]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - compiler/rustc_middle/src/ty/mod.rs
Rollup merge of #94566 - yanganto:show-ignore-message, r=m-ou-se
[rust.git] / compiler / rustc_middle / src / ty / mod.rs
1 //! Defines how the compiler represents types internally.
2 //!
3 //! Two important entities in this module are:
4 //!
5 //! - [`rustc_middle::ty::Ty`], used to represent the semantics of a type.
6 //! - [`rustc_middle::ty::TyCtxt`], the central data structure in the compiler.
7 //!
8 //! For more information, see ["The `ty` module: representing types"] in the ructc-dev-guide.
9 //!
10 //! ["The `ty` module: representing types"]: https://rustc-dev-guide.rust-lang.org/ty.html
11
12 pub use self::fold::{FallibleTypeFolder, TypeFoldable, TypeFolder, TypeVisitor};
13 pub use self::AssocItemContainer::*;
14 pub use self::BorrowKind::*;
15 pub use self::IntVarValue::*;
16 pub use self::Variance::*;
17 pub use adt::*;
18 pub use assoc::*;
19 pub use generics::*;
20 use rustc_data_structures::fingerprint::Fingerprint;
21 pub use vtable::*;
22
23 use crate::metadata::ModChild;
24 use crate::middle::privacy::AccessLevels;
25 use crate::mir::{Body, GeneratorLayout};
26 use crate::traits::{self, Reveal};
27 use crate::ty;
28 use crate::ty::subst::{GenericArg, InternalSubsts, Subst, SubstsRef};
29 use crate::ty::util::Discr;
30 use rustc_ast as ast;
31 use rustc_attr as attr;
32 use rustc_data_structures::fx::{FxHashMap, FxHashSet, FxIndexMap};
33 use rustc_data_structures::intern::Interned;
34 use rustc_data_structures::stable_hasher::{HashStable, NodeIdHashingMode, StableHasher};
35 use rustc_data_structures::tagged_ptr::CopyTaggedPtr;
36 use rustc_hir as hir;
37 use rustc_hir::def::{CtorKind, CtorOf, DefKind, Res};
38 use rustc_hir::def_id::{CrateNum, DefId, LocalDefId, LocalDefIdMap, CRATE_DEF_INDEX};
39 use rustc_hir::Node;
40 use rustc_macros::HashStable;
41 use rustc_query_system::ich::StableHashingContext;
42 use rustc_session::cstore::CrateStoreDyn;
43 use rustc_span::symbol::{kw, Ident, Symbol};
44 use rustc_span::Span;
45 use rustc_target::abi::Align;
46
47 use std::fmt::Debug;
48 use std::hash::Hash;
49 use std::ops::ControlFlow;
50 use std::{fmt, str};
51
52 pub use crate::ty::diagnostics::*;
53 pub use rustc_type_ir::InferTy::*;
54 pub use rustc_type_ir::*;
55
56 pub use self::binding::BindingMode;
57 pub use self::binding::BindingMode::*;
58 pub use self::closure::{
59     is_ancestor_or_same_capture, place_to_string_for_capture, BorrowKind, CaptureInfo,
60     CapturedPlace, ClosureKind, MinCaptureInformationMap, MinCaptureList,
61     RootVariableMinCaptureList, UpvarCapture, UpvarCaptureMap, UpvarId, UpvarListMap, UpvarPath,
62     CAPTURE_STRUCT_LOCAL,
63 };
64 pub use self::consts::{
65     Const, ConstInt, ConstKind, ConstS, InferConst, ScalarInt, Unevaluated, ValTree,
66 };
67 pub use self::context::{
68     tls, CanonicalUserType, CanonicalUserTypeAnnotation, CanonicalUserTypeAnnotations,
69     CtxtInterners, DelaySpanBugEmitted, FreeRegionInfo, GeneratorInteriorTypeCause, GlobalCtxt,
70     Lift, OnDiskCache, TyCtxt, TypeckResults, UserType, UserTypeAnnotationIndex,
71 };
72 pub use self::instance::{Instance, InstanceDef};
73 pub use self::list::List;
74 pub use self::sty::BoundRegionKind::*;
75 pub use self::sty::RegionKind::*;
76 pub use self::sty::TyKind::*;
77 pub use self::sty::{
78     Binder, BoundRegion, BoundRegionKind, BoundTy, BoundTyKind, BoundVar, BoundVariableKind,
79     CanonicalPolyFnSig, ClosureSubsts, ClosureSubstsParts, ConstVid, EarlyBoundRegion,
80     ExistentialPredicate, ExistentialProjection, ExistentialTraitRef, FnSig, FreeRegion, GenSig,
81     GeneratorSubsts, GeneratorSubstsParts, InlineConstSubsts, InlineConstSubstsParts, ParamConst,
82     ParamTy, PolyExistentialProjection, PolyExistentialTraitRef, PolyFnSig, PolyGenSig,
83     PolyTraitRef, ProjectionTy, Region, RegionKind, RegionVid, TraitRef, TyKind, TypeAndMut,
84     UpvarSubsts, VarianceDiagInfo,
85 };
86 pub use self::trait_def::TraitDef;
87
88 pub mod _match;
89 pub mod adjustment;
90 pub mod binding;
91 pub mod cast;
92 pub mod codec;
93 pub mod error;
94 pub mod fast_reject;
95 pub mod flags;
96 pub mod fold;
97 pub mod inhabitedness;
98 pub mod layout;
99 pub mod normalize_erasing_regions;
100 pub mod print;
101 pub mod query;
102 pub mod relate;
103 pub mod subst;
104 pub mod trait_def;
105 pub mod util;
106 pub mod vtable;
107 pub mod walk;
108
109 mod adt;
110 mod assoc;
111 mod closure;
112 mod consts;
113 mod context;
114 mod diagnostics;
115 mod erase_regions;
116 mod generics;
117 mod impls_ty;
118 mod instance;
119 mod list;
120 mod structural_impls;
121 mod sty;
122
123 // Data types
124
125 pub type RegisteredTools = FxHashSet<Ident>;
126
127 #[derive(Debug)]
128 pub struct ResolverOutputs {
129     pub definitions: rustc_hir::definitions::Definitions,
130     pub cstore: Box<CrateStoreDyn>,
131     pub visibilities: FxHashMap<LocalDefId, Visibility>,
132     pub access_levels: AccessLevels,
133     pub extern_crate_map: FxHashMap<LocalDefId, CrateNum>,
134     pub maybe_unused_trait_imports: FxHashSet<LocalDefId>,
135     pub maybe_unused_extern_crates: Vec<(LocalDefId, Span)>,
136     pub reexport_map: FxHashMap<LocalDefId, Vec<ModChild>>,
137     pub glob_map: FxHashMap<LocalDefId, FxHashSet<Symbol>>,
138     /// Extern prelude entries. The value is `true` if the entry was introduced
139     /// via `extern crate` item and not `--extern` option or compiler built-in.
140     pub extern_prelude: FxHashMap<Symbol, bool>,
141     pub main_def: Option<MainDefinition>,
142     pub trait_impls: FxIndexMap<DefId, Vec<LocalDefId>>,
143     /// A list of proc macro LocalDefIds, written out in the order in which
144     /// they are declared in the static array generated by proc_macro_harness.
145     pub proc_macros: Vec<LocalDefId>,
146     /// Mapping from ident span to path span for paths that don't exist as written, but that
147     /// exist under `std`. For example, wrote `str::from_utf8` instead of `std::str::from_utf8`.
148     pub confused_type_with_std_module: FxHashMap<Span, Span>,
149     pub registered_tools: RegisteredTools,
150 }
151
152 #[derive(Clone, Copy, Debug)]
153 pub struct MainDefinition {
154     pub res: Res<ast::NodeId>,
155     pub is_import: bool,
156     pub span: Span,
157 }
158
159 impl MainDefinition {
160     pub fn opt_fn_def_id(self) -> Option<DefId> {
161         if let Res::Def(DefKind::Fn, def_id) = self.res { Some(def_id) } else { None }
162     }
163 }
164
165 /// The "header" of an impl is everything outside the body: a Self type, a trait
166 /// ref (in the case of a trait impl), and a set of predicates (from the
167 /// bounds / where-clauses).
168 #[derive(Clone, Debug, TypeFoldable)]
169 pub struct ImplHeader<'tcx> {
170     pub impl_def_id: DefId,
171     pub self_ty: Ty<'tcx>,
172     pub trait_ref: Option<TraitRef<'tcx>>,
173     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
174 }
175
176 #[derive(Copy, Clone, Debug, TypeFoldable)]
177 pub enum ImplSubject<'tcx> {
178     Trait(TraitRef<'tcx>),
179     Inherent(Ty<'tcx>),
180 }
181
182 #[derive(
183     Copy,
184     Clone,
185     PartialEq,
186     Eq,
187     Hash,
188     TyEncodable,
189     TyDecodable,
190     HashStable,
191     Debug,
192     TypeFoldable
193 )]
194 pub enum ImplPolarity {
195     /// `impl Trait for Type`
196     Positive,
197     /// `impl !Trait for Type`
198     Negative,
199     /// `#[rustc_reservation_impl] impl Trait for Type`
200     ///
201     /// This is a "stability hack", not a real Rust feature.
202     /// See #64631 for details.
203     Reservation,
204 }
205
206 impl ImplPolarity {
207     /// Flips polarity by turning `Positive` into `Negative` and `Negative` into `Positive`.
208     pub fn flip(&self) -> Option<ImplPolarity> {
209         match self {
210             ImplPolarity::Positive => Some(ImplPolarity::Negative),
211             ImplPolarity::Negative => Some(ImplPolarity::Positive),
212             ImplPolarity::Reservation => None,
213         }
214     }
215 }
216
217 impl fmt::Display for ImplPolarity {
218     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
219         match self {
220             Self::Positive => f.write_str("positive"),
221             Self::Negative => f.write_str("negative"),
222             Self::Reservation => f.write_str("reservation"),
223         }
224     }
225 }
226
227 #[derive(Clone, Debug, PartialEq, Eq, Copy, Hash, TyEncodable, TyDecodable, HashStable)]
228 pub enum Visibility {
229     /// Visible everywhere (including in other crates).
230     Public,
231     /// Visible only in the given crate-local module.
232     Restricted(DefId),
233     /// Not visible anywhere in the local crate. This is the visibility of private external items.
234     Invisible,
235 }
236
237 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash, HashStable, TyEncodable, TyDecodable)]
238 pub enum BoundConstness {
239     /// `T: Trait`
240     NotConst,
241     /// `T: ~const Trait`
242     ///
243     /// Requires resolving to const only when we are in a const context.
244     ConstIfConst,
245 }
246
247 impl BoundConstness {
248     /// Reduce `self` and `constness` to two possible combined states instead of four.
249     pub fn and(&mut self, constness: hir::Constness) -> hir::Constness {
250         match (constness, self) {
251             (hir::Constness::Const, BoundConstness::ConstIfConst) => hir::Constness::Const,
252             (_, this) => {
253                 *this = BoundConstness::NotConst;
254                 hir::Constness::NotConst
255             }
256         }
257     }
258 }
259
260 impl fmt::Display for BoundConstness {
261     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
262         match self {
263             Self::NotConst => f.write_str("normal"),
264             Self::ConstIfConst => f.write_str("`~const`"),
265         }
266     }
267 }
268
269 #[derive(
270     Clone,
271     Debug,
272     PartialEq,
273     Eq,
274     Copy,
275     Hash,
276     TyEncodable,
277     TyDecodable,
278     HashStable,
279     TypeFoldable
280 )]
281 pub struct ClosureSizeProfileData<'tcx> {
282     /// Tuple containing the types of closure captures before the feature `capture_disjoint_fields`
283     pub before_feature_tys: Ty<'tcx>,
284     /// Tuple containing the types of closure captures after the feature `capture_disjoint_fields`
285     pub after_feature_tys: Ty<'tcx>,
286 }
287
288 pub trait DefIdTree: Copy {
289     fn parent(self, id: DefId) -> Option<DefId>;
290
291     fn is_descendant_of(self, mut descendant: DefId, ancestor: DefId) -> bool {
292         if descendant.krate != ancestor.krate {
293             return false;
294         }
295
296         while descendant != ancestor {
297             match self.parent(descendant) {
298                 Some(parent) => descendant = parent,
299                 None => return false,
300             }
301         }
302         true
303     }
304 }
305
306 impl<'tcx> DefIdTree for TyCtxt<'tcx> {
307     fn parent(self, id: DefId) -> Option<DefId> {
308         self.def_key(id).parent.map(|index| DefId { index, ..id })
309     }
310 }
311
312 impl Visibility {
313     pub fn from_hir(visibility: &hir::Visibility<'_>, id: hir::HirId, tcx: TyCtxt<'_>) -> Self {
314         match visibility.node {
315             hir::VisibilityKind::Public => Visibility::Public,
316             hir::VisibilityKind::Crate(_) => Visibility::Restricted(DefId::local(CRATE_DEF_INDEX)),
317             hir::VisibilityKind::Restricted { ref path, .. } => match path.res {
318                 // If there is no resolution, `resolve` will have already reported an error, so
319                 // assume that the visibility is public to avoid reporting more privacy errors.
320                 Res::Err => Visibility::Public,
321                 def => Visibility::Restricted(def.def_id()),
322             },
323             hir::VisibilityKind::Inherited => {
324                 Visibility::Restricted(tcx.parent_module(id).to_def_id())
325             }
326         }
327     }
328
329     /// Returns `true` if an item with this visibility is accessible from the given block.
330     pub fn is_accessible_from<T: DefIdTree>(self, module: DefId, tree: T) -> bool {
331         let restriction = match self {
332             // Public items are visible everywhere.
333             Visibility::Public => return true,
334             // Private items from other crates are visible nowhere.
335             Visibility::Invisible => return false,
336             // Restricted items are visible in an arbitrary local module.
337             Visibility::Restricted(other) if other.krate != module.krate => return false,
338             Visibility::Restricted(module) => module,
339         };
340
341         tree.is_descendant_of(module, restriction)
342     }
343
344     /// Returns `true` if this visibility is at least as accessible as the given visibility
345     pub fn is_at_least<T: DefIdTree>(self, vis: Visibility, tree: T) -> bool {
346         let vis_restriction = match vis {
347             Visibility::Public => return self == Visibility::Public,
348             Visibility::Invisible => return true,
349             Visibility::Restricted(module) => module,
350         };
351
352         self.is_accessible_from(vis_restriction, tree)
353     }
354
355     // Returns `true` if this item is visible anywhere in the local crate.
356     pub fn is_visible_locally(self) -> bool {
357         match self {
358             Visibility::Public => true,
359             Visibility::Restricted(def_id) => def_id.is_local(),
360             Visibility::Invisible => false,
361         }
362     }
363
364     pub fn is_public(self) -> bool {
365         matches!(self, Visibility::Public)
366     }
367 }
368
369 /// The crate variances map is computed during typeck and contains the
370 /// variance of every item in the local crate. You should not use it
371 /// directly, because to do so will make your pass dependent on the
372 /// HIR of every item in the local crate. Instead, use
373 /// `tcx.variances_of()` to get the variance for a *particular*
374 /// item.
375 #[derive(HashStable, Debug)]
376 pub struct CrateVariancesMap<'tcx> {
377     /// For each item with generics, maps to a vector of the variance
378     /// of its generics. If an item has no generics, it will have no
379     /// entry.
380     pub variances: FxHashMap<DefId, &'tcx [ty::Variance]>,
381 }
382
383 // Contains information needed to resolve types and (in the future) look up
384 // the types of AST nodes.
385 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash)]
386 pub struct CReaderCacheKey {
387     pub cnum: Option<CrateNum>,
388     pub pos: usize,
389 }
390
391 /// Represents a type.
392 ///
393 /// IMPORTANT:
394 /// - This is a very "dumb" struct (with no derives and no `impls`).
395 /// - Values of this type are always interned and thus unique, and are stored
396 ///   as an `Interned<TyS>`.
397 /// - `Ty` (which contains a reference to a `Interned<TyS>`) or `Interned<TyS>`
398 ///   should be used everywhere instead of `TyS`. In particular, `Ty` has most
399 ///   of the relevant methods.
400 #[derive(PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord)]
401 #[allow(rustc::usage_of_ty_tykind)]
402 crate struct TyS<'tcx> {
403     /// This field shouldn't be used directly and may be removed in the future.
404     /// Use `Ty::kind()` instead.
405     kind: TyKind<'tcx>,
406
407     /// This field provides fast access to information that is also contained
408     /// in `kind`.
409     ///
410     /// This field shouldn't be used directly and may be removed in the future.
411     /// Use `Ty::flags()` instead.
412     flags: TypeFlags,
413
414     /// This field provides fast access to information that is also contained
415     /// in `kind`.
416     ///
417     /// This is a kind of confusing thing: it stores the smallest
418     /// binder such that
419     ///
420     /// (a) the binder itself captures nothing but
421     /// (b) all the late-bound things within the type are captured
422     ///     by some sub-binder.
423     ///
424     /// So, for a type without any late-bound things, like `u32`, this
425     /// will be *innermost*, because that is the innermost binder that
426     /// captures nothing. But for a type `&'D u32`, where `'D` is a
427     /// late-bound region with De Bruijn index `D`, this would be `D + 1`
428     /// -- the binder itself does not capture `D`, but `D` is captured
429     /// by an inner binder.
430     ///
431     /// We call this concept an "exclusive" binder `D` because all
432     /// De Bruijn indices within the type are contained within `0..D`
433     /// (exclusive).
434     outer_exclusive_binder: ty::DebruijnIndex,
435
436     /// The stable hash of the type. This way hashing of types will not have to work
437     /// on the address of the type anymore, but can instead just read this field
438     stable_hash: Fingerprint,
439 }
440
441 // `TyS` is used a lot. Make sure it doesn't unintentionally get bigger.
442 #[cfg(all(target_arch = "x86_64", target_pointer_width = "64"))]
443 static_assert_size!(TyS<'_>, 56);
444
445 /// Use this rather than `TyS`, whenever possible.
446 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash)]
447 #[rustc_diagnostic_item = "Ty"]
448 #[rustc_pass_by_value]
449 pub struct Ty<'tcx>(Interned<'tcx, TyS<'tcx>>);
450
451 // Statics only used for internal testing.
452 pub static BOOL_TY: Ty<'static> = Ty(Interned::new_unchecked(&BOOL_TYS));
453 static BOOL_TYS: TyS<'static> = TyS {
454     kind: ty::Bool,
455     flags: TypeFlags::empty(),
456     outer_exclusive_binder: DebruijnIndex::from_usize(0),
457     stable_hash: Fingerprint::ZERO,
458 };
459
460 impl<'a, 'tcx> HashStable<StableHashingContext<'a>> for Ty<'tcx> {
461     fn hash_stable(&self, hcx: &mut StableHashingContext<'a>, hasher: &mut StableHasher) {
462         let TyS {
463             kind,
464
465             // The other fields just provide fast access to information that is
466             // also contained in `kind`, so no need to hash them.
467             flags: _,
468
469             outer_exclusive_binder: _,
470
471             stable_hash,
472         } = self.0.0;
473
474         if *stable_hash == Fingerprint::ZERO {
475             // No cached hash available. This can only mean that incremental is disabled.
476             // We don't cache stable hashes in non-incremental mode, because they are used
477             // so rarely that the performance actually suffers.
478
479             let stable_hash: Fingerprint = {
480                 let mut hasher = StableHasher::new();
481                 hcx.while_hashing_spans(false, |hcx| {
482                     hcx.with_node_id_hashing_mode(NodeIdHashingMode::HashDefPath, |hcx| {
483                         kind.hash_stable(hcx, &mut hasher)
484                     })
485                 });
486                 hasher.finish()
487             };
488             stable_hash.hash_stable(hcx, hasher);
489         } else {
490             stable_hash.hash_stable(hcx, hasher);
491         }
492     }
493 }
494
495 impl ty::EarlyBoundRegion {
496     /// Does this early bound region have a name? Early bound regions normally
497     /// always have names except when using anonymous lifetimes (`'_`).
498     pub fn has_name(&self) -> bool {
499         self.name != kw::UnderscoreLifetime
500     }
501 }
502
503 /// Represents a predicate.
504 ///
505 /// See comments on `TyS`, which apply here too (albeit for
506 /// `PredicateS`/`Predicate` rather than `TyS`/`Ty`).
507 #[derive(Debug)]
508 crate struct PredicateS<'tcx> {
509     kind: Binder<'tcx, PredicateKind<'tcx>>,
510     flags: TypeFlags,
511     /// See the comment for the corresponding field of [TyS].
512     outer_exclusive_binder: ty::DebruijnIndex,
513 }
514
515 // This type is used a lot. Make sure it doesn't unintentionally get bigger.
516 #[cfg(all(target_arch = "x86_64", target_pointer_width = "64"))]
517 static_assert_size!(PredicateS<'_>, 56);
518
519 /// Use this rather than `PredicateS`, whenever possible.
520 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash)]
521 #[rustc_pass_by_value]
522 pub struct Predicate<'tcx>(Interned<'tcx, PredicateS<'tcx>>);
523
524 impl<'tcx> Predicate<'tcx> {
525     /// Gets the inner `Binder<'tcx, PredicateKind<'tcx>>`.
526     #[inline]
527     pub fn kind(self) -> Binder<'tcx, PredicateKind<'tcx>> {
528         self.0.kind
529     }
530
531     #[inline(always)]
532     pub fn flags(self) -> TypeFlags {
533         self.0.flags
534     }
535
536     #[inline(always)]
537     pub fn outer_exclusive_binder(self) -> DebruijnIndex {
538         self.0.outer_exclusive_binder
539     }
540
541     /// Flips the polarity of a Predicate.
542     ///
543     /// Given `T: Trait` predicate it returns `T: !Trait` and given `T: !Trait` returns `T: Trait`.
544     pub fn flip_polarity(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Option<Predicate<'tcx>> {
545         let kind = self
546             .kind()
547             .map_bound(|kind| match kind {
548                 PredicateKind::Trait(TraitPredicate { trait_ref, constness, polarity }) => {
549                     Some(PredicateKind::Trait(TraitPredicate {
550                         trait_ref,
551                         constness,
552                         polarity: polarity.flip()?,
553                     }))
554                 }
555
556                 _ => None,
557             })
558             .transpose()?;
559
560         Some(tcx.mk_predicate(kind))
561     }
562 }
563
564 impl<'a, 'tcx> HashStable<StableHashingContext<'a>> for Predicate<'tcx> {
565     fn hash_stable(&self, hcx: &mut StableHashingContext<'a>, hasher: &mut StableHasher) {
566         let PredicateS {
567             ref kind,
568
569             // The other fields just provide fast access to information that is
570             // also contained in `kind`, so no need to hash them.
571             flags: _,
572             outer_exclusive_binder: _,
573         } = self.0.0;
574
575         kind.hash_stable(hcx, hasher);
576     }
577 }
578
579 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, TyEncodable, TyDecodable)]
580 #[derive(HashStable, TypeFoldable)]
581 pub enum PredicateKind<'tcx> {
582     /// Corresponds to `where Foo: Bar<A, B, C>`. `Foo` here would be
583     /// the `Self` type of the trait reference and `A`, `B`, and `C`
584     /// would be the type parameters.
585     Trait(TraitPredicate<'tcx>),
586
587     /// `where 'a: 'b`
588     RegionOutlives(RegionOutlivesPredicate<'tcx>),
589
590     /// `where T: 'a`
591     TypeOutlives(TypeOutlivesPredicate<'tcx>),
592
593     /// `where <T as TraitRef>::Name == X`, approximately.
594     /// See the `ProjectionPredicate` struct for details.
595     Projection(ProjectionPredicate<'tcx>),
596
597     /// No syntax: `T` well-formed.
598     WellFormed(GenericArg<'tcx>),
599
600     /// Trait must be object-safe.
601     ObjectSafe(DefId),
602
603     /// No direct syntax. May be thought of as `where T: FnFoo<...>`
604     /// for some substitutions `...` and `T` being a closure type.
605     /// Satisfied (or refuted) once we know the closure's kind.
606     ClosureKind(DefId, SubstsRef<'tcx>, ClosureKind),
607
608     /// `T1 <: T2`
609     ///
610     /// This obligation is created most often when we have two
611     /// unresolved type variables and hence don't have enough
612     /// information to process the subtyping obligation yet.
613     Subtype(SubtypePredicate<'tcx>),
614
615     /// `T1` coerced to `T2`
616     ///
617     /// Like a subtyping obligation, this is created most often
618     /// when we have two unresolved type variables and hence
619     /// don't have enough information to process the coercion
620     /// obligation yet. At the moment, we actually process coercions
621     /// very much like subtyping and don't handle the full coercion
622     /// logic.
623     Coerce(CoercePredicate<'tcx>),
624
625     /// Constant initializer must evaluate successfully.
626     ConstEvaluatable(ty::Unevaluated<'tcx, ()>),
627
628     /// Constants must be equal. The first component is the const that is expected.
629     ConstEquate(Const<'tcx>, Const<'tcx>),
630
631     /// Represents a type found in the environment that we can use for implied bounds.
632     ///
633     /// Only used for Chalk.
634     TypeWellFormedFromEnv(Ty<'tcx>),
635 }
636
637 /// The crate outlives map is computed during typeck and contains the
638 /// outlives of every item in the local crate. You should not use it
639 /// directly, because to do so will make your pass dependent on the
640 /// HIR of every item in the local crate. Instead, use
641 /// `tcx.inferred_outlives_of()` to get the outlives for a *particular*
642 /// item.
643 #[derive(HashStable, Debug)]
644 pub struct CratePredicatesMap<'tcx> {
645     /// For each struct with outlive bounds, maps to a vector of the
646     /// predicate of its outlive bounds. If an item has no outlives
647     /// bounds, it will have no entry.
648     pub predicates: FxHashMap<DefId, &'tcx [(Predicate<'tcx>, Span)]>,
649 }
650
651 impl<'tcx> Predicate<'tcx> {
652     /// Performs a substitution suitable for going from a
653     /// poly-trait-ref to supertraits that must hold if that
654     /// poly-trait-ref holds. This is slightly different from a normal
655     /// substitution in terms of what happens with bound regions. See
656     /// lengthy comment below for details.
657     pub fn subst_supertrait(
658         self,
659         tcx: TyCtxt<'tcx>,
660         trait_ref: &ty::PolyTraitRef<'tcx>,
661     ) -> Predicate<'tcx> {
662         // The interaction between HRTB and supertraits is not entirely
663         // obvious. Let me walk you (and myself) through an example.
664         //
665         // Let's start with an easy case. Consider two traits:
666         //
667         //     trait Foo<'a>: Bar<'a,'a> { }
668         //     trait Bar<'b,'c> { }
669         //
670         // Now, if we have a trait reference `for<'x> T: Foo<'x>`, then
671         // we can deduce that `for<'x> T: Bar<'x,'x>`. Basically, if we
672         // knew that `Foo<'x>` (for any 'x) then we also know that
673         // `Bar<'x,'x>` (for any 'x). This more-or-less falls out from
674         // normal substitution.
675         //
676         // In terms of why this is sound, the idea is that whenever there
677         // is an impl of `T:Foo<'a>`, it must show that `T:Bar<'a,'a>`
678         // holds.  So if there is an impl of `T:Foo<'a>` that applies to
679         // all `'a`, then we must know that `T:Bar<'a,'a>` holds for all
680         // `'a`.
681         //
682         // Another example to be careful of is this:
683         //
684         //     trait Foo1<'a>: for<'b> Bar1<'a,'b> { }
685         //     trait Bar1<'b,'c> { }
686         //
687         // Here, if we have `for<'x> T: Foo1<'x>`, then what do we know?
688         // The answer is that we know `for<'x,'b> T: Bar1<'x,'b>`. The
689         // reason is similar to the previous example: any impl of
690         // `T:Foo1<'x>` must show that `for<'b> T: Bar1<'x, 'b>`.  So
691         // basically we would want to collapse the bound lifetimes from
692         // the input (`trait_ref`) and the supertraits.
693         //
694         // To achieve this in practice is fairly straightforward. Let's
695         // consider the more complicated scenario:
696         //
697         // - We start out with `for<'x> T: Foo1<'x>`. In this case, `'x`
698         //   has a De Bruijn index of 1. We want to produce `for<'x,'b> T: Bar1<'x,'b>`,
699         //   where both `'x` and `'b` would have a DB index of 1.
700         //   The substitution from the input trait-ref is therefore going to be
701         //   `'a => 'x` (where `'x` has a DB index of 1).
702         // - The supertrait-ref is `for<'b> Bar1<'a,'b>`, where `'a` is an
703         //   early-bound parameter and `'b' is a late-bound parameter with a
704         //   DB index of 1.
705         // - If we replace `'a` with `'x` from the input, it too will have
706         //   a DB index of 1, and thus we'll have `for<'x,'b> Bar1<'x,'b>`
707         //   just as we wanted.
708         //
709         // There is only one catch. If we just apply the substitution `'a
710         // => 'x` to `for<'b> Bar1<'a,'b>`, the substitution code will
711         // adjust the DB index because we substituting into a binder (it
712         // tries to be so smart...) resulting in `for<'x> for<'b>
713         // Bar1<'x,'b>` (we have no syntax for this, so use your
714         // imagination). Basically the 'x will have DB index of 2 and 'b
715         // will have DB index of 1. Not quite what we want. So we apply
716         // the substitution to the *contents* of the trait reference,
717         // rather than the trait reference itself (put another way, the
718         // substitution code expects equal binding levels in the values
719         // from the substitution and the value being substituted into, and
720         // this trick achieves that).
721
722         // Working through the second example:
723         // trait_ref: for<'x> T: Foo1<'^0.0>; substs: [T, '^0.0]
724         // predicate: for<'b> Self: Bar1<'a, '^0.0>; substs: [Self, 'a, '^0.0]
725         // We want to end up with:
726         //     for<'x, 'b> T: Bar1<'^0.0, '^0.1>
727         // To do this:
728         // 1) We must shift all bound vars in predicate by the length
729         //    of trait ref's bound vars. So, we would end up with predicate like
730         //    Self: Bar1<'a, '^0.1>
731         // 2) We can then apply the trait substs to this, ending up with
732         //    T: Bar1<'^0.0, '^0.1>
733         // 3) Finally, to create the final bound vars, we concatenate the bound
734         //    vars of the trait ref with those of the predicate:
735         //    ['x, 'b]
736         let bound_pred = self.kind();
737         let pred_bound_vars = bound_pred.bound_vars();
738         let trait_bound_vars = trait_ref.bound_vars();
739         // 1) Self: Bar1<'a, '^0.0> -> Self: Bar1<'a, '^0.1>
740         let shifted_pred =
741             tcx.shift_bound_var_indices(trait_bound_vars.len(), bound_pred.skip_binder());
742         // 2) Self: Bar1<'a, '^0.1> -> T: Bar1<'^0.0, '^0.1>
743         let new = shifted_pred.subst(tcx, trait_ref.skip_binder().substs);
744         // 3) ['x] + ['b] -> ['x, 'b]
745         let bound_vars =
746             tcx.mk_bound_variable_kinds(trait_bound_vars.iter().chain(pred_bound_vars));
747         tcx.reuse_or_mk_predicate(self, ty::Binder::bind_with_vars(new, bound_vars))
748     }
749 }
750
751 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, TyEncodable, TyDecodable)]
752 #[derive(HashStable, TypeFoldable)]
753 pub struct TraitPredicate<'tcx> {
754     pub trait_ref: TraitRef<'tcx>,
755
756     pub constness: BoundConstness,
757
758     /// If polarity is Positive: we are proving that the trait is implemented.
759     ///
760     /// If polarity is Negative: we are proving that a negative impl of this trait
761     /// exists. (Note that coherence also checks whether negative impls of supertraits
762     /// exist via a series of predicates.)
763     ///
764     /// If polarity is Reserved: that's a bug.
765     pub polarity: ImplPolarity,
766 }
767
768 pub type PolyTraitPredicate<'tcx> = ty::Binder<'tcx, TraitPredicate<'tcx>>;
769
770 impl<'tcx> TraitPredicate<'tcx> {
771     pub fn remap_constness(&mut self, tcx: TyCtxt<'tcx>, param_env: &mut ParamEnv<'tcx>) {
772         if unlikely!(Some(self.trait_ref.def_id) == tcx.lang_items().drop_trait()) {
773             // remap without changing constness of this predicate.
774             // this is because `T: ~const Drop` has a different meaning to `T: Drop`
775             // FIXME(fee1-dead): remove this logic after beta bump
776             param_env.remap_constness_with(self.constness)
777         } else {
778             *param_env = param_env.with_constness(self.constness.and(param_env.constness()))
779         }
780     }
781
782     /// Remap the constness of this predicate before emitting it for diagnostics.
783     pub fn remap_constness_diag(&mut self, param_env: ParamEnv<'tcx>) {
784         // this is different to `remap_constness` that callees want to print this predicate
785         // in case of selection errors. `T: ~const Drop` bounds cannot end up here when the
786         // param_env is not const because we it is always satisfied in non-const contexts.
787         if let hir::Constness::NotConst = param_env.constness() {
788             self.constness = ty::BoundConstness::NotConst;
789         }
790     }
791
792     pub fn def_id(self) -> DefId {
793         self.trait_ref.def_id
794     }
795
796     pub fn self_ty(self) -> Ty<'tcx> {
797         self.trait_ref.self_ty()
798     }
799
800     #[inline]
801     pub fn is_const_if_const(self) -> bool {
802         self.constness == BoundConstness::ConstIfConst
803     }
804 }
805
806 impl<'tcx> PolyTraitPredicate<'tcx> {
807     pub fn def_id(self) -> DefId {
808         // Ok to skip binder since trait `DefId` does not care about regions.
809         self.skip_binder().def_id()
810     }
811
812     pub fn self_ty(self) -> ty::Binder<'tcx, Ty<'tcx>> {
813         self.map_bound(|trait_ref| trait_ref.self_ty())
814     }
815
816     /// Remap the constness of this predicate before emitting it for diagnostics.
817     pub fn remap_constness_diag(&mut self, param_env: ParamEnv<'tcx>) {
818         *self = self.map_bound(|mut p| {
819             p.remap_constness_diag(param_env);
820             p
821         });
822     }
823
824     #[inline]
825     pub fn is_const_if_const(self) -> bool {
826         self.skip_binder().is_const_if_const()
827     }
828 }
829
830 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, Debug, TyEncodable, TyDecodable)]
831 #[derive(HashStable, TypeFoldable)]
832 pub struct OutlivesPredicate<A, B>(pub A, pub B); // `A: B`
833 pub type RegionOutlivesPredicate<'tcx> = OutlivesPredicate<ty::Region<'tcx>, ty::Region<'tcx>>;
834 pub type TypeOutlivesPredicate<'tcx> = OutlivesPredicate<Ty<'tcx>, ty::Region<'tcx>>;
835 pub type PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> = ty::Binder<'tcx, RegionOutlivesPredicate<'tcx>>;
836 pub type PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> = ty::Binder<'tcx, TypeOutlivesPredicate<'tcx>>;
837
838 /// Encodes that `a` must be a subtype of `b`. The `a_is_expected` flag indicates
839 /// whether the `a` type is the type that we should label as "expected" when
840 /// presenting user diagnostics.
841 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug, TyEncodable, TyDecodable)]
842 #[derive(HashStable, TypeFoldable)]
843 pub struct SubtypePredicate<'tcx> {
844     pub a_is_expected: bool,
845     pub a: Ty<'tcx>,
846     pub b: Ty<'tcx>,
847 }
848 pub type PolySubtypePredicate<'tcx> = ty::Binder<'tcx, SubtypePredicate<'tcx>>;
849
850 /// Encodes that we have to coerce *from* the `a` type to the `b` type.
851 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug, TyEncodable, TyDecodable)]
852 #[derive(HashStable, TypeFoldable)]
853 pub struct CoercePredicate<'tcx> {
854     pub a: Ty<'tcx>,
855     pub b: Ty<'tcx>,
856 }
857 pub type PolyCoercePredicate<'tcx> = ty::Binder<'tcx, CoercePredicate<'tcx>>;
858
859 #[derive(Debug, Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, PartialOrd, Ord, TyEncodable, TyDecodable)]
860 #[derive(HashStable, TypeFoldable)]
861 pub enum Term<'tcx> {
862     Ty(Ty<'tcx>),
863     Const(Const<'tcx>),
864 }
865
866 impl<'tcx> From<Ty<'tcx>> for Term<'tcx> {
867     fn from(ty: Ty<'tcx>) -> Self {
868         Term::Ty(ty)
869     }
870 }
871
872 impl<'tcx> From<Const<'tcx>> for Term<'tcx> {
873     fn from(c: Const<'tcx>) -> Self {
874         Term::Const(c)
875     }
876 }
877
878 impl<'tcx> Term<'tcx> {
879     pub fn ty(&self) -> Option<Ty<'tcx>> {
880         if let Term::Ty(ty) = self { Some(*ty) } else { None }
881     }
882     pub fn ct(&self) -> Option<Const<'tcx>> {
883         if let Term::Const(c) = self { Some(*c) } else { None }
884     }
885 }
886
887 /// This kind of predicate has no *direct* correspondent in the
888 /// syntax, but it roughly corresponds to the syntactic forms:
889 ///
890 /// 1. `T: TraitRef<..., Item = Type>`
891 /// 2. `<T as TraitRef<...>>::Item == Type` (NYI)
892 ///
893 /// In particular, form #1 is "desugared" to the combination of a
894 /// normal trait predicate (`T: TraitRef<...>`) and one of these
895 /// predicates. Form #2 is a broader form in that it also permits
896 /// equality between arbitrary types. Processing an instance of
897 /// Form #2 eventually yields one of these `ProjectionPredicate`
898 /// instances to normalize the LHS.
899 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, TyEncodable, TyDecodable)]
900 #[derive(HashStable, TypeFoldable)]
901 pub struct ProjectionPredicate<'tcx> {
902     pub projection_ty: ProjectionTy<'tcx>,
903     pub term: Term<'tcx>,
904 }
905
906 pub type PolyProjectionPredicate<'tcx> = Binder<'tcx, ProjectionPredicate<'tcx>>;
907
908 impl<'tcx> PolyProjectionPredicate<'tcx> {
909     /// Returns the `DefId` of the trait of the associated item being projected.
910     #[inline]
911     pub fn trait_def_id(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> DefId {
912         self.skip_binder().projection_ty.trait_def_id(tcx)
913     }
914
915     /// Get the [PolyTraitRef] required for this projection to be well formed.
916     /// Note that for generic associated types the predicates of the associated
917     /// type also need to be checked.
918     #[inline]
919     pub fn required_poly_trait_ref(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> PolyTraitRef<'tcx> {
920         // Note: unlike with `TraitRef::to_poly_trait_ref()`,
921         // `self.0.trait_ref` is permitted to have escaping regions.
922         // This is because here `self` has a `Binder` and so does our
923         // return value, so we are preserving the number of binding
924         // levels.
925         self.map_bound(|predicate| predicate.projection_ty.trait_ref(tcx))
926     }
927
928     pub fn term(&self) -> Binder<'tcx, Term<'tcx>> {
929         self.map_bound(|predicate| predicate.term)
930     }
931
932     /// The `DefId` of the `TraitItem` for the associated type.
933     ///
934     /// Note that this is not the `DefId` of the `TraitRef` containing this
935     /// associated type, which is in `tcx.associated_item(projection_def_id()).container`.
936     pub fn projection_def_id(&self) -> DefId {
937         // Ok to skip binder since trait `DefId` does not care about regions.
938         self.skip_binder().projection_ty.item_def_id
939     }
940 }
941
942 pub trait ToPolyTraitRef<'tcx> {
943     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx>;
944 }
945
946 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for PolyTraitPredicate<'tcx> {
947     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
948         self.map_bound_ref(|trait_pred| trait_pred.trait_ref)
949     }
950 }
951
952 pub trait ToPredicate<'tcx> {
953     fn to_predicate(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Predicate<'tcx>;
954 }
955
956 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for Binder<'tcx, PredicateKind<'tcx>> {
957     #[inline(always)]
958     fn to_predicate(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Predicate<'tcx> {
959         tcx.mk_predicate(self)
960     }
961 }
962
963 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTraitPredicate<'tcx> {
964     fn to_predicate(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Predicate<'tcx> {
965         self.map_bound(PredicateKind::Trait).to_predicate(tcx)
966     }
967 }
968
969 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> {
970     fn to_predicate(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Predicate<'tcx> {
971         self.map_bound(PredicateKind::RegionOutlives).to_predicate(tcx)
972     }
973 }
974
975 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> {
976     fn to_predicate(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Predicate<'tcx> {
977         self.map_bound(PredicateKind::TypeOutlives).to_predicate(tcx)
978     }
979 }
980
981 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyProjectionPredicate<'tcx> {
982     fn to_predicate(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Predicate<'tcx> {
983         self.map_bound(PredicateKind::Projection).to_predicate(tcx)
984     }
985 }
986
987 impl<'tcx> Predicate<'tcx> {
988     pub fn to_opt_poly_trait_pred(self) -> Option<PolyTraitPredicate<'tcx>> {
989         let predicate = self.kind();
990         match predicate.skip_binder() {
991             PredicateKind::Trait(t) => Some(predicate.rebind(t)),
992             PredicateKind::Projection(..)
993             | PredicateKind::Subtype(..)
994             | PredicateKind::Coerce(..)
995             | PredicateKind::RegionOutlives(..)
996             | PredicateKind::WellFormed(..)
997             | PredicateKind::ObjectSafe(..)
998             | PredicateKind::ClosureKind(..)
999             | PredicateKind::TypeOutlives(..)
1000             | PredicateKind::ConstEvaluatable(..)
1001             | PredicateKind::ConstEquate(..)
1002             | PredicateKind::TypeWellFormedFromEnv(..) => None,
1003         }
1004     }
1005
1006     pub fn to_opt_type_outlives(self) -> Option<PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx>> {
1007         let predicate = self.kind();
1008         match predicate.skip_binder() {
1009             PredicateKind::TypeOutlives(data) => Some(predicate.rebind(data)),
1010             PredicateKind::Trait(..)
1011             | PredicateKind::Projection(..)
1012             | PredicateKind::Subtype(..)
1013             | PredicateKind::Coerce(..)
1014             | PredicateKind::RegionOutlives(..)
1015             | PredicateKind::WellFormed(..)
1016             | PredicateKind::ObjectSafe(..)
1017             | PredicateKind::ClosureKind(..)
1018             | PredicateKind::ConstEvaluatable(..)
1019             | PredicateKind::ConstEquate(..)
1020             | PredicateKind::TypeWellFormedFromEnv(..) => None,
1021         }
1022     }
1023 }
1024
1025 /// Represents the bounds declared on a particular set of type
1026 /// parameters. Should eventually be generalized into a flag list of
1027 /// where-clauses. You can obtain an `InstantiatedPredicates` list from a
1028 /// `GenericPredicates` by using the `instantiate` method. Note that this method
1029 /// reflects an important semantic invariant of `InstantiatedPredicates`: while
1030 /// the `GenericPredicates` are expressed in terms of the bound type
1031 /// parameters of the impl/trait/whatever, an `InstantiatedPredicates` instance
1032 /// represented a set of bounds for some particular instantiation,
1033 /// meaning that the generic parameters have been substituted with
1034 /// their values.
1035 ///
1036 /// Example:
1037 ///
1038 ///     struct Foo<T, U: Bar<T>> { ... }
1039 ///
1040 /// Here, the `GenericPredicates` for `Foo` would contain a list of bounds like
1041 /// `[[], [U:Bar<T>]]`. Now if there were some particular reference
1042 /// like `Foo<isize,usize>`, then the `InstantiatedPredicates` would be `[[],
1043 /// [usize:Bar<isize>]]`.
1044 #[derive(Clone, Debug, TypeFoldable)]
1045 pub struct InstantiatedPredicates<'tcx> {
1046     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
1047     pub spans: Vec<Span>,
1048 }
1049
1050 impl<'tcx> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1051     pub fn empty() -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1052         InstantiatedPredicates { predicates: vec![], spans: vec![] }
1053     }
1054
1055     pub fn is_empty(&self) -> bool {
1056         self.predicates.is_empty()
1057     }
1058 }
1059
1060 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, HashStable, TyEncodable, TyDecodable, TypeFoldable)]
1061 pub struct OpaqueTypeKey<'tcx> {
1062     pub def_id: DefId,
1063     pub substs: SubstsRef<'tcx>,
1064 }
1065
1066 rustc_index::newtype_index! {
1067     /// "Universes" are used during type- and trait-checking in the
1068     /// presence of `for<..>` binders to control what sets of names are
1069     /// visible. Universes are arranged into a tree: the root universe
1070     /// contains names that are always visible. Each child then adds a new
1071     /// set of names that are visible, in addition to those of its parent.
1072     /// We say that the child universe "extends" the parent universe with
1073     /// new names.
1074     ///
1075     /// To make this more concrete, consider this program:
1076     ///
1077     /// ```
1078     /// struct Foo { }
1079     /// fn bar<T>(x: T) {
1080     ///   let y: for<'a> fn(&'a u8, Foo) = ...;
1081     /// }
1082     /// ```
1083     ///
1084     /// The struct name `Foo` is in the root universe U0. But the type
1085     /// parameter `T`, introduced on `bar`, is in an extended universe U1
1086     /// -- i.e., within `bar`, we can name both `T` and `Foo`, but outside
1087     /// of `bar`, we cannot name `T`. Then, within the type of `y`, the
1088     /// region `'a` is in a universe U2 that extends U1, because we can
1089     /// name it inside the fn type but not outside.
1090     ///
1091     /// Universes are used to do type- and trait-checking around these
1092     /// "forall" binders (also called **universal quantification**). The
1093     /// idea is that when, in the body of `bar`, we refer to `T` as a
1094     /// type, we aren't referring to any type in particular, but rather a
1095     /// kind of "fresh" type that is distinct from all other types we have
1096     /// actually declared. This is called a **placeholder** type, and we
1097     /// use universes to talk about this. In other words, a type name in
1098     /// universe 0 always corresponds to some "ground" type that the user
1099     /// declared, but a type name in a non-zero universe is a placeholder
1100     /// type -- an idealized representative of "types in general" that we
1101     /// use for checking generic functions.
1102     pub struct UniverseIndex {
1103         derive [HashStable]
1104         DEBUG_FORMAT = "U{}",
1105     }
1106 }
1107
1108 impl UniverseIndex {
1109     pub const ROOT: UniverseIndex = UniverseIndex::from_u32(0);
1110
1111     /// Returns the "next" universe index in order -- this new index
1112     /// is considered to extend all previous universes. This
1113     /// corresponds to entering a `forall` quantifier. So, for
1114     /// example, suppose we have this type in universe `U`:
1115     ///
1116     /// ```
1117     /// for<'a> fn(&'a u32)
1118     /// ```
1119     ///
1120     /// Once we "enter" into this `for<'a>` quantifier, we are in a
1121     /// new universe that extends `U` -- in this new universe, we can
1122     /// name the region `'a`, but that region was not nameable from
1123     /// `U` because it was not in scope there.
1124     pub fn next_universe(self) -> UniverseIndex {
1125         UniverseIndex::from_u32(self.private.checked_add(1).unwrap())
1126     }
1127
1128     /// Returns `true` if `self` can name a name from `other` -- in other words,
1129     /// if the set of names in `self` is a superset of those in
1130     /// `other` (`self >= other`).
1131     pub fn can_name(self, other: UniverseIndex) -> bool {
1132         self.private >= other.private
1133     }
1134
1135     /// Returns `true` if `self` cannot name some names from `other` -- in other
1136     /// words, if the set of names in `self` is a strict subset of
1137     /// those in `other` (`self < other`).
1138     pub fn cannot_name(self, other: UniverseIndex) -> bool {
1139         self.private < other.private
1140     }
1141 }
1142
1143 /// The "placeholder index" fully defines a placeholder region, type, or const. Placeholders are
1144 /// identified by both a universe, as well as a name residing within that universe. Distinct bound
1145 /// regions/types/consts within the same universe simply have an unknown relationship to one
1146 /// another.
1147 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash, TyEncodable, TyDecodable, PartialOrd, Ord)]
1148 pub struct Placeholder<T> {
1149     pub universe: UniverseIndex,
1150     pub name: T,
1151 }
1152
1153 impl<'a, T> HashStable<StableHashingContext<'a>> for Placeholder<T>
1154 where
1155     T: HashStable<StableHashingContext<'a>>,
1156 {
1157     fn hash_stable(&self, hcx: &mut StableHashingContext<'a>, hasher: &mut StableHasher) {
1158         self.universe.hash_stable(hcx, hasher);
1159         self.name.hash_stable(hcx, hasher);
1160     }
1161 }
1162
1163 pub type PlaceholderRegion = Placeholder<BoundRegionKind>;
1164
1165 pub type PlaceholderType = Placeholder<BoundVar>;
1166
1167 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash, HashStable)]
1168 #[derive(TyEncodable, TyDecodable, PartialOrd, Ord)]
1169 pub struct BoundConst<'tcx> {
1170     pub var: BoundVar,
1171     pub ty: Ty<'tcx>,
1172 }
1173
1174 pub type PlaceholderConst<'tcx> = Placeholder<BoundConst<'tcx>>;
1175
1176 /// A `DefId` which, in case it is a const argument, is potentially bundled with
1177 /// the `DefId` of the generic parameter it instantiates.
1178 ///
1179 /// This is used to avoid calls to `type_of` for const arguments during typeck
1180 /// which cause cycle errors.
1181 ///
1182 /// ```rust
1183 /// struct A;
1184 /// impl A {
1185 ///     fn foo<const N: usize>(&self) -> [u8; N] { [0; N] }
1186 ///     //           ^ const parameter
1187 /// }
1188 /// struct B;
1189 /// impl B {
1190 ///     fn foo<const M: u8>(&self) -> usize { 42 }
1191 ///     //           ^ const parameter
1192 /// }
1193 ///
1194 /// fn main() {
1195 ///     let a = A;
1196 ///     let _b = a.foo::<{ 3 + 7 }>();
1197 ///     //               ^^^^^^^^^ const argument
1198 /// }
1199 /// ```
1200 ///
1201 /// Let's look at the call `a.foo::<{ 3 + 7 }>()` here. We do not know
1202 /// which `foo` is used until we know the type of `a`.
1203 ///
1204 /// We only know the type of `a` once we are inside of `typeck(main)`.
1205 /// We also end up normalizing the type of `_b` during `typeck(main)` which
1206 /// requires us to evaluate the const argument.
1207 ///
1208 /// To evaluate that const argument we need to know its type,
1209 /// which we would get using `type_of(const_arg)`. This requires us to
1210 /// resolve `foo` as it can be either `usize` or `u8` in this example.
1211 /// However, resolving `foo` once again requires `typeck(main)` to get the type of `a`,
1212 /// which results in a cycle.
1213 ///
1214 /// In short we must not call `type_of(const_arg)` during `typeck(main)`.
1215 ///
1216 /// When first creating the `ty::Const` of the const argument inside of `typeck` we have
1217 /// already resolved `foo` so we know which const parameter this argument instantiates.
1218 /// This means that we also know the expected result of `type_of(const_arg)` even if we
1219 /// aren't allowed to call that query: it is equal to `type_of(const_param)` which is
1220 /// trivial to compute.
1221 ///
1222 /// If we now want to use that constant in a place which potentionally needs its type
1223 /// we also pass the type of its `const_param`. This is the point of `WithOptConstParam`,
1224 /// except that instead of a `Ty` we bundle the `DefId` of the const parameter.
1225 /// Meaning that we need to use `type_of(const_param_did)` if `const_param_did` is `Some`
1226 /// to get the type of `did`.
1227 #[derive(Copy, Clone, Debug, TypeFoldable, Lift, TyEncodable, TyDecodable)]
1228 #[derive(PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord)]
1229 #[derive(Hash, HashStable)]
1230 pub struct WithOptConstParam<T> {
1231     pub did: T,
1232     /// The `DefId` of the corresponding generic parameter in case `did` is
1233     /// a const argument.
1234     ///
1235     /// Note that even if `did` is a const argument, this may still be `None`.
1236     /// All queries taking `WithOptConstParam` start by calling `tcx.opt_const_param_of(def.did)`
1237     /// to potentially update `param_did` in the case it is `None`.
1238     pub const_param_did: Option<DefId>,
1239 }
1240
1241 impl<T> WithOptConstParam<T> {
1242     /// Creates a new `WithOptConstParam` setting `const_param_did` to `None`.
1243     #[inline(always)]
1244     pub fn unknown(did: T) -> WithOptConstParam<T> {
1245         WithOptConstParam { did, const_param_did: None }
1246     }
1247 }
1248
1249 impl WithOptConstParam<LocalDefId> {
1250     /// Returns `Some((did, param_did))` if `def_id` is a const argument,
1251     /// `None` otherwise.
1252     #[inline(always)]
1253     pub fn try_lookup(did: LocalDefId, tcx: TyCtxt<'_>) -> Option<(LocalDefId, DefId)> {
1254         tcx.opt_const_param_of(did).map(|param_did| (did, param_did))
1255     }
1256
1257     /// In case `self` is unknown but `self.did` is a const argument, this returns
1258     /// a `WithOptConstParam` with the correct `const_param_did`.
1259     #[inline(always)]
1260     pub fn try_upgrade(self, tcx: TyCtxt<'_>) -> Option<WithOptConstParam<LocalDefId>> {
1261         if self.const_param_did.is_none() {
1262             if let const_param_did @ Some(_) = tcx.opt_const_param_of(self.did) {
1263                 return Some(WithOptConstParam { did: self.did, const_param_did });
1264             }
1265         }
1266
1267         None
1268     }
1269
1270     pub fn to_global(self) -> WithOptConstParam<DefId> {
1271         WithOptConstParam { did: self.did.to_def_id(), const_param_did: self.const_param_did }
1272     }
1273
1274     pub fn def_id_for_type_of(self) -> DefId {
1275         if let Some(did) = self.const_param_did { did } else { self.did.to_def_id() }
1276     }
1277 }
1278
1279 impl WithOptConstParam<DefId> {
1280     pub fn as_local(self) -> Option<WithOptConstParam<LocalDefId>> {
1281         self.did
1282             .as_local()
1283             .map(|did| WithOptConstParam { did, const_param_did: self.const_param_did })
1284     }
1285
1286     pub fn as_const_arg(self) -> Option<(LocalDefId, DefId)> {
1287         if let Some(param_did) = self.const_param_did {
1288             if let Some(did) = self.did.as_local() {
1289                 return Some((did, param_did));
1290             }
1291         }
1292
1293         None
1294     }
1295
1296     pub fn is_local(self) -> bool {
1297         self.did.is_local()
1298     }
1299
1300     pub fn def_id_for_type_of(self) -> DefId {
1301         self.const_param_did.unwrap_or(self.did)
1302     }
1303 }
1304
1305 /// When type checking, we use the `ParamEnv` to track
1306 /// details about the set of where-clauses that are in scope at this
1307 /// particular point.
1308 #[derive(Copy, Clone, Hash, PartialEq, Eq)]
1309 pub struct ParamEnv<'tcx> {
1310     /// This packs both caller bounds and the reveal enum into one pointer.
1311     ///
1312     /// Caller bounds are `Obligation`s that the caller must satisfy. This is
1313     /// basically the set of bounds on the in-scope type parameters, translated
1314     /// into `Obligation`s, and elaborated and normalized.
1315     ///
1316     /// Use the `caller_bounds()` method to access.
1317     ///
1318     /// Typically, this is `Reveal::UserFacing`, but during codegen we
1319     /// want `Reveal::All`.
1320     ///
1321     /// Note: This is packed, use the reveal() method to access it.
1322     packed: CopyTaggedPtr<&'tcx List<Predicate<'tcx>>, ParamTag, true>,
1323 }
1324
1325 #[derive(Copy, Clone)]
1326 struct ParamTag {
1327     reveal: traits::Reveal,
1328     constness: hir::Constness,
1329 }
1330
1331 unsafe impl rustc_data_structures::tagged_ptr::Tag for ParamTag {
1332     const BITS: usize = 2;
1333     #[inline]
1334     fn into_usize(self) -> usize {
1335         match self {
1336             Self { reveal: traits::Reveal::UserFacing, constness: hir::Constness::NotConst } => 0,
1337             Self { reveal: traits::Reveal::All, constness: hir::Constness::NotConst } => 1,
1338             Self { reveal: traits::Reveal::UserFacing, constness: hir::Constness::Const } => 2,
1339             Self { reveal: traits::Reveal::All, constness: hir::Constness::Const } => 3,
1340         }
1341     }
1342     #[inline]
1343     unsafe fn from_usize(ptr: usize) -> Self {
1344         match ptr {
1345             0 => Self { reveal: traits::Reveal::UserFacing, constness: hir::Constness::NotConst },
1346             1 => Self { reveal: traits::Reveal::All, constness: hir::Constness::NotConst },
1347             2 => Self { reveal: traits::Reveal::UserFacing, constness: hir::Constness::Const },
1348             3 => Self { reveal: traits::Reveal::All, constness: hir::Constness::Const },
1349             _ => std::hint::unreachable_unchecked(),
1350         }
1351     }
1352 }
1353
1354 impl<'tcx> fmt::Debug for ParamEnv<'tcx> {
1355     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
1356         f.debug_struct("ParamEnv")
1357             .field("caller_bounds", &self.caller_bounds())
1358             .field("reveal", &self.reveal())
1359             .field("constness", &self.constness())
1360             .finish()
1361     }
1362 }
1363
1364 impl<'a, 'tcx> HashStable<StableHashingContext<'a>> for ParamEnv<'tcx> {
1365     fn hash_stable(&self, hcx: &mut StableHashingContext<'a>, hasher: &mut StableHasher) {
1366         self.caller_bounds().hash_stable(hcx, hasher);
1367         self.reveal().hash_stable(hcx, hasher);
1368         self.constness().hash_stable(hcx, hasher);
1369     }
1370 }
1371
1372 impl<'tcx> TypeFoldable<'tcx> for ParamEnv<'tcx> {
1373     fn try_super_fold_with<F: ty::fold::FallibleTypeFolder<'tcx>>(
1374         self,
1375         folder: &mut F,
1376     ) -> Result<Self, F::Error> {
1377         Ok(ParamEnv::new(
1378             self.caller_bounds().try_fold_with(folder)?,
1379             self.reveal().try_fold_with(folder)?,
1380             self.constness().try_fold_with(folder)?,
1381         ))
1382     }
1383
1384     fn super_visit_with<V: TypeVisitor<'tcx>>(&self, visitor: &mut V) -> ControlFlow<V::BreakTy> {
1385         self.caller_bounds().visit_with(visitor)?;
1386         self.reveal().visit_with(visitor)?;
1387         self.constness().visit_with(visitor)
1388     }
1389 }
1390
1391 impl<'tcx> ParamEnv<'tcx> {
1392     /// Construct a trait environment suitable for contexts where
1393     /// there are no where-clauses in scope. Hidden types (like `impl
1394     /// Trait`) are left hidden, so this is suitable for ordinary
1395     /// type-checking.
1396     #[inline]
1397     pub fn empty() -> Self {
1398         Self::new(List::empty(), Reveal::UserFacing, hir::Constness::NotConst)
1399     }
1400
1401     #[inline]
1402     pub fn caller_bounds(self) -> &'tcx List<Predicate<'tcx>> {
1403         self.packed.pointer()
1404     }
1405
1406     #[inline]
1407     pub fn reveal(self) -> traits::Reveal {
1408         self.packed.tag().reveal
1409     }
1410
1411     #[inline]
1412     pub fn constness(self) -> hir::Constness {
1413         self.packed.tag().constness
1414     }
1415
1416     #[inline]
1417     pub fn is_const(self) -> bool {
1418         self.packed.tag().constness == hir::Constness::Const
1419     }
1420
1421     /// Construct a trait environment with no where-clauses in scope
1422     /// where the values of all `impl Trait` and other hidden types
1423     /// are revealed. This is suitable for monomorphized, post-typeck
1424     /// environments like codegen or doing optimizations.
1425     ///
1426     /// N.B., if you want to have predicates in scope, use `ParamEnv::new`,
1427     /// or invoke `param_env.with_reveal_all()`.
1428     #[inline]
1429     pub fn reveal_all() -> Self {
1430         Self::new(List::empty(), Reveal::All, hir::Constness::NotConst)
1431     }
1432
1433     /// Construct a trait environment with the given set of predicates.
1434     #[inline]
1435     pub fn new(
1436         caller_bounds: &'tcx List<Predicate<'tcx>>,
1437         reveal: Reveal,
1438         constness: hir::Constness,
1439     ) -> Self {
1440         ty::ParamEnv { packed: CopyTaggedPtr::new(caller_bounds, ParamTag { reveal, constness }) }
1441     }
1442
1443     pub fn with_user_facing(mut self) -> Self {
1444         self.packed.set_tag(ParamTag { reveal: Reveal::UserFacing, ..self.packed.tag() });
1445         self
1446     }
1447
1448     #[inline]
1449     pub fn with_constness(mut self, constness: hir::Constness) -> Self {
1450         self.packed.set_tag(ParamTag { constness, ..self.packed.tag() });
1451         self
1452     }
1453
1454     #[inline]
1455     pub fn with_const(mut self) -> Self {
1456         self.packed.set_tag(ParamTag { constness: hir::Constness::Const, ..self.packed.tag() });
1457         self
1458     }
1459
1460     #[inline]
1461     pub fn without_const(mut self) -> Self {
1462         self.packed.set_tag(ParamTag { constness: hir::Constness::NotConst, ..self.packed.tag() });
1463         self
1464     }
1465
1466     #[inline]
1467     pub fn remap_constness_with(&mut self, mut constness: ty::BoundConstness) {
1468         *self = self.with_constness(constness.and(self.constness()))
1469     }
1470
1471     /// Returns a new parameter environment with the same clauses, but
1472     /// which "reveals" the true results of projections in all cases
1473     /// (even for associated types that are specializable). This is
1474     /// the desired behavior during codegen and certain other special
1475     /// contexts; normally though we want to use `Reveal::UserFacing`,
1476     /// which is the default.
1477     /// All opaque types in the caller_bounds of the `ParamEnv`
1478     /// will be normalized to their underlying types.
1479     /// See PR #65989 and issue #65918 for more details
1480     pub fn with_reveal_all_normalized(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Self {
1481         if self.packed.tag().reveal == traits::Reveal::All {
1482             return self;
1483         }
1484
1485         ParamEnv::new(
1486             tcx.normalize_opaque_types(self.caller_bounds()),
1487             Reveal::All,
1488             self.constness(),
1489         )
1490     }
1491
1492     /// Returns this same environment but with no caller bounds.
1493     #[inline]
1494     pub fn without_caller_bounds(self) -> Self {
1495         Self::new(List::empty(), self.reveal(), self.constness())
1496     }
1497
1498     /// Creates a suitable environment in which to perform trait
1499     /// queries on the given value. When type-checking, this is simply
1500     /// the pair of the environment plus value. But when reveal is set to
1501     /// All, then if `value` does not reference any type parameters, we will
1502     /// pair it with the empty environment. This improves caching and is generally
1503     /// invisible.
1504     ///
1505     /// N.B., we preserve the environment when type-checking because it
1506     /// is possible for the user to have wacky where-clauses like
1507     /// `where Box<u32>: Copy`, which are clearly never
1508     /// satisfiable. We generally want to behave as if they were true,
1509     /// although the surrounding function is never reachable.
1510     pub fn and<T: TypeFoldable<'tcx>>(self, value: T) -> ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1511         match self.reveal() {
1512             Reveal::UserFacing => ParamEnvAnd { param_env: self, value },
1513
1514             Reveal::All => {
1515                 if value.is_global() {
1516                     ParamEnvAnd { param_env: self.without_caller_bounds(), value }
1517                 } else {
1518                     ParamEnvAnd { param_env: self, value }
1519                 }
1520             }
1521         }
1522     }
1523 }
1524
1525 // FIXME(ecstaticmorse): Audit all occurrences of `without_const().to_predicate(tcx)` to ensure that
1526 // the constness of trait bounds is being propagated correctly.
1527 impl<'tcx> PolyTraitRef<'tcx> {
1528     #[inline]
1529     pub fn with_constness(self, constness: BoundConstness) -> PolyTraitPredicate<'tcx> {
1530         self.map_bound(|trait_ref| ty::TraitPredicate {
1531             trait_ref,
1532             constness,
1533             polarity: ty::ImplPolarity::Positive,
1534         })
1535     }
1536
1537     #[inline]
1538     pub fn without_const(self) -> PolyTraitPredicate<'tcx> {
1539         self.with_constness(BoundConstness::NotConst)
1540     }
1541 }
1542
1543 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash, TypeFoldable)]
1544 pub struct ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1545     pub param_env: ParamEnv<'tcx>,
1546     pub value: T,
1547 }
1548
1549 impl<'tcx, T> ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1550     pub fn into_parts(self) -> (ParamEnv<'tcx>, T) {
1551         (self.param_env, self.value)
1552     }
1553
1554     #[inline]
1555     pub fn without_const(mut self) -> Self {
1556         self.param_env = self.param_env.without_const();
1557         self
1558     }
1559 }
1560
1561 impl<'a, 'tcx, T> HashStable<StableHashingContext<'a>> for ParamEnvAnd<'tcx, T>
1562 where
1563     T: HashStable<StableHashingContext<'a>>,
1564 {
1565     fn hash_stable(&self, hcx: &mut StableHashingContext<'a>, hasher: &mut StableHasher) {
1566         let ParamEnvAnd { ref param_env, ref value } = *self;
1567
1568         param_env.hash_stable(hcx, hasher);
1569         value.hash_stable(hcx, hasher);
1570     }
1571 }
1572
1573 #[derive(Copy, Clone, Debug, HashStable)]
1574 pub struct Destructor {
1575     /// The `DefId` of the destructor method
1576     pub did: DefId,
1577     /// The constness of the destructor method
1578     pub constness: hir::Constness,
1579 }
1580
1581 bitflags! {
1582     #[derive(HashStable, TyEncodable, TyDecodable)]
1583     pub struct VariantFlags: u32 {
1584         const NO_VARIANT_FLAGS        = 0;
1585         /// Indicates whether the field list of this variant is `#[non_exhaustive]`.
1586         const IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE = 1 << 0;
1587         /// Indicates whether this variant was obtained as part of recovering from
1588         /// a syntactic error. May be incomplete or bogus.
1589         const IS_RECOVERED = 1 << 1;
1590     }
1591 }
1592
1593 /// Definition of a variant -- a struct's fields or an enum variant.
1594 #[derive(Debug, HashStable, TyEncodable, TyDecodable)]
1595 pub struct VariantDef {
1596     /// `DefId` that identifies the variant itself.
1597     /// If this variant belongs to a struct or union, then this is a copy of its `DefId`.
1598     pub def_id: DefId,
1599     /// `DefId` that identifies the variant's constructor.
1600     /// If this variant is a struct variant, then this is `None`.
1601     pub ctor_def_id: Option<DefId>,
1602     /// Variant or struct name.
1603     pub name: Symbol,
1604     /// Discriminant of this variant.
1605     pub discr: VariantDiscr,
1606     /// Fields of this variant.
1607     pub fields: Vec<FieldDef>,
1608     /// Type of constructor of variant.
1609     pub ctor_kind: CtorKind,
1610     /// Flags of the variant (e.g. is field list non-exhaustive)?
1611     flags: VariantFlags,
1612 }
1613
1614 impl VariantDef {
1615     /// Creates a new `VariantDef`.
1616     ///
1617     /// `variant_did` is the `DefId` that identifies the enum variant (if this `VariantDef`
1618     /// represents an enum variant).
1619     ///
1620     /// `ctor_did` is the `DefId` that identifies the constructor of unit or
1621     /// tuple-variants/structs. If this is a `struct`-variant then this should be `None`.
1622     ///
1623     /// `parent_did` is the `DefId` of the `AdtDef` representing the enum or struct that
1624     /// owns this variant. It is used for checking if a struct has `#[non_exhaustive]` w/out having
1625     /// to go through the redirect of checking the ctor's attributes - but compiling a small crate
1626     /// requires loading the `AdtDef`s for all the structs in the universe (e.g., coherence for any
1627     /// built-in trait), and we do not want to load attributes twice.
1628     ///
1629     /// If someone speeds up attribute loading to not be a performance concern, they can
1630     /// remove this hack and use the constructor `DefId` everywhere.
1631     pub fn new(
1632         name: Symbol,
1633         variant_did: Option<DefId>,
1634         ctor_def_id: Option<DefId>,
1635         discr: VariantDiscr,
1636         fields: Vec<FieldDef>,
1637         ctor_kind: CtorKind,
1638         adt_kind: AdtKind,
1639         parent_did: DefId,
1640         recovered: bool,
1641         is_field_list_non_exhaustive: bool,
1642     ) -> Self {
1643         debug!(
1644             "VariantDef::new(name = {:?}, variant_did = {:?}, ctor_def_id = {:?}, discr = {:?},
1645              fields = {:?}, ctor_kind = {:?}, adt_kind = {:?}, parent_did = {:?})",
1646             name, variant_did, ctor_def_id, discr, fields, ctor_kind, adt_kind, parent_did,
1647         );
1648
1649         let mut flags = VariantFlags::NO_VARIANT_FLAGS;
1650         if is_field_list_non_exhaustive {
1651             flags |= VariantFlags::IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE;
1652         }
1653
1654         if recovered {
1655             flags |= VariantFlags::IS_RECOVERED;
1656         }
1657
1658         VariantDef {
1659             def_id: variant_did.unwrap_or(parent_did),
1660             ctor_def_id,
1661             name,
1662             discr,
1663             fields,
1664             ctor_kind,
1665             flags,
1666         }
1667     }
1668
1669     /// Is this field list non-exhaustive?
1670     #[inline]
1671     pub fn is_field_list_non_exhaustive(&self) -> bool {
1672         self.flags.intersects(VariantFlags::IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE)
1673     }
1674
1675     /// Was this variant obtained as part of recovering from a syntactic error?
1676     #[inline]
1677     pub fn is_recovered(&self) -> bool {
1678         self.flags.intersects(VariantFlags::IS_RECOVERED)
1679     }
1680
1681     /// Computes the `Ident` of this variant by looking up the `Span`
1682     pub fn ident(&self, tcx: TyCtxt<'_>) -> Ident {
1683         Ident::new(self.name, tcx.def_ident_span(self.def_id).unwrap())
1684     }
1685 }
1686
1687 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, TyEncodable, TyDecodable, HashStable)]
1688 pub enum VariantDiscr {
1689     /// Explicit value for this variant, i.e., `X = 123`.
1690     /// The `DefId` corresponds to the embedded constant.
1691     Explicit(DefId),
1692
1693     /// The previous variant's discriminant plus one.
1694     /// For efficiency reasons, the distance from the
1695     /// last `Explicit` discriminant is being stored,
1696     /// or `0` for the first variant, if it has none.
1697     Relative(u32),
1698 }
1699
1700 #[derive(Debug, HashStable, TyEncodable, TyDecodable)]
1701 pub struct FieldDef {
1702     pub did: DefId,
1703     pub name: Symbol,
1704     pub vis: Visibility,
1705 }
1706
1707 bitflags! {
1708     #[derive(TyEncodable, TyDecodable, Default, HashStable)]
1709     pub struct ReprFlags: u8 {
1710         const IS_C               = 1 << 0;
1711         const IS_SIMD            = 1 << 1;
1712         const IS_TRANSPARENT     = 1 << 2;
1713         // Internal only for now. If true, don't reorder fields.
1714         const IS_LINEAR          = 1 << 3;
1715         // If true, don't expose any niche to type's context.
1716         const HIDE_NICHE         = 1 << 4;
1717         // If true, the type's layout can be randomized using
1718         // the seed stored in `ReprOptions.layout_seed`
1719         const RANDOMIZE_LAYOUT   = 1 << 5;
1720         // Any of these flags being set prevent field reordering optimisation.
1721         const IS_UNOPTIMISABLE   = ReprFlags::IS_C.bits
1722                                  | ReprFlags::IS_SIMD.bits
1723                                  | ReprFlags::IS_LINEAR.bits;
1724     }
1725 }
1726
1727 /// Represents the repr options provided by the user,
1728 #[derive(Copy, Clone, Debug, Eq, PartialEq, TyEncodable, TyDecodable, Default, HashStable)]
1729 pub struct ReprOptions {
1730     pub int: Option<attr::IntType>,
1731     pub align: Option<Align>,
1732     pub pack: Option<Align>,
1733     pub flags: ReprFlags,
1734     /// The seed to be used for randomizing a type's layout
1735     ///
1736     /// Note: This could technically be a `[u8; 16]` (a `u128`) which would
1737     /// be the "most accurate" hash as it'd encompass the item and crate
1738     /// hash without loss, but it does pay the price of being larger.
1739     /// Everything's a tradeoff, a `u64` seed should be sufficient for our
1740     /// purposes (primarily `-Z randomize-layout`)
1741     pub field_shuffle_seed: u64,
1742 }
1743
1744 impl ReprOptions {
1745     pub fn new(tcx: TyCtxt<'_>, did: DefId) -> ReprOptions {
1746         let mut flags = ReprFlags::empty();
1747         let mut size = None;
1748         let mut max_align: Option<Align> = None;
1749         let mut min_pack: Option<Align> = None;
1750
1751         // Generate a deterministically-derived seed from the item's path hash
1752         // to allow for cross-crate compilation to actually work
1753         let mut field_shuffle_seed = tcx.def_path_hash(did).0.to_smaller_hash();
1754
1755         // If the user defined a custom seed for layout randomization, xor the item's
1756         // path hash with the user defined seed, this will allowing determinism while
1757         // still allowing users to further randomize layout generation for e.g. fuzzing
1758         if let Some(user_seed) = tcx.sess.opts.debugging_opts.layout_seed {
1759             field_shuffle_seed ^= user_seed;
1760         }
1761
1762         for attr in tcx.get_attrs(did).iter() {
1763             for r in attr::find_repr_attrs(&tcx.sess, attr) {
1764                 flags.insert(match r {
1765                     attr::ReprC => ReprFlags::IS_C,
1766                     attr::ReprPacked(pack) => {
1767                         let pack = Align::from_bytes(pack as u64).unwrap();
1768                         min_pack = Some(if let Some(min_pack) = min_pack {
1769                             min_pack.min(pack)
1770                         } else {
1771                             pack
1772                         });
1773                         ReprFlags::empty()
1774                     }
1775                     attr::ReprTransparent => ReprFlags::IS_TRANSPARENT,
1776                     attr::ReprNoNiche => ReprFlags::HIDE_NICHE,
1777                     attr::ReprSimd => ReprFlags::IS_SIMD,
1778                     attr::ReprInt(i) => {
1779                         size = Some(i);
1780                         ReprFlags::empty()
1781                     }
1782                     attr::ReprAlign(align) => {
1783                         max_align = max_align.max(Some(Align::from_bytes(align as u64).unwrap()));
1784                         ReprFlags::empty()
1785                     }
1786                 });
1787             }
1788         }
1789
1790         // If `-Z randomize-layout` was enabled for the type definition then we can
1791         // consider performing layout randomization
1792         if tcx.sess.opts.debugging_opts.randomize_layout {
1793             flags.insert(ReprFlags::RANDOMIZE_LAYOUT);
1794         }
1795
1796         // This is here instead of layout because the choice must make it into metadata.
1797         if !tcx.consider_optimizing(|| format!("Reorder fields of {:?}", tcx.def_path_str(did))) {
1798             flags.insert(ReprFlags::IS_LINEAR);
1799         }
1800
1801         Self { int: size, align: max_align, pack: min_pack, flags, field_shuffle_seed }
1802     }
1803
1804     #[inline]
1805     pub fn simd(&self) -> bool {
1806         self.flags.contains(ReprFlags::IS_SIMD)
1807     }
1808
1809     #[inline]
1810     pub fn c(&self) -> bool {
1811         self.flags.contains(ReprFlags::IS_C)
1812     }
1813
1814     #[inline]
1815     pub fn packed(&self) -> bool {
1816         self.pack.is_some()
1817     }
1818
1819     #[inline]
1820     pub fn transparent(&self) -> bool {
1821         self.flags.contains(ReprFlags::IS_TRANSPARENT)
1822     }
1823
1824     #[inline]
1825     pub fn linear(&self) -> bool {
1826         self.flags.contains(ReprFlags::IS_LINEAR)
1827     }
1828
1829     #[inline]
1830     pub fn hide_niche(&self) -> bool {
1831         self.flags.contains(ReprFlags::HIDE_NICHE)
1832     }
1833
1834     /// Returns the discriminant type, given these `repr` options.
1835     /// This must only be called on enums!
1836     pub fn discr_type(&self) -> attr::IntType {
1837         self.int.unwrap_or(attr::SignedInt(ast::IntTy::Isize))
1838     }
1839
1840     /// Returns `true` if this `#[repr()]` should inhabit "smart enum
1841     /// layout" optimizations, such as representing `Foo<&T>` as a
1842     /// single pointer.
1843     pub fn inhibit_enum_layout_opt(&self) -> bool {
1844         self.c() || self.int.is_some()
1845     }
1846
1847     /// Returns `true` if this `#[repr()]` should inhibit struct field reordering
1848     /// optimizations, such as with `repr(C)`, `repr(packed(1))`, or `repr(<int>)`.
1849     pub fn inhibit_struct_field_reordering_opt(&self) -> bool {
1850         if let Some(pack) = self.pack {
1851             if pack.bytes() == 1 {
1852                 return true;
1853             }
1854         }
1855
1856         self.flags.intersects(ReprFlags::IS_UNOPTIMISABLE) || self.int.is_some()
1857     }
1858
1859     /// Returns `true` if this type is valid for reordering and `-Z randomize-layout`
1860     /// was enabled for its declaration crate
1861     pub fn can_randomize_type_layout(&self) -> bool {
1862         !self.inhibit_struct_field_reordering_opt()
1863             && self.flags.contains(ReprFlags::RANDOMIZE_LAYOUT)
1864     }
1865
1866     /// Returns `true` if this `#[repr()]` should inhibit union ABI optimisations.
1867     pub fn inhibit_union_abi_opt(&self) -> bool {
1868         self.c()
1869     }
1870 }
1871
1872 impl<'tcx> FieldDef {
1873     /// Returns the type of this field. The resulting type is not normalized. The `subst` is
1874     /// typically obtained via the second field of [`TyKind::Adt`].
1875     pub fn ty(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>, subst: SubstsRef<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
1876         tcx.type_of(self.did).subst(tcx, subst)
1877     }
1878
1879     /// Computes the `Ident` of this variant by looking up the `Span`
1880     pub fn ident(&self, tcx: TyCtxt<'_>) -> Ident {
1881         Ident::new(self.name, tcx.def_ident_span(self.did).unwrap())
1882     }
1883 }
1884
1885 pub type Attributes<'tcx> = &'tcx [ast::Attribute];
1886
1887 #[derive(Debug, PartialEq, Eq)]
1888 pub enum ImplOverlapKind {
1889     /// These impls are always allowed to overlap.
1890     Permitted {
1891         /// Whether or not the impl is permitted due to the trait being a `#[marker]` trait
1892         marker: bool,
1893     },
1894     /// These impls are allowed to overlap, but that raises
1895     /// an issue #33140 future-compatibility warning.
1896     ///
1897     /// Some background: in Rust 1.0, the trait-object types `Send + Sync` (today's
1898     /// `dyn Send + Sync`) and `Sync + Send` (now `dyn Sync + Send`) were different.
1899     ///
1900     /// The widely-used version 0.1.0 of the crate `traitobject` had accidentally relied
1901     /// that difference, making what reduces to the following set of impls:
1902     ///
1903     /// ```
1904     /// trait Trait {}
1905     /// impl Trait for dyn Send + Sync {}
1906     /// impl Trait for dyn Sync + Send {}
1907     /// ```
1908     ///
1909     /// Obviously, once we made these types be identical, that code causes a coherence
1910     /// error and a fairly big headache for us. However, luckily for us, the trait
1911     /// `Trait` used in this case is basically a marker trait, and therefore having
1912     /// overlapping impls for it is sound.
1913     ///
1914     /// To handle this, we basically regard the trait as a marker trait, with an additional
1915     /// future-compatibility warning. To avoid accidentally "stabilizing" this feature,
1916     /// it has the following restrictions:
1917     ///
1918     /// 1. The trait must indeed be a marker-like trait (i.e., no items), and must be
1919     /// positive impls.
1920     /// 2. The trait-ref of both impls must be equal.
1921     /// 3. The trait-ref of both impls must be a trait object type consisting only of
1922     /// marker traits.
1923     /// 4. Neither of the impls can have any where-clauses.
1924     ///
1925     /// Once `traitobject` 0.1.0 is no longer an active concern, this hack can be removed.
1926     Issue33140,
1927 }
1928
1929 impl<'tcx> TyCtxt<'tcx> {
1930     pub fn typeck_body(self, body: hir::BodyId) -> &'tcx TypeckResults<'tcx> {
1931         self.typeck(self.hir().body_owner_def_id(body))
1932     }
1933
1934     pub fn provided_trait_methods(self, id: DefId) -> impl 'tcx + Iterator<Item = &'tcx AssocItem> {
1935         self.associated_items(id)
1936             .in_definition_order()
1937             .filter(|item| item.kind == AssocKind::Fn && item.defaultness.has_value())
1938     }
1939
1940     fn item_name_from_hir(self, def_id: DefId) -> Option<Ident> {
1941         self.hir().get_if_local(def_id).and_then(|node| node.ident())
1942     }
1943
1944     fn item_name_from_def_id(self, def_id: DefId) -> Option<Symbol> {
1945         if def_id.index == CRATE_DEF_INDEX {
1946             Some(self.crate_name(def_id.krate))
1947         } else {
1948             let def_key = self.def_key(def_id);
1949             match def_key.disambiguated_data.data {
1950                 // The name of a constructor is that of its parent.
1951                 rustc_hir::definitions::DefPathData::Ctor => self.item_name_from_def_id(DefId {
1952                     krate: def_id.krate,
1953                     index: def_key.parent.unwrap(),
1954                 }),
1955                 _ => def_key.disambiguated_data.data.get_opt_name(),
1956             }
1957         }
1958     }
1959
1960     /// Look up the name of an item across crates. This does not look at HIR.
1961     ///
1962     /// When possible, this function should be used for cross-crate lookups over
1963     /// [`opt_item_name`] to avoid invalidating the incremental cache. If you
1964     /// need to handle items without a name, or HIR items that will not be
1965     /// serialized cross-crate, or if you need the span of the item, use
1966     /// [`opt_item_name`] instead.
1967     ///
1968     /// [`opt_item_name`]: Self::opt_item_name
1969     pub fn item_name(self, id: DefId) -> Symbol {
1970         // Look at cross-crate items first to avoid invalidating the incremental cache
1971         // unless we have to.
1972         self.item_name_from_def_id(id).unwrap_or_else(|| {
1973             bug!("item_name: no name for {:?}", self.def_path(id));
1974         })
1975     }
1976
1977     /// Look up the name and span of an item or [`Node`].
1978     ///
1979     /// See [`item_name`][Self::item_name] for more information.
1980     pub fn opt_item_name(self, def_id: DefId) -> Option<Ident> {
1981         // Look at the HIR first so the span will be correct if this is a local item.
1982         self.item_name_from_hir(def_id)
1983             .or_else(|| self.item_name_from_def_id(def_id).map(Ident::with_dummy_span))
1984     }
1985
1986     pub fn opt_associated_item(self, def_id: DefId) -> Option<&'tcx AssocItem> {
1987         if let DefKind::AssocConst | DefKind::AssocFn | DefKind::AssocTy = self.def_kind(def_id) {
1988             Some(self.associated_item(def_id))
1989         } else {
1990             None
1991         }
1992     }
1993
1994     pub fn field_index(self, hir_id: hir::HirId, typeck_results: &TypeckResults<'_>) -> usize {
1995         typeck_results.field_indices().get(hir_id).cloned().expect("no index for a field")
1996     }
1997
1998     pub fn find_field_index(self, ident: Ident, variant: &VariantDef) -> Option<usize> {
1999         variant
2000             .fields
2001             .iter()
2002             .position(|field| self.hygienic_eq(ident, field.ident(self), variant.def_id))
2003     }
2004
2005     /// Returns `true` if the impls are the same polarity and the trait either
2006     /// has no items or is annotated `#[marker]` and prevents item overrides.
2007     pub fn impls_are_allowed_to_overlap(
2008         self,
2009         def_id1: DefId,
2010         def_id2: DefId,
2011     ) -> Option<ImplOverlapKind> {
2012         // If either trait impl references an error, they're allowed to overlap,
2013         // as one of them essentially doesn't exist.
2014         if self.impl_trait_ref(def_id1).map_or(false, |tr| tr.references_error())
2015             || self.impl_trait_ref(def_id2).map_or(false, |tr| tr.references_error())
2016         {
2017             return Some(ImplOverlapKind::Permitted { marker: false });
2018         }
2019
2020         match (self.impl_polarity(def_id1), self.impl_polarity(def_id2)) {
2021             (ImplPolarity::Reservation, _) | (_, ImplPolarity::Reservation) => {
2022                 // `#[rustc_reservation_impl]` impls don't overlap with anything
2023                 debug!(
2024                     "impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) = Some(Permitted) (reservations)",
2025                     def_id1, def_id2
2026                 );
2027                 return Some(ImplOverlapKind::Permitted { marker: false });
2028             }
2029             (ImplPolarity::Positive, ImplPolarity::Negative)
2030             | (ImplPolarity::Negative, ImplPolarity::Positive) => {
2031                 // `impl AutoTrait for Type` + `impl !AutoTrait for Type`
2032                 debug!(
2033                     "impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) - None (differing polarities)",
2034                     def_id1, def_id2
2035                 );
2036                 return None;
2037             }
2038             (ImplPolarity::Positive, ImplPolarity::Positive)
2039             | (ImplPolarity::Negative, ImplPolarity::Negative) => {}
2040         };
2041
2042         let is_marker_overlap = {
2043             let is_marker_impl = |def_id: DefId| -> bool {
2044                 let trait_ref = self.impl_trait_ref(def_id);
2045                 trait_ref.map_or(false, |tr| self.trait_def(tr.def_id).is_marker)
2046             };
2047             is_marker_impl(def_id1) && is_marker_impl(def_id2)
2048         };
2049
2050         if is_marker_overlap {
2051             debug!(
2052                 "impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) = Some(Permitted) (marker overlap)",
2053                 def_id1, def_id2
2054             );
2055             Some(ImplOverlapKind::Permitted { marker: true })
2056         } else {
2057             if let Some(self_ty1) = self.issue33140_self_ty(def_id1) {
2058                 if let Some(self_ty2) = self.issue33140_self_ty(def_id2) {
2059                     if self_ty1 == self_ty2 {
2060                         debug!(
2061                             "impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) - issue #33140 HACK",
2062                             def_id1, def_id2
2063                         );
2064                         return Some(ImplOverlapKind::Issue33140);
2065                     } else {
2066                         debug!(
2067                             "impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) - found {:?} != {:?}",
2068                             def_id1, def_id2, self_ty1, self_ty2
2069                         );
2070                     }
2071                 }
2072             }
2073
2074             debug!("impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) = None", def_id1, def_id2);
2075             None
2076         }
2077     }
2078
2079     /// Returns `ty::VariantDef` if `res` refers to a struct,
2080     /// or variant or their constructors, panics otherwise.
2081     pub fn expect_variant_res(self, res: Res) -> &'tcx VariantDef {
2082         match res {
2083             Res::Def(DefKind::Variant, did) => {
2084                 let enum_did = self.parent(did).unwrap();
2085                 self.adt_def(enum_did).variant_with_id(did)
2086             }
2087             Res::Def(DefKind::Struct | DefKind::Union, did) => self.adt_def(did).non_enum_variant(),
2088             Res::Def(DefKind::Ctor(CtorOf::Variant, ..), variant_ctor_did) => {
2089                 let variant_did = self.parent(variant_ctor_did).unwrap();
2090                 let enum_did = self.parent(variant_did).unwrap();
2091                 self.adt_def(enum_did).variant_with_ctor_id(variant_ctor_did)
2092             }
2093             Res::Def(DefKind::Ctor(CtorOf::Struct, ..), ctor_did) => {
2094                 let struct_did = self.parent(ctor_did).expect("struct ctor has no parent");
2095                 self.adt_def(struct_did).non_enum_variant()
2096             }
2097             _ => bug!("expect_variant_res used with unexpected res {:?}", res),
2098         }
2099     }
2100
2101     /// Returns the possibly-auto-generated MIR of a `(DefId, Subst)` pair.
2102     pub fn instance_mir(self, instance: ty::InstanceDef<'tcx>) -> &'tcx Body<'tcx> {
2103         match instance {
2104             ty::InstanceDef::Item(def) => match self.def_kind(def.did) {
2105                 DefKind::Const
2106                 | DefKind::Static
2107                 | DefKind::AssocConst
2108                 | DefKind::Ctor(..)
2109                 | DefKind::AnonConst
2110                 | DefKind::InlineConst => self.mir_for_ctfe_opt_const_arg(def),
2111                 // If the caller wants `mir_for_ctfe` of a function they should not be using
2112                 // `instance_mir`, so we'll assume const fn also wants the optimized version.
2113                 _ => {
2114                     assert_eq!(def.const_param_did, None);
2115                     self.optimized_mir(def.did)
2116                 }
2117             },
2118             ty::InstanceDef::VtableShim(..)
2119             | ty::InstanceDef::ReifyShim(..)
2120             | ty::InstanceDef::Intrinsic(..)
2121             | ty::InstanceDef::FnPtrShim(..)
2122             | ty::InstanceDef::Virtual(..)
2123             | ty::InstanceDef::ClosureOnceShim { .. }
2124             | ty::InstanceDef::DropGlue(..)
2125             | ty::InstanceDef::CloneShim(..) => self.mir_shims(instance),
2126         }
2127     }
2128
2129     /// Gets the attributes of a definition.
2130     pub fn get_attrs(self, did: DefId) -> Attributes<'tcx> {
2131         if let Some(did) = did.as_local() {
2132             self.hir().attrs(self.hir().local_def_id_to_hir_id(did))
2133         } else {
2134             self.item_attrs(did)
2135         }
2136     }
2137
2138     /// Determines whether an item is annotated with an attribute.
2139     pub fn has_attr(self, did: DefId, attr: Symbol) -> bool {
2140         self.sess.contains_name(&self.get_attrs(did), attr)
2141     }
2142
2143     /// Returns `true` if this is an `auto trait`.
2144     pub fn trait_is_auto(self, trait_def_id: DefId) -> bool {
2145         self.trait_def(trait_def_id).has_auto_impl
2146     }
2147
2148     /// Returns layout of a generator. Layout might be unavailable if the
2149     /// generator is tainted by errors.
2150     pub fn generator_layout(self, def_id: DefId) -> Option<&'tcx GeneratorLayout<'tcx>> {
2151         self.optimized_mir(def_id).generator_layout()
2152     }
2153
2154     /// Given the `DefId` of an impl, returns the `DefId` of the trait it implements.
2155     /// If it implements no trait, returns `None`.
2156     pub fn trait_id_of_impl(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2157         self.impl_trait_ref(def_id).map(|tr| tr.def_id)
2158     }
2159
2160     /// If the given defid describes a method belonging to an impl, returns the
2161     /// `DefId` of the impl that the method belongs to; otherwise, returns `None`.
2162     pub fn impl_of_method(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2163         self.opt_associated_item(def_id).and_then(|trait_item| match trait_item.container {
2164             TraitContainer(_) => None,
2165             ImplContainer(def_id) => Some(def_id),
2166         })
2167     }
2168
2169     /// Looks up the span of `impl_did` if the impl is local; otherwise returns `Err`
2170     /// with the name of the crate containing the impl.
2171     pub fn span_of_impl(self, impl_did: DefId) -> Result<Span, Symbol> {
2172         if let Some(impl_did) = impl_did.as_local() {
2173             Ok(self.def_span(impl_did))
2174         } else {
2175             Err(self.crate_name(impl_did.krate))
2176         }
2177     }
2178
2179     /// Hygienically compares a use-site name (`use_name`) for a field or an associated item with
2180     /// its supposed definition name (`def_name`). The method also needs `DefId` of the supposed
2181     /// definition's parent/scope to perform comparison.
2182     pub fn hygienic_eq(self, use_name: Ident, def_name: Ident, def_parent_def_id: DefId) -> bool {
2183         // We could use `Ident::eq` here, but we deliberately don't. The name
2184         // comparison fails frequently, and we want to avoid the expensive
2185         // `normalize_to_macros_2_0()` calls required for the span comparison whenever possible.
2186         use_name.name == def_name.name
2187             && use_name
2188                 .span
2189                 .ctxt()
2190                 .hygienic_eq(def_name.span.ctxt(), self.expn_that_defined(def_parent_def_id))
2191     }
2192
2193     pub fn adjust_ident(self, mut ident: Ident, scope: DefId) -> Ident {
2194         ident.span.normalize_to_macros_2_0_and_adjust(self.expn_that_defined(scope));
2195         ident
2196     }
2197
2198     pub fn adjust_ident_and_get_scope(
2199         self,
2200         mut ident: Ident,
2201         scope: DefId,
2202         block: hir::HirId,
2203     ) -> (Ident, DefId) {
2204         let scope = ident
2205             .span
2206             .normalize_to_macros_2_0_and_adjust(self.expn_that_defined(scope))
2207             .and_then(|actual_expansion| actual_expansion.expn_data().parent_module)
2208             .unwrap_or_else(|| self.parent_module(block).to_def_id());
2209         (ident, scope)
2210     }
2211
2212     pub fn is_object_safe(self, key: DefId) -> bool {
2213         self.object_safety_violations(key).is_empty()
2214     }
2215 }
2216
2217 /// Yields the parent function's `LocalDefId` if `def_id` is an `impl Trait` definition.
2218 pub fn is_impl_trait_defn(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> Option<LocalDefId> {
2219     let def_id = def_id.as_local()?;
2220     if let Node::Item(item) = tcx.hir().get_by_def_id(def_id) {
2221         if let hir::ItemKind::OpaqueTy(ref opaque_ty) = item.kind {
2222             return match opaque_ty.origin {
2223                 hir::OpaqueTyOrigin::FnReturn(parent) | hir::OpaqueTyOrigin::AsyncFn(parent) => {
2224                     Some(parent)
2225                 }
2226                 hir::OpaqueTyOrigin::TyAlias => None,
2227             };
2228         }
2229     }
2230     None
2231 }
2232
2233 pub fn int_ty(ity: ast::IntTy) -> IntTy {
2234     match ity {
2235         ast::IntTy::Isize => IntTy::Isize,
2236         ast::IntTy::I8 => IntTy::I8,
2237         ast::IntTy::I16 => IntTy::I16,
2238         ast::IntTy::I32 => IntTy::I32,
2239         ast::IntTy::I64 => IntTy::I64,
2240         ast::IntTy::I128 => IntTy::I128,
2241     }
2242 }
2243
2244 pub fn uint_ty(uty: ast::UintTy) -> UintTy {
2245     match uty {
2246         ast::UintTy::Usize => UintTy::Usize,
2247         ast::UintTy::U8 => UintTy::U8,
2248         ast::UintTy::U16 => UintTy::U16,
2249         ast::UintTy::U32 => UintTy::U32,
2250         ast::UintTy::U64 => UintTy::U64,
2251         ast::UintTy::U128 => UintTy::U128,
2252     }
2253 }
2254
2255 pub fn float_ty(fty: ast::FloatTy) -> FloatTy {
2256     match fty {
2257         ast::FloatTy::F32 => FloatTy::F32,
2258         ast::FloatTy::F64 => FloatTy::F64,
2259     }
2260 }
2261
2262 pub fn ast_int_ty(ity: IntTy) -> ast::IntTy {
2263     match ity {
2264         IntTy::Isize => ast::IntTy::Isize,
2265         IntTy::I8 => ast::IntTy::I8,
2266         IntTy::I16 => ast::IntTy::I16,
2267         IntTy::I32 => ast::IntTy::I32,
2268         IntTy::I64 => ast::IntTy::I64,
2269         IntTy::I128 => ast::IntTy::I128,
2270     }
2271 }
2272
2273 pub fn ast_uint_ty(uty: UintTy) -> ast::UintTy {
2274     match uty {
2275         UintTy::Usize => ast::UintTy::Usize,
2276         UintTy::U8 => ast::UintTy::U8,
2277         UintTy::U16 => ast::UintTy::U16,
2278         UintTy::U32 => ast::UintTy::U32,
2279         UintTy::U64 => ast::UintTy::U64,
2280         UintTy::U128 => ast::UintTy::U128,
2281     }
2282 }
2283
2284 pub fn provide(providers: &mut ty::query::Providers) {
2285     closure::provide(providers);
2286     context::provide(providers);
2287     erase_regions::provide(providers);
2288     layout::provide(providers);
2289     util::provide(providers);
2290     print::provide(providers);
2291     super::util::bug::provide(providers);
2292     super::middle::provide(providers);
2293     *providers = ty::query::Providers {
2294         trait_impls_of: trait_def::trait_impls_of_provider,
2295         type_uninhabited_from: inhabitedness::type_uninhabited_from,
2296         const_param_default: consts::const_param_default,
2297         vtable_allocation: vtable::vtable_allocation_provider,
2298         ..*providers
2299     };
2300 }
2301
2302 /// A map for the local crate mapping each type to a vector of its
2303 /// inherent impls. This is not meant to be used outside of coherence;
2304 /// rather, you should request the vector for a specific type via
2305 /// `tcx.inherent_impls(def_id)` so as to minimize your dependencies
2306 /// (constructing this map requires touching the entire crate).
2307 #[derive(Clone, Debug, Default, HashStable)]
2308 pub struct CrateInherentImpls {
2309     pub inherent_impls: LocalDefIdMap<Vec<DefId>>,
2310 }
2311
2312 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, TyEncodable, HashStable)]
2313 pub struct SymbolName<'tcx> {
2314     /// `&str` gives a consistent ordering, which ensures reproducible builds.
2315     pub name: &'tcx str,
2316 }
2317
2318 impl<'tcx> SymbolName<'tcx> {
2319     pub fn new(tcx: TyCtxt<'tcx>, name: &str) -> SymbolName<'tcx> {
2320         SymbolName {
2321             name: unsafe { str::from_utf8_unchecked(tcx.arena.alloc_slice(name.as_bytes())) },
2322         }
2323     }
2324 }
2325
2326 impl<'tcx> fmt::Display for SymbolName<'tcx> {
2327     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
2328         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
2329     }
2330 }
2331
2332 impl<'tcx> fmt::Debug for SymbolName<'tcx> {
2333     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
2334         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
2335     }
2336 }
2337
2338 #[derive(Debug, Default, Copy, Clone)]
2339 pub struct FoundRelationships {
2340     /// This is true if we identified that this Ty (`?T`) is found in a `?T: Foo`
2341     /// obligation, where:
2342     ///
2343     ///  * `Foo` is not `Sized`
2344     ///  * `(): Foo` may be satisfied
2345     pub self_in_trait: bool,
2346     /// This is true if we identified that this Ty (`?T`) is found in a `<_ as
2347     /// _>::AssocType = ?T`
2348     pub output: bool,
2349 }