pub fn freshener_keep_static<'b>(&'b self) -> TypeFreshener<'b, 'tcx> {
722         freshen::TypeFreshener::new(self, true)
723     }
724
725     pub fn unsolved_variables(&self) -> Vec<Ty<'tcx>> {
726         let mut inner = self.inner.borrow_mut();
727         let mut vars: Vec<Ty<'_>> = inner
728             .type_variables()
729             .unsolved_variables()
730             .into_iter()
731             .map(|t| self.tcx.mk_ty_var(t))
732             .collect();
733         vars.extend(
734             (0..inner.int_unification_table().len())
735                 .map(|i| ty::IntVid { index: i as u32 })
736                 .filter(|&vid| inner.int_unification_table().probe_value(vid).is_none())
737                 .map(|v| self.tcx.mk_int_var(v)),
738         );
739         vars.extend(
740             (0..inner.float_unification_table().len())
741                 .map(|i| ty::FloatVid { index: i as u32 })
742                 .filter(|&vid| inner.float_unification_table().probe_value(vid).is_none())
743                 .map(|v| self.tcx.mk_float_var(v)),
744         );
745         vars
746     }
747
748     fn combine_fields<'a>(
749         &'a self,
750         trace: TypeTrace<'tcx>,
751         param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
752         define_opaque_types: bool,
753     ) -> CombineFields<'a, 'tcx> {
754         CombineFields {
755             infcx: self,
756             trace,
757             cause: None,
758             param_env,
759             obligations: PredicateObligations::new(),
760             define_opaque_types,
761         }
762     }
763
764     fn start_snapshot(&self) -> CombinedSnapshot<'tcx> {
765         debug!("start_snapshot()");
766
767         let in_snapshot = self.in_snapshot.replace(true);
768
769         let mut inner = self.inner.borrow_mut();
770
771         CombinedSnapshot {
772             undo_snapshot: inner.undo_log.start_snapshot(),
773             region_constraints_snapshot: inner.unwrap_region_constraints().start_snapshot(),
774             universe: self.universe(),
775             was_in_snapshot: in_snapshot,
776         }
777     }
778
779     #[instrument(skip(self, snapshot), level = "debug")]
780     fn rollback_to(&self, cause: &str, snapshot: CombinedSnapshot<'tcx>) {
781         let CombinedSnapshot {
782             undo_snapshot,
783             region_constraints_snapshot,
784             universe,
785             was_in_snapshot,
786         } = snapshot;
787
788         self.in_snapshot.set(was_in_snapshot);
789         self.universe.set(universe);
790
791         let mut inner = self.inner.borrow_mut();
792         inner.rollback_to(undo_snapshot);
793         inner.unwrap_region_constraints().rollback_to(region_constraints_snapshot);
794     }
795
796     #[instrument(skip(self, snapshot), level = "debug")]
797     fn commit_from(&self, snapshot: CombinedSnapshot<'tcx>) {
798         let CombinedSnapshot {
799             undo_snapshot,
800             region_constraints_snapshot: _,
801             universe: _,
802             was_in_snapshot,
803         } = snapshot;
804
805         self.in_snapshot.set(was_in_snapshot);
806
807         self.inner.borrow_mut().commit(undo_snapshot);
808     }
809
810     /// Execute `f` and commit the bindings if closure `f` returns `Ok(_)`.
811     #[instrument(skip(self, f), level = "debug")]
812     pub fn commit_if_ok<T, E, F>(&self, f: F) -> Result<T, E>
813     where
814         F: FnOnce(&CombinedSnapshot<'tcx>) -> Result<T, E>,
815     {
816         let snapshot = self.start_snapshot();
817         let r = f(&snapshot);
818         debug!("commit_if_ok() -- r.is_ok() = {}", r.is_ok());
819         match r {
820             Ok(_) => {
821                 self.commit_from(snapshot);
822             }
823             Err(_) => {
824                 self.rollback_to("commit_if_ok -- error", snapshot);
825             }
826         }
827         r
828     }
829
830     /// Execute `f` then unroll any bindings it creates.
831     #[instrument(skip(self, f), level = "debug")]
832     pub fn probe<R, F>(&self, f: F) -> R
833     where
834         F: FnOnce(&CombinedSnapshot<'tcx>) -> R,
835     {
836         let snapshot = self.start_snapshot();
837         let r = f(&snapshot);
838         self.rollback_to("probe", snapshot);
839         r
840     }
841
842     /// If `should_skip` is true, then execute `f` then unroll any bindings it creates.
843     #[instrument(skip(self, f), level = "debug")]
844     pub fn probe_maybe_skip_leak_check<R, F>(&self, should_skip: bool, f: F) -> R
845     where
846         F: FnOnce(&CombinedSnapshot<'tcx>) -> R,
847     {
848         let snapshot = self.start_snapshot();
849         let was_skip_leak_check = self.skip_leak_check.get();
850         if should_skip {
851             self.skip_leak_check.set(true);
852         }
853         let r = f(&snapshot);
854         self.rollback_to("probe", snapshot);
855         self.skip_leak_check.set(was_skip_leak_check);
856         r
857     }
858
859     /// Scan the constraints produced since `snapshot` began and returns:
860     ///
861     /// - `None` -- if none of them involve "region outlives" constraints
862     /// - `Some(true)` -- if there are `'a: 'b` constraints where `'a` or `'b` is a placeholder
863     /// - `Some(false)` -- if there are `'a: 'b` constraints but none involve placeholders
864     pub fn region_constraints_added_in_snapshot(
865         &self,
866         snapshot: &CombinedSnapshot<'tcx>,
867     ) -> Option<bool> {
868         self.inner
869             .borrow_mut()
870             .unwrap_region_constraints()
871             .region_constraints_added_in_snapshot(&snapshot.undo_snapshot)
872     }
873
874     pub fn opaque_types_added_in_snapshot(&self, snapshot: &CombinedSnapshot<'tcx>) -> bool {
875         self.inner.borrow().undo_log.opaque_types_in_snapshot(&snapshot.undo_snapshot)
876     }
877
878     pub fn add_given(&self, sub: ty::Region<'tcx>, sup: ty::RegionVid) {
879         self.inner.borrow_mut().unwrap_region_constraints().add_given(sub, sup);
880     }
881
882     pub fn can_sub<T>(&self, param_env: ty::ParamEnv<'tcx>, a: T, b: T) -> UnitResult<'tcx>
883     where
884         T: at::ToTrace<'tcx>,
885     {
886         let origin = &ObligationCause::dummy();
887         self.probe(|_| {
888             self.at(origin, param_env).sub(a, b).map(|InferOk { obligations: _, .. }| {
889                 // Ignore obligations, since we are unrolling
890                 // everything anyway.
891             })
892         })
893     }
894
895     pub fn can_eq<T>(&self, param_env: ty::ParamEnv<'tcx>, a: T, b: T) -> UnitResult<'tcx>
896     where
897         T: at::ToTrace<'tcx>,
898     {
899         let origin = &ObligationCause::dummy();
900         self.probe(|_| {
901             self.at(origin, param_env).eq(a, b).map(|InferOk { obligations: _, .. }| {
902                 // Ignore obligations, since we are unrolling
903                 // everything anyway.
904             })
905         })
906     }
907
908     #[instrument(skip(self), level = "debug")]
909     pub fn sub_regions(
910         &self,
911         origin: SubregionOrigin<'tcx>,
912         a: ty::Region<'tcx>,
913         b: ty::Region<'tcx>,
914     ) {
915         self.inner.borrow_mut().unwrap_region_constraints().make_subregion(origin, a, b);
916     }
917
918     /// Require that the region `r` be equal to one of the regions in
919     /// the set `regions`.
920     #[instrument(skip(self), level = "debug")]
921     pub fn member_constraint(
922         &self,
923         key: ty::OpaqueTypeKey<'tcx>,
924         definition_span: Span,
925         hidden_ty: Ty<'tcx>,
926         region: ty::Region<'tcx>,
927         in_regions: &Lrc<Vec<ty::Region<'tcx>>>,
928     ) {
929         self.inner.borrow_mut().unwrap_region_constraints().member_constraint(
930             key,
931             definition_span,
932             hidden_ty,
933             region,
934             in_regions,
935         );
936     }
937
938     /// Processes a `Coerce` predicate from the fulfillment context.
939     /// This is NOT the preferred way to handle coercion, which is to
940     /// invoke `FnCtxt::coerce` or a similar method (see `coercion.rs`).
941     ///
942     /// This method here is actually a fallback that winds up being
943     /// invoked when `FnCtxt::coerce` encounters unresolved type variables
944     /// and records a coercion predicate. Presently, this method is equivalent
945     /// to `subtype_predicate` -- that is, "coercing" `a` to `b` winds up
946     /// actually requiring `a <: b`. This is of course a valid coercion,
947     /// but it's not as flexible as `FnCtxt::coerce` would be.
948     ///
949     /// (We may refactor this in the future, but there are a number of
950     /// practical obstacles. Among other things, `FnCtxt::coerce` presently
951     /// records adjustments that are required on the HIR in order to perform
952     /// the coercion, and we don't currently have a way to manage that.)
953     pub fn coerce_predicate(
954         &self,
955         cause: &ObligationCause<'tcx>,
956         param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
957         predicate: ty::PolyCoercePredicate<'tcx>,
958     ) -> Result<InferResult<'tcx, ()>, (TyVid, TyVid)> {
959         let subtype_predicate = predicate.map_bound(|p| ty::SubtypePredicate {
960             a_is_expected: false, // when coercing from `a` to `b`, `b` is expected
961             a: p.a,
962             b: p.b,
963         });
964         self.subtype_predicate(cause, param_env, subtype_predicate)
965     }
966
967     pub fn subtype_predicate(
968         &self,
969         cause: &ObligationCause<'tcx>,
970         param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
971         predicate: ty::PolySubtypePredicate<'tcx>,
972     ) -> Result<InferResult<'tcx, ()>, (TyVid, TyVid)> {
973         // Check for two unresolved inference variables, in which case we can
974         // make no progress. This is partly a micro-optimization, but it's
975         // also an opportunity to "sub-unify" the variables. This isn't
976         // *necessary* to prevent cycles, because they would eventually be sub-unified
977         // anyhow during generalization, but it helps with diagnostics (we can detect
978         // earlier that they are sub-unified).
979         //
980         // Note that we can just skip the binders here because
981         // type variables can't (at present, at
982         // least) capture any of the things bound by this binder.
983         //
984         // Note that this sub here is not just for diagnostics - it has semantic
985         // effects as well.
986         let r_a = self.shallow_resolve(predicate.skip_binder().a);
987         let r_b = self.shallow_resolve(predicate.skip_binder().b);
988         match (r_a.kind(), r_b.kind()) {
989             (&ty::Infer(ty::TyVar(a_vid)), &ty::Infer(ty::TyVar(b_vid))) => {
990                 self.inner.borrow_mut().type_variables().sub(a_vid, b_vid);
991                 return Err((a_vid, b_vid));
992             }
993             _ => {}
994         }
995
996         Ok(self.commit_if_ok(|_snapshot| {
997             let ty::SubtypePredicate { a_is_expected, a, b } =
998                 self.replace_bound_vars_with_placeholders(predicate);
999
1000             let ok = self.at(cause, param_env).sub_exp(a_is_expected, a, b)?;
1001
1002             Ok(ok.unit())
1003         }))
1004     }
1005
1006     pub fn region_outlives_predicate(
1007         &self,
1008         cause: &traits::ObligationCause<'tcx>,
1009         predicate: ty::PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx>,
1010     ) {
1011         let ty::OutlivesPredicate(r_a, r_b) = self.replace_bound_vars_with_placeholders(predicate);
1012         let origin =
1013             SubregionOrigin::from_obligation_cause(cause, || RelateRegionParamBound(cause.span));
1014         self.sub_regions(origin, r_b, r_a); // `b : a` ==> `a <= b`
1015     }
1016
1017     /// Number of type variables created so far.
1018     pub fn num_ty_vars(&self) -> usize {
1019         self.inner.borrow_mut().type_variables().num_vars()
1020     }
1021
1022     pub fn next_ty_var_id(&self, origin: TypeVariableOrigin) -> TyVid {
1023         self.inner.borrow_mut().type_variables().new_var(self.universe(), origin)
1024     }
1025
1026     pub fn next_ty_var(&self, origin: TypeVariableOrigin) -> Ty<'tcx> {
1027         self.tcx.mk_ty_var(self.next_ty_var_id(origin))
1028     }
1029
1030     pub fn next_ty_var_id_in_universe(
1031         &self,
1032         origin: TypeVariableOrigin,
1033         universe: ty::UniverseIndex,
1034     ) -> TyVid {
1035         self.inner.borrow_mut().type_variables().new_var(universe, origin)
1036     }
1037
1038     pub fn next_ty_var_in_universe(
1039         &self,
1040         origin: TypeVariableOrigin,
1041         universe: ty::UniverseIndex,
1042     ) -> Ty<'tcx> {
1043         let vid = self.next_ty_var_id_in_universe(origin, universe);
1044         self.tcx.mk_ty_var(vid)
1045     }
1046
1047     pub fn next_const_var(&self, ty: Ty<'tcx>, origin: ConstVariableOrigin) -> ty::Const<'tcx> {
1048         self.tcx.mk_const(self.next_const_var_id(origin), ty)
1049     }
1050
1051     pub fn next_const_var_in_universe(
1052         &self,
1053         ty: Ty<'tcx>,
1054         origin: ConstVariableOrigin,
1055         universe: ty::UniverseIndex,
1056     ) -> ty::Const<'tcx> {
1057         let vid = self
1058             .inner
1059             .borrow_mut()
1060             .const_unification_table()
1061             .new_key(ConstVarValue { origin, val: ConstVariableValue::Unknown { universe } });
1062         self.tcx.mk_const(vid, ty)
1063     }
1064
1065     pub fn next_const_var_id(&self, origin: ConstVariableOrigin) -> ConstVid<'tcx> {
1066         self.inner.borrow_mut().const_unification_table().new_key(ConstVarValue {
1067             origin,
1068             val: ConstVariableValue::Unknown { universe: self.universe() },
1069         })
1070     }
1071
1072     fn next_int_var_id(&self) -> IntVid {
1073         self.inner.borrow_mut().int_unification_table().new_key(None)
1074     }
1075
1076     pub fn next_int_var(&self) -> Ty<'tcx> {
1077         self.tcx.mk_int_var(self.next_int_var_id())
1078     }
1079
1080     fn next_float_var_id(&self) -> FloatVid {
1081         self.inner.borrow_mut().float_unification_table().new_key(None)
1082     }
1083
1084     pub fn next_float_var(&self) -> Ty<'tcx> {
1085         self.tcx.mk_float_var(self.next_float_var_id())
1086     }
1087
1088     /// Creates a fresh region variable with the next available index.
1089     /// The variable will be created in the maximum universe created
1090     /// thus far, allowing it to name any region created thus far.
1091     pub fn next_region_var(&self, origin: RegionVariableOrigin) -> ty::Region<'tcx> {
1092         self.next_region_var_in_universe(origin, self.universe())
1093     }
1094
1095     /// Creates a fresh region variable with the next available index
1096     /// in the given universe; typically, you can use
1097     /// `next_region_var` and just use the maximal universe.
1098     pub fn next_region_var_in_universe(
1099         &self,
1100         origin: RegionVariableOrigin,
1101         universe: ty::UniverseIndex,
1102     ) -> ty::Region<'tcx> {
1103         let region_var =
1104             self.inner.borrow_mut().unwrap_region_constraints().new_region_var(universe, origin);
1105         self.tcx.mk_region(ty::ReVar(region_var))
1106     }
1107
1108     /// Return the universe that the region `r` was created in. For
1109     /// most regions (e.g., `'static`, named regions from the user,
1110     /// etc) this is the root universe U0. For inference variables or
1111     /// placeholders, however, it will return the universe which they
1112     /// are associated.
1113     pub fn universe_of_region(&self, r: ty::Region<'tcx>) -> ty::UniverseIndex {
1114         self.inner.borrow_mut().unwrap_region_constraints().universe(r)
1115     }
1116
1117     /// Number of region variables created so far.
1118     pub fn num_region_vars(&self) -> usize {
1119         self.inner.borrow_mut().unwrap_region_constraints().num_region_vars()
1120     }
1121
1122     /// Just a convenient wrapper of `next_region_var` for using during NLL.
1123     pub fn next_nll_region_var(&self, origin: NllRegionVariableOrigin) -> ty::Region<'tcx> {
1124         self.next_region_var(RegionVariableOrigin::Nll(origin))
1125     }
1126
1127     /// Just a convenient wrapper of `next_region_var` for using during NLL.
1128     pub fn next_nll_region_var_in_universe(
1129         &self,
1130         origin: NllRegionVariableOrigin,
1131         universe: ty::UniverseIndex,
1132     ) -> ty::Region<'tcx> {
1133         self.next_region_var_in_universe(RegionVariableOrigin::Nll(origin), universe)
1134     }
1135
1136     pub fn var_for_def(&self, span: Span, param: &ty::GenericParamDef) -> GenericArg<'tcx> {
1137         match param.kind {
1138             GenericParamDefKind::Lifetime => {
1139                 // Create a region inference variable for the given
1140                 // region parameter definition.
1141                 self.next_region_var(EarlyBoundRegion(span, param.name)).into()
1142             }
1143             GenericParamDefKind::Type { .. } => {
1144                 // Create a type inference variable for the given
1145                 // type parameter definition. The substitutions are
1146                 // for actual parameters that may be referred to by
1147                 // the default of this type parameter, if it exists.
1148                 // e.g., `struct Foo<A, B, C = (A, B)>(...);` when
1149                 // used in a path such as `Foo::<T, U>::new()` will
1150                 // use an inference variable for `C` with `[T, U]`
1151                 // as the substitutions for the default, `(T, U)`.
1152                 let ty_var_id = self.inner.borrow_mut().type_variables().new_var(
1153                     self.universe(),
1154                     TypeVariableOrigin {
1155                         kind: TypeVariableOriginKind::TypeParameterDefinition(
1156                             param.name,
1157                             Some(param.def_id),
1158                         ),
1159                         span,
1160                     },
1161                 );
1162
1163                 self.tcx.mk_ty_var(ty_var_id).into()
1164             }
1165             GenericParamDefKind::Const { .. } => {
1166                 let origin = ConstVariableOrigin {
1167                     kind: ConstVariableOriginKind::ConstParameterDefinition(
1168                         param.name,
1169                         param.def_id,
1170                     ),
1171                     span,
1172                 };
1173                 let const_var_id =
1174                     self.inner.borrow_mut().const_unification_table().new_key(ConstVarValue {
1175                         origin,
1176                         val: ConstVariableValue::Unknown { universe: self.universe() },
1177                     });
1178                 self.tcx.mk_const(const_var_id, self.tcx.type_of(param.def_id)).into()
1179             }
1180         }
1181     }
1182
1183     /// Given a set of generics defined on a type or impl, returns a substitution mapping each
1184     /// type/region parameter to a fresh inference variable.
1185     pub fn fresh_substs_for_item(&self, span: Span, def_id: DefId) -> SubstsRef<'tcx> {
1186         InternalSubsts::for_item(self.tcx, def_id, |param, _| self.var_for_def(span, param))
1187     }
1188
1189     /// Returns `true` if errors have been reported since this infcx was
1190     /// created. This is sometimes used as a heuristic to skip
1191     /// reporting errors that often occur as a result of earlier
1192     /// errors, but where it's hard to be 100% sure (e.g., unresolved
1193     /// inference variables, regionck errors).
1194     #[must_use = "this method does not have any side effects"]
1195     pub fn tainted_by_errors(&self) -> Option<ErrorGuaranteed> {
1196         debug!(
1197             "is_tainted_by_errors(err_count={}, err_count_on_creation={}, \
1198              tainted_by_errors={})",
1199             self.tcx.sess.err_count(),
1200             self.err_count_on_creation,
1201             self.tainted_by_errors.get().is_some()
1202         );
1203
1204         if let Some(e) = self.tainted_by_errors.get() {
1205             return Some(e);
1206         }
1207
1208         if self.tcx.sess.err_count() > self.err_count_on_creation {
1209             // errors reported since this infcx was made
1210             let e = self.tcx.sess.has_errors().unwrap();
1211             self.set_tainted_by_errors(e);
1212             return Some(e);
1213         }
1214
1215         None
1216     }
1217
1218     /// Set the "tainted by errors" flag to true. We call this when we
1219     /// observe an error from a prior pass.
1220     pub fn set_tainted_by_errors(&self, e: ErrorGuaranteed) {
1221         debug!("set_tainted_by_errors(ErrorGuaranteed)");
1222         self.tainted_by_errors.set(Some(e));
1223     }
1224
1225     pub fn skip_region_resolution(&self) {
1226         let (var_infos, _) = {
1227             let mut inner = self.inner.borrow_mut();
1228             let inner = &mut *inner;
1229             // Note: `inner.region_obligations` may not be empty, because we
1230             // didn't necessarily call `process_registered_region_obligations`.
1231             // This is okay, because that doesn't introduce new vars.
1232             inner
1233                 .region_constraint_storage
1234                 .take()
1235                 .expect("regions already resolved")
1236                 .with_log(&mut inner.undo_log)
1237                 .into_infos_and_data()
1238         };
1239
1240         let lexical_region_resolutions = LexicalRegionResolutions {
1241             values: rustc_index::vec::IndexVec::from_elem_n(
1242                 crate::infer::lexical_region_resolve::VarValue::Value(self.tcx.lifetimes.re_erased),
1243                 var_infos.len(),
1244             ),
1245         };
1246
1247         let old_value = self.lexical_region_resolutions.replace(Some(lexical_region_resolutions));
1248         assert!(old_value.is_none());
1249     }
1250
1251     /// Process the region constraints and return any errors that
1252     /// result. After this, no more unification operations should be
1253     /// done -- or the compiler will panic -- but it is legal to use
1254     /// `resolve_vars_if_possible` as well as `fully_resolve`.
1255     pub fn resolve_regions(
1256         &self,
1257         outlives_env: &OutlivesEnvironment<'tcx>,
1258     ) -> Vec<RegionResolutionError<'tcx>> {
1259         let (var_infos, data) = {
1260             let mut inner = self.inner.borrow_mut();
1261             let inner = &mut *inner;
1262             assert!(
1263                 self.tainted_by_errors().is_some() || inner.region_obligations.is_empty(),
1264                 "region_obligations not empty: {:#?}",
1265                 inner.region_obligations
1266             );
1267             inner
1268                 .region_constraint_storage
1269                 .take()
1270                 .expect("regions already resolved")
1271                 .with_log(&mut inner.undo_log)
1272                 .into_infos_and_data()
1273         };
1274
1275         let region_rels = &RegionRelations::new(self.tcx, outlives_env.free_region_map());
1276
1277         let (lexical_region_resolutions, errors) =
1278             lexical_region_resolve::resolve(outlives_env.param_env, region_rels, var_infos, data);
1279
1280         let old_value = self.lexical_region_resolutions.replace(Some(lexical_region_resolutions));
1281         assert!(old_value.is_none());
1282
1283         errors
1284     }
1285     /// Obtains (and clears) the current set of region
1286     /// constraints. The inference context is still usable: further
1287     /// unifications will simply add new constraints.
1288     ///
1289     /// This method is not meant to be used with normal lexical region
1290     /// resolution. Rather, it is used in the NLL mode as a kind of
1291     /// interim hack: basically we run normal type-check and generate
1292     /// region constraints as normal, but then we take them and
1293     /// translate them into the form that the NLL solver
1294     /// understands. See the NLL module for mode details.
1295     pub fn take_and_reset_region_constraints(&self) -> RegionConstraintData<'tcx> {
1296         assert!(
1297             self.inner.borrow().region_obligations.is_empty(),
1298             "region_obligations not empty: {:#?}",
1299             self.inner.borrow().region_obligations
1300         );
1301
1302         self.inner.borrow_mut().unwrap_region_constraints().take_and_reset_data()
1303     }
1304
1305     /// Gives temporary access to the region constraint data.
1306     pub fn with_region_constraints<R>(
1307         &self,
1308         op: impl FnOnce(&RegionConstraintData<'tcx>) -> R,
1309     ) -> R {
1310         let mut inner = self.inner.borrow_mut();
1311         op(inner.unwrap_region_constraints().data())
1312     }
1313
1314     pub fn region_var_origin(&self, vid: ty::RegionVid) -> RegionVariableOrigin {
1315         let mut inner = self.inner.borrow_mut();
1316         let inner = &mut *inner;
1317         inner
1318             .region_constraint_storage
1319             .as_mut()
1320             .expect("regions already resolved")
1321             .with_log(&mut inner.undo_log)
1322             .var_origin(vid)
1323     }
1324
1325     /// Takes ownership of the list of variable regions. This implies
1326     /// that all the region constraints have already been taken, and
1327     /// hence that `resolve_regions_and_report_errors` can never be
1328     /// called. This is used only during NLL processing to "hand off" ownership
1329     /// of the set of region variables into the NLL region context.
1330     pub fn take_region_var_origins(&self) -> VarInfos {
1331         let mut inner = self.inner.borrow_mut();
1332         let (var_infos, data) = inner
1333             .region_constraint_storage
1334             .take()
1335             .expect("regions already resolved")
1336             .with_log(&mut inner.undo_log)
1337             .into_infos_and_data();
1338         assert!(data.is_empty());
1339         var_infos
1340     }
1341
1342     #[instrument(level = "debug", skip(self), ret)]
1343     pub fn take_opaque_types(&self) -> opaque_types::OpaqueTypeMap<'tcx> {
1344         debug_assert_ne!(self.defining_use_anchor, DefiningAnchor::Error);
1345         std::mem::take(&mut self.inner.borrow_mut().opaque_type_storage.opaque_types)
1346     }
1347
1348     pub fn ty_to_string(&self, t: Ty<'tcx>) -> String {
1349         self.resolve_vars_if_possible(t).to_string()
1350     }
1351
1352     /// If `TyVar(vid)` resolves to a type, return that type. Else, return the
1353     /// universe index of `TyVar(vid)`.
1354     pub fn probe_ty_var(&self, vid: TyVid) -> Result<Ty<'tcx>, ty::UniverseIndex> {
1355         use self::type_variable::TypeVariableValue;
1356
1357         match self.inner.borrow_mut().type_variables().probe(vid) {
1358             TypeVariableValue::Known { value } => Ok(value),
1359             TypeVariableValue::Unknown { universe } => Err(universe),
1360         }
1361     }
1362
1363     /// Resolve any type variables found in `value` -- but only one
1364     /// level. So, if the variable `?X` is bound to some type
1365     /// `Foo<?Y>`, then this would return `Foo<?Y>` (but `?Y` may
1366     /// itself be bound to a type).
1367     ///
1368     /// Useful when you only need to inspect the outermost level of
1369     /// the type and don't care about nested types (or perhaps you
1370     /// will be resolving them as well, e.g. in a loop).
1371     pub fn shallow_resolve<T>(&self, value: T) -> T
1372     where
1373         T: TypeFoldable<'tcx>,
1374     {
1375         value.fold_with(&mut ShallowResolver { infcx: self })
1376     }
1377
1378     pub fn root_var(&self, var: ty::TyVid) -> ty::TyVid {
1379         self.inner.borrow_mut().type_variables().root_var(var)
1380     }
1381
1382     /// Where possible, replaces type/const variables in
1383     /// `value` with their final value. Note that region variables
1384     /// are unaffected. If a type/const variable has not been unified, it
1385     /// is left as is. This is an idempotent operation that does
1386     /// not affect inference state in any way and so you can do it
1387     /// at will.
1388     pub fn resolve_vars_if_possible<T>(&self, value: T) -> T
1389     where
1390         T: TypeFoldable<'tcx>,
1391     {
1392         if !value.has_non_region_infer() {
1393             return value;
1394         }
1395         let mut r = resolve::OpportunisticVarResolver::new(self);
1396         value.fold_with(&mut r)
1397     }
1398
1399     pub fn resolve_numeric_literals_with_default<T>(&self, value: T) -> T
1400     where
1401         T: TypeFoldable<'tcx>,
1402     {
1403         if !value.needs_infer() {
1404             return value; // Avoid duplicated subst-folding.
1405         }
1406         let mut r = InferenceLiteralEraser { tcx: self.tcx };
1407         value.fold_with(&mut r)
1408     }
1409
1410     /// Returns the first unresolved type or const variable contained in `T`.
1411     pub fn first_unresolved_const_or_ty_var<T>(
1412         &self,
1413         value: &T,
1414     ) -> Option<(ty::Term<'tcx>, Option<Span>)>
1415     where
1416         T: TypeVisitable<'tcx>,
1417     {
1418         value.visit_with(&mut resolve::UnresolvedTypeOrConstFinder::new(self)).break_value()
1419     }
1420
1421     pub fn probe_const_var(
1422         &self,
1423         vid: ty::ConstVid<'tcx>,
1424     ) -> Result<ty::Const<'tcx>, ty::UniverseIndex> {
1425         match self.inner.borrow_mut().const_unification_table().probe_value(vid).val {
1426             ConstVariableValue::Known { value } => Ok(value),
1427             ConstVariableValue::Unknown { universe } => Err(universe),
1428         }
1429     }
1430
1431     pub fn fully_resolve<T: TypeFoldable<'tcx>>(&self, value: T) -> FixupResult<'tcx, T> {
1432         /*!
1433          * Attempts to resolve all type/region/const variables in
1434          * `value`. Region inference must have been run already (e.g.,
1435          * by calling `resolve_regions_and_report_errors`). If some
1436          * variable was never unified, an `Err` results.
1437          *
1438          * This method is idempotent, but it not typically not invoked
1439          * except during the writeback phase.
1440          */
1441
1442         let value = resolve::fully_resolve(self, value);
1443         assert!(
1444             value.as_ref().map_or(true, |value| !value.needs_infer()),
1445             "`{value:?}` is not fully resolved"
1446         );
1447         value
1448     }
1449
1450     pub fn replace_bound_vars_with_fresh_vars<T>(
1451         &self,
1452         span: Span,
1453         lbrct: LateBoundRegionConversionTime,
1454         value: ty::Binder<'tcx, T>,
1455     ) -> T
1456     where
1457         T: TypeFoldable<'tcx> + Copy,
1458     {
1459         if let Some(inner) = value.no_bound_vars() {
1460             return inner;
1461         }
1462
1463         struct ToFreshVars<'a, 'tcx> {
1464             infcx: &'a InferCtxt<'tcx>,
1465             span: Span,
1466             lbrct: LateBoundRegionConversionTime,
1467             map: FxHashMap<ty::BoundVar, ty::GenericArg<'tcx>>,
1468         }
1469
1470         impl<'tcx> BoundVarReplacerDelegate<'tcx> for ToFreshVars<'_, 'tcx> {
1471             fn replace_region(&mut self, br: ty::BoundRegion) -> ty::Region<'tcx> {
1472                 self.map
1473                     .entry(br.var)
1474                     .or_insert_with(|| {
1475                         self.infcx
1476                             .next_region_var(LateBoundRegion(self.span, br.kind, self.lbrct))
1477                             .into()
1478                     })
1479                     .expect_region()
1480             }
1481             fn replace_ty(&mut self, bt: ty::BoundTy) -> Ty<'tcx> {
1482                 self.map
1483                     .entry(bt.var)
1484                     .or_insert_with(|| {
1485                         self.infcx
1486                             .next_ty_var(TypeVariableOrigin {
1487                                 kind: TypeVariableOriginKind::MiscVariable,
1488                                 span: self.span,
1489                             })
1490                             .into()
1491                     })
1492                     .expect_ty()
1493             }
1494             fn replace_const(&mut self, bv: ty::BoundVar, ty: Ty<'tcx>) -> ty::Const<'tcx> {
1495                 self.map
1496                     .entry(bv)
1497                     .or_insert_with(|| {
1498                         self.infcx
1499                             .next_const_var(
1500                                 ty,
1501                                 ConstVariableOrigin {
1502                                     kind: ConstVariableOriginKind::MiscVariable,
1503                                     span: self.span,
1504                                 },
1505                             )
1506                             .into()
1507                     })
1508                     .expect_const()
1509             }
1510         }
1511         let delegate = ToFreshVars { infcx: self, span, lbrct, map: Default::default() };
1512         self.tcx.replace_bound_vars_uncached(value, delegate)
1513     }
1514
1515     /// See the [`region_constraints::RegionConstraintCollector::verify_generic_bound`] method.
1516     pub fn verify_generic_bound(
1517         &self,
1518         origin: SubregionOrigin<'tcx>,
1519         kind: GenericKind<'tcx>,
1520         a: ty::Region<'tcx>,
1521         bound: VerifyBound<'tcx>,
1522     ) {
1523         debug!("verify_generic_bound({:?}, {:?} <: {:?})", kind, a, bound);
1524
1525         self.inner
1526             .borrow_mut()
1527             .unwrap_region_constraints()
1528             .verify_generic_bound(origin, kind, a, bound);
1529     }
1530
1531     /// Obtains the latest type of the given closure; this may be a
1532     /// closure in the current function, in which case its
1533     /// `ClosureKind` may not yet be known.
1534     pub fn closure_kind(&self, closure_substs: SubstsRef<'tcx>) -> Option<ty::ClosureKind> {
1535         let closure_kind_ty = closure_substs.as_closure().kind_ty();
1536         let closure_kind_ty = self.shallow_resolve(closure_kind_ty);
1537         closure_kind_ty.to_opt_closure_kind()
1538     }
1539
1540     /// Clears the selection, evaluation, and projection caches. This is useful when
1541     /// repeatedly attempting to select an `Obligation` while changing only
1542     /// its `ParamEnv`, since `FulfillmentContext` doesn't use probing.
1543     pub fn clear_caches(&self) {
1544         self.selection_cache.clear();
1545         self.evaluation_cache.clear();
1546         self.inner.borrow_mut().projection_cache().clear();
1547     }
1548
1549     pub fn universe(&self) -> ty::UniverseIndex {
1550         self.universe.get()
1551     }
1552
1553     /// Creates and return a fresh universe that extends all previous
1554     /// universes. Updates `self.universe` to that new universe.
1555     pub fn create_next_universe(&self) -> ty::UniverseIndex {
1556         let u = self.universe.get().next_universe();
1557         self.universe.set(u);
1558         u
1559     }
1560
1561     pub fn try_const_eval_resolve(
1562         &self,
1563         param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
1564         unevaluated: ty::UnevaluatedConst<'tcx>,
1565         ty: Ty<'tcx>,
1566         span: Option<Span>,
1567     ) -> Result<ty::Const<'tcx>, ErrorHandled> {
1568         match self.const_eval_resolve(param_env, unevaluated, span) {
1569             Ok(Some(val)) => Ok(self.tcx.mk_const(val, ty)),
1570             Ok(None) => {
1571                 let tcx = self.tcx;
1572                 let def_id = unevaluated.def.did;
1573                 span_bug!(
1574                     tcx.def_span(def_id),
1575                     "unable to construct a constant value for the unevaluated constant {:?}",
1576                     unevaluated
1577                 );
1578             }
1579             Err(err) => Err(err),
1580         }
1581     }
1582
1583     /// Resolves and evaluates a constant.
1584     ///
1585     /// The constant can be located on a trait like `<A as B>::C`, in which case the given
1586     /// substitutions and environment are used to resolve the constant. Alternatively if the
1587     /// constant has generic parameters in scope the substitutions are used to evaluate the value of
1588     /// the constant. For example in `fn foo<T>() { let _ = [0; bar::<T>()]; }` the repeat count
1589     /// constant `bar::<T>()` requires a substitution for `T`, if the substitution for `T` is still
1590     /// too generic for the constant to be evaluated then `Err(ErrorHandled::TooGeneric)` is
1591     /// returned.
1592     ///
1593     /// This handles inferences variables within both `param_env` and `substs` by
1594     /// performing the operation on their respective canonical forms.
1595     #[instrument(skip(self), level = "debug")]
1596     pub fn const_eval_resolve(
1597         &self,
1598         mut param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
1599         unevaluated: ty::UnevaluatedConst<'tcx>,
1600         span: Option<Span>,
1601     ) -> EvalToValTreeResult<'tcx> {
1602         let mut substs = self.resolve_vars_if_possible(unevaluated.substs);
1603         debug!(?substs);
1604
1605         // Postpone the evaluation of constants whose substs depend on inference
1606         // variables
1607         let tcx = self.tcx;
1608         if substs.has_non_region_infer() {
1609             if let Some(ct) = tcx.bound_abstract_const(unevaluated.def)? {
1610                 let ct = tcx.expand_abstract_consts(ct.subst(tcx, substs));
1611                 if let Err(e) = ct.error_reported() {
1612                     return Err(ErrorHandled::Reported(e));
1613                 } else if ct.has_non_region_infer() || ct.has_non_region_param() {
1614                     return Err(ErrorHandled::TooGeneric);
1615                 } else {
1616                     substs = replace_param_and_infer_substs_with_placeholder(tcx, substs);
1617                 }
1618             } else {
1619                 substs = InternalSubsts::identity_for_item(tcx, unevaluated.def.did);
1620                 param_env = tcx.param_env(unevaluated.def.did);
1621             }
1622         }
1623
1624         let param_env_erased = tcx.erase_regions(param_env);
1625         let substs_erased = tcx.erase_regions(substs);
1626         debug!(?param_env_erased);
1627         debug!(?substs_erased);
1628
1629         let unevaluated = ty::UnevaluatedConst { def: unevaluated.def, substs: substs_erased };
1630
1631         // The return value is the evaluated value which doesn't contain any reference to inference
1632         // variables, thus we don't need to substitute back the original values.
1633         tcx.const_eval_resolve_for_typeck(param_env_erased, unevaluated, span)
1634     }
1635
1636     /// `ty_or_const_infer_var_changed` is equivalent to one of these two:
1637     ///   * `shallow_resolve(ty) != ty` (where `ty.kind = ty::Infer(_)`)
1638     ///   * `shallow_resolve(ct) != ct` (where `ct.kind = ty::ConstKind::Infer(_)`)
1639     ///
1640     /// However, `ty_or_const_infer_var_changed` is more efficient. It's always
1641     /// inlined, despite being large, because it has only two call sites that
1642     /// are extremely hot (both in `traits::fulfill`'s checking of `stalled_on`
1643     /// inference variables), and it handles both `Ty` and `ty::Const` without
1644     /// having to resort to storing full `GenericArg`s in `stalled_on`.
1645     #[inline(always)]
1646     pub fn ty_or_const_infer_var_changed(&self, infer_var: TyOrConstInferVar<'tcx>) -> bool {
1647         match infer_var {
1648             TyOrConstInferVar::Ty(v) => {
1649                 use self::type_variable::TypeVariableValue;
1650
1651                 // If `inlined_probe` returns a `Known` value, it never equals
1652                 // `ty::Infer(ty::TyVar(v))`.
1653                 match self.inner.borrow_mut().type_variables().inlined_probe(v) {
1654                     TypeVariableValue::Unknown { .. } => false,
1655                     TypeVariableValue::Known { .. } => true,
1656                 }
1657             }
1658
1659             TyOrConstInferVar::TyInt(v) => {
1660                 // If `inlined_probe_value` returns a value it's always a
1661                 // `ty::Int(_)` or `ty::UInt(_)`, which never matches a
1662                 // `ty::Infer(_)`.
1663                 self.inner.borrow_mut().int_unification_table().inlined_probe_value(v).is_some()
1664             }
1665
1666             TyOrConstInferVar::TyFloat(v) => {
1667                 // If `probe_value` returns a value it's always a
1668                 // `ty::Float(_)`, which never matches a `ty::Infer(_)`.
1669                 //
1670                 // Not `inlined_probe_value(v)` because this call site is colder.
1671                 self.inner.borrow_mut().float_unification_table().probe_value(v).is_some()
1672             }
1673
1674             TyOrConstInferVar::Const(v) => {
1675                 // If `probe_value` returns a `Known` value, it never equals
1676                 // `ty::ConstKind::Infer(ty::InferConst::Var(v))`.
1677                 //
1678                 // Not `inlined_probe_value(v)` because this call site is colder.
1679                 match self.inner.borrow_mut().const_unification_table().probe_value(v).val {
1680                     ConstVariableValue::Unknown { .. } => false,
1681                     ConstVariableValue::Known { .. } => true,
1682                 }
1683             }
1684         }
1685     }
1686 }
1687
1688 impl<'tcx> TypeErrCtxt<'_, 'tcx> {
1689     /// Processes registered region obliations and resolves regions, reporting
1690     /// any errors if any were raised. Prefer using this function over manually
1691     /// calling `resolve_regions_and_report_errors`.
1692     pub fn check_region_obligations_and_report_errors(
1693         &self,
1694         generic_param_scope: LocalDefId,
1695         outlives_env: &OutlivesEnvironment<'tcx>,
1696     ) -> Result<(), ErrorGuaranteed> {
1697         self.process_registered_region_obligations(
1698             outlives_env.region_bound_pairs(),
1699             outlives_env.param_env,
1700         );
1701
1702         self.resolve_regions_and_report_errors(generic_param_scope, outlives_env)
1703     }
1704
1705     /// Process the region constraints and report any errors that
1706     /// result. After this, no more unification operations should be
1707     /// done -- or the compiler will panic -- but it is legal to use
1708     /// `resolve_vars_if_possible` as well as `fully_resolve`.
1709     ///
1710     /// Make sure to call [`InferCtxt::process_registered_region_obligations`]
1711     /// first, or preferably use [`TypeErrCtxt::check_region_obligations_and_report_errors`]
1712     /// to do both of these operations together.
1713     pub fn resolve_regions_and_report_errors(
1714         &self,
1715         generic_param_scope: LocalDefId,
1716         outlives_env: &OutlivesEnvironment<'tcx>,
1717     ) -> Result<(), ErrorGuaranteed> {
1718         let errors = self.resolve_regions(outlives_env);
1719
1720         if let None = self.tainted_by_errors() {
1721             // As a heuristic, just skip reporting region errors
1722             // altogether if other errors have been reported while
1723             // this infcx was in use. This is totally hokey but
1724             // otherwise we have a hard time separating legit region
1725             // errors from silly ones.
1726             self.report_region_errors(generic_param_scope, &errors);
1727         }
1728
1729         if errors.is_empty() {
1730             Ok(())
1731         } else {
1732             Err(self
1733                 .tcx
1734                 .sess
1735                 .delay_span_bug(rustc_span::DUMMY_SP, "error should have been emitted"))
1736         }
1737     }
1738
1739     // [Note-Type-error-reporting]
1740     // An invariant is that anytime the expected or actual type is Error (the special
1741     // error type, meaning that an error occurred when typechecking this expression),
1742     // this is a derived error. The error cascaded from another error (that was already
1743     // reported), so it's not useful to display it to the user.
1744     // The following methods implement this logic.
1745     // They check if either the actual or expected type is Error, and don't print the error
1746     // in this case. The typechecker should only ever report type errors involving mismatched
1747     // types using one of these methods, and should not call span_err directly for such
1748     // errors.
1749
1750     pub fn type_error_struct_with_diag<M>(
1751         &self,
1752         sp: Span,
1753         mk_diag: M,
1754         actual_ty: Ty<'tcx>,
1755     ) -> DiagnosticBuilder<'tcx, ErrorGuaranteed>
1756     where
1757         M: FnOnce(String) -> DiagnosticBuilder<'tcx, ErrorGuaranteed>,
1758     {
1759         let actual_ty = self.resolve_vars_if_possible(actual_ty);
1760         debug!("type_error_struct_with_diag({:?}, {:?})", sp, actual_ty);
1761
1762         let mut err = mk_diag(self.ty_to_string(actual_ty));
1763
1764         // Don't report an error if actual type is `Error`.
1765         if actual_ty.references_error() {
1766             err.downgrade_to_delayed_bug();
1767         }
1768
1769         err
1770     }
1771
1772     pub fn report_mismatched_types(
1773         &self,
1774         cause: &ObligationCause<'tcx>,
1775         expected: Ty<'tcx>,
1776         actual: Ty<'tcx>,
1777         err: TypeError<'tcx>,
1778     ) -> DiagnosticBuilder<'tcx, ErrorGuaranteed> {
1779         self.report_and_explain_type_error(TypeTrace::types(cause, true, expected, actual), err)
1780     }
1781
1782     pub fn report_mismatched_consts(
1783         &self,
1784         cause: &ObligationCause<'tcx>,
1785         expected: ty::Const<'tcx>,
1786         actual: ty::Const<'tcx>,
1787         err: TypeError<'tcx>,
1788     ) -> DiagnosticBuilder<'tcx, ErrorGuaranteed> {
1789         self.report_and_explain_type_error(TypeTrace::consts(cause, true, expected, actual), err)
1790     }
1791 }
1792
1793 /// Helper for `ty_or_const_infer_var_changed` (see comment on that), currently
1794 /// used only for `traits::fulfill`'s list of `stalled_on` inference variables.
1795 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
1796 pub enum TyOrConstInferVar<'tcx> {
1797     /// Equivalent to `ty::Infer(ty::TyVar(_))`.
1798     Ty(TyVid),
1799     /// Equivalent to `ty::Infer(ty::IntVar(_))`.
1800     TyInt(IntVid),
1801     /// Equivalent to `ty::Infer(ty::FloatVar(_))`.
1802     TyFloat(FloatVid),
1803
1804     /// Equivalent to `ty::ConstKind::Infer(ty::InferConst::Var(_))`.
1805     Const(ConstVid<'tcx>),
1806 }
1807
1808 impl<'tcx> TyOrConstInferVar<'tcx> {
1809     /// Tries to extract an inference variable from a type or a constant, returns `None`
1810     /// for types other than `ty::Infer(_)` (or `InferTy::Fresh*`) and
1811     /// for constants other than `ty::ConstKind::Infer(_)` (or `InferConst::Fresh`).
1812     pub fn maybe_from_generic_arg(arg: GenericArg<'tcx>) -> Option<Self> {
1813         match arg.unpack() {
1814             GenericArgKind::Type(ty) => Self::maybe_from_ty(ty),
1815             GenericArgKind::Const(ct) => Self::maybe_from_const(ct),
1816             GenericArgKind::Lifetime(_) => None,
1817         }
1818     }
1819
1820     /// Tries to extract an inference variable from a type, returns `None`
1821     /// for types other than `ty::Infer(_)` (or `InferTy::Fresh*`).
1822     fn maybe_from_ty(ty: Ty<'tcx>) -> Option<Self> {
1823         match *ty.kind() {
1824             ty::Infer(ty::TyVar(v)) => Some(TyOrConstInferVar::Ty(v)),
1825             ty::Infer(ty::IntVar(v)) => Some(TyOrConstInferVar::TyInt(v)),
1826             ty::Infer(ty::FloatVar(v)) => Some(TyOrConstInferVar::TyFloat(v)),
1827             _ => None,
1828         }
1829     }
1830
1831     /// Tries to extract an inference variable from a constant, returns `None`
1832     /// for constants other than `ty::ConstKind::Infer(_)` (or `InferConst::Fresh`).
1833     fn maybe_from_const(ct: ty::Const<'tcx>) -> Option<Self> {
1834         match ct.kind() {
1835             ty::ConstKind::Infer(InferConst::Var(v)) => Some(TyOrConstInferVar::Const(v)),
1836             _ => None,
1837         }
1838     }
1839 }
1840
1841 /// Replace `{integer}` with `i32` and `{float}` with `f64`.
1842 /// Used only for diagnostics.
1843 struct InferenceLiteralEraser<'tcx> {
1844     tcx: TyCtxt<'tcx>,
1845 }
1846
1847 impl<'tcx> TypeFolder<'tcx> for InferenceLiteralEraser<'tcx> {
1848     fn tcx(&self) -> TyCtxt<'tcx> {
1849         self.tcx
1850     }
1851
1852     fn fold_ty(&mut self, ty: Ty<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
1853         match ty.kind() {
1854             ty::Infer(ty::IntVar(_) | ty::FreshIntTy(_)) => self.tcx.types.i32,
1855             ty::Infer(ty::FloatVar(_) | ty::FreshFloatTy(_)) => self.tcx.types.f64,
1856             _ => ty.super_fold_with(self),
1857         }
1858     }
1859 }
1860
1861 struct ShallowResolver<'a, 'tcx> {
1862     infcx: &'a InferCtxt<'tcx>,
1863 }
1864
1865 impl<'a, 'tcx> TypeFolder<'tcx> for ShallowResolver<'a, 'tcx> {
1866     fn tcx<'b>(&'b self) -> TyCtxt<'tcx> {
1867         self.infcx.tcx
1868     }
1869
1870     /// If `ty` is a type variable of some kind, resolve it one level
1871     /// (but do not resolve types found in the result). If `typ` is
1872     /// not a type variable, just return it unmodified.
1873     #[inline]
1874     fn fold_ty(&mut self, ty: Ty<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
1875         if let ty::Infer(v) = ty.kind() { self.fold_infer_ty(*v).unwrap_or(ty) } else { ty }
1876     }
1877
1878     fn fold_const(&mut self, ct: ty::Const<'tcx>) -> ty::Const<'tcx> {
1879         if let ty::ConstKind::Infer(InferConst::Var(vid)) = ct.kind() {
1880             self.infcx
1881                 .inner
1882                 .borrow_mut()
1883                 .const_unification_table()
1884                 .probe_value(vid)
1885                 .val
1886                 .known()
1887                 .unwrap_or(ct)
1888         } else {
1889             ct
1890         }
1891     }
1892 }
1893
1894 impl<'a, 'tcx> ShallowResolver<'a, 'tcx> {
1895     // This is separate from `fold_ty` to keep that method small and inlinable.
1896     #[inline(never)]
1897     fn fold_infer_ty(&mut self, v: InferTy) -> Option<Ty<'tcx>> {
1898         match v {
1899             ty::TyVar(v) => {
1900                 // Not entirely obvious: if `typ` is a type variable,
1901                 // it can be resolved to an int/float variable, which
1902                 // can then be recursively resolved, hence the
1903                 // recursion. Note though that we prevent type
1904                 // variables from unifying to other type variables
1905                 // directly (though they may be embedded
1906                 // structurally), and we prevent cycles in any case,
1907                 // so this recursion should always be of very limited
1908                 // depth.
1909                 //
1910                 // Note: if these two lines are combined into one we get
1911                 // dynamic borrow errors on `self.inner`.
1912                 let known = self.infcx.inner.borrow_mut().type_variables().probe(v).known();
1913                 known.map(|t| self.fold_ty(t))
1914             }
1915
1916             ty::IntVar(v) => self
1917                 .infcx
1918                 .inner
1919                 .borrow_mut()
1920                 .int_unification_table()
1921                 .probe_value(v)
1922                 .map(|v| v.to_type(self.infcx.tcx)),
1923
1924             ty::FloatVar(v) => self
1925                 .infcx
1926                 .inner
1927                 .borrow_mut()
1928                 .float_unification_table()
1929                 .probe_value(v)
1930                 .map(|v| v.to_type(self.infcx.tcx)),
1931
1932             ty::FreshTy(_) | ty::FreshIntTy(_) | ty::FreshFloatTy(_) => None,
1933         }
1934     }
1935 }
1936
1937 impl<'tcx> TypeTrace<'tcx> {
1938     pub fn span(&self) -> Span {
1939         self.cause.span
1940     }
1941
1942     pub fn types(
1943         cause: &ObligationCause<'tcx>,
1944         a_is_expected: bool,
1945         a: Ty<'tcx>,
1946         b: Ty<'tcx>,
1947     ) -> TypeTrace<'tcx> {
1948         TypeTrace {
1949             cause: cause.clone(),
1950             values: Terms(ExpectedFound::new(a_is_expected, a.into(), b.into())),
1951         }
1952     }
1953
1954     pub fn poly_trait_refs(
1955         cause: &ObligationCause<'tcx>,
1956         a_is_expected: bool,
1957         a: ty::PolyTraitRef<'tcx>,
1958         b: ty::PolyTraitRef<'tcx>,
1959     ) -> TypeTrace<'tcx> {
1960         TypeTrace {
1961             cause: cause.clone(),
1962             values: PolyTraitRefs(ExpectedFound::new(a_is_expected, a, b)),
1963         }
1964     }
1965
1966     pub fn consts(
1967         cause: &ObligationCause<'tcx>,
1968         a_is_expected: bool,
1969         a: ty::Const<'tcx>,
1970         b: ty::Const<'tcx>,
1971     ) -> TypeTrace<'tcx> {
1972         TypeTrace {
1973             cause: cause.clone(),
1974             values: Terms(ExpectedFound::new(a_is_expected, a.into(), b.into())),
1975         }
1976     }
1977 }
1978
1979 impl<'tcx> SubregionOrigin<'tcx> {
1980     pub fn span(&self) -> Span {
1981         match *self {
1982             Subtype(ref a) => a.span(),
1983             RelateObjectBound(a) => a,
1984             RelateParamBound(a, ..) => a,
1985             RelateRegionParamBound(a) => a,
1986             Reborrow(a) => a,
1987             ReferenceOutlivesReferent(_, a) => a,
1988             CompareImplItemObligation { span, .. } => span,
1989             AscribeUserTypeProvePredicate(span) => span,
1990             CheckAssociatedTypeBounds { ref parent, .. } => parent.span(),
1991         }
1992     }
1993
1994     pub fn from_obligation_cause<F>(cause: &traits::ObligationCause<'tcx>, default: F) -> Self
1995     where
1996         F: FnOnce() -> Self,
1997     {
1998         match *cause.code() {
1999             traits::ObligationCauseCode::ReferenceOutlivesReferent(ref_type) => {
2000                 SubregionOrigin::ReferenceOutlivesReferent(ref_type, cause.span)
2001             }
2002
2003             traits::ObligationCauseCode::CompareImplItemObligation {
2004                 impl_item_def_id,
2005                 trait_item_def_id,
2006                 kind: _,
2007             } => SubregionOrigin::CompareImplItemObligation {
2008                 span: cause.span,
2009                 impl_item_def_id,
2010                 trait_item_def_id,
2011             },
2012
2013             traits::ObligationCauseCode::CheckAssociatedTypeBounds {
2014                 impl_item_def_id,
2015                 trait_item_def_id,
2016             } => SubregionOrigin::CheckAssociatedTypeBounds {
2017                 impl_item_def_id,
2018                 trait_item_def_id,
2019                 parent: Box::new(default()),
2020             },
2021
2022             traits::ObligationCauseCode::AscribeUserTypeProvePredicate(span) => {
2023                 SubregionOrigin::AscribeUserTypeProvePredicate(span)
2024             }
2025
2026             _ => default(),
2027         }
2028     }
2029 }
2030
2031 impl RegionVariableOrigin {
2032     pub fn span(&self) -> Span {
2033         match *self {
2034             MiscVariable(a)
2035             | PatternRegion(a)
2036             | AddrOfRegion(a)
2037             | Autoref(a)
2038             | Coercion(a)
2039             | EarlyBoundRegion(a, ..)
2040             | LateBoundRegion(a, ..)
2041             | UpvarRegion(_, a) => a,
2042             Nll(..) => bug!("NLL variable used with `span`"),
2043         }
2044     }
2045 }
2046
2047 /// Replaces substs that reference param or infer variables with suitable
2048 /// placeholders. This function is meant to remove these param and infer
2049 /// substs when they're not actually needed to evaluate a constant.
2050 fn replace_param_and_infer_substs_with_placeholder<'tcx>(
2051     tcx: TyCtxt<'tcx>,
2052     substs: SubstsRef<'tcx>,
2053 ) -> SubstsRef<'tcx> {
2054     struct ReplaceParamAndInferWithPlaceholder<'tcx> {
2055         tcx: TyCtxt<'tcx>,
2056         idx: u32,
2057     }
2058
2059     impl<'tcx> TypeFolder<'tcx> for ReplaceParamAndInferWithPlaceholder<'tcx> {
2060         fn tcx(&self) -> TyCtxt<'tcx> {
2061             self.tcx
2062         }
2063
2064         fn fold_ty(&mut self, t: Ty<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
2065             if let ty::Infer(_) = t.kind() {
2066                 self.tcx.mk_ty(ty::Placeholder(ty::PlaceholderType {
2067                     universe: ty::UniverseIndex::ROOT,
2068                     name: ty::BoundTyKind::Anon({
2069                         let idx = self.idx;
2070                         self.idx += 1;
2071                         idx
2072                     }),
2073                 }))
2074             } else {
2075                 t.super_fold_with(self)
2076             }
2077         }
2078
2079         fn fold_const(&mut self, c: ty::Const<'tcx>) -> ty::Const<'tcx> {
2080             if let ty::ConstKind::Infer(_) = c.kind() {
2081                 let ty = c.ty();
2082                 // If the type references param or infer then ICE ICE ICE
2083                 if ty.has_non_region_param() || ty.has_non_region_infer() {
2084                     bug!("const `{c}`'s type should not reference params or types");
2085                 }
2086                 self.tcx.mk_const(
2087                     ty::PlaceholderConst {
2088                         universe: ty::UniverseIndex::ROOT,
2089                         name: ty::BoundVar::from_u32({
2090                             let idx = self.idx;
2091                             self.idx += 1;
2092                             idx
2093                         }),
2094                     },
2095                     ty,
2096                 )
2097             } else {
2098                 c.super_fold_with(self)
2099             }
2100         }
2101     }
2102
2103     substs.fold_with(&mut ReplaceParamAndInferWithPlaceholder { tcx, idx: 0 })
2104 }