]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - compiler/rustc_middle/src/ty/mod.rs
Rollup merge of #94045 - ehuss:update-books, r=ehuss
[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 pub use vtable::*;
21
22 use crate::metadata::ModChild;
23 use crate::middle::privacy::AccessLevels;
24 use crate::mir::{Body, GeneratorLayout};
25 use crate::traits::{self, Reveal};
26 use crate::ty;
27 use crate::ty::subst::{GenericArg, InternalSubsts, Subst, SubstsRef};
28 use crate::ty::util::Discr;
29 use rustc_ast as ast;
30 use rustc_attr as attr;
31 use rustc_data_structures::fx::{FxHashMap, FxHashSet, FxIndexMap};
32 use rustc_data_structures::intern::Interned;
33 use rustc_data_structures::stable_hasher::{HashStable, StableHasher};
34 use rustc_data_structures::tagged_ptr::CopyTaggedPtr;
35 use rustc_hir as hir;
36 use rustc_hir::def::{CtorKind, CtorOf, DefKind, Res};
37 use rustc_hir::def_id::{CrateNum, DefId, LocalDefId, LocalDefIdMap, CRATE_DEF_INDEX};
38 use rustc_hir::Node;
39 use rustc_macros::HashStable;
40 use rustc_query_system::ich::StableHashingContext;
41 use rustc_session::cstore::CrateStoreDyn;
42 use rustc_span::symbol::{kw, Ident, Symbol};
43 use rustc_span::{sym, Span};
44 use rustc_target::abi::Align;
45
46 use std::hash::Hash;
47 use std::ops::ControlFlow;
48 use std::{fmt, str};
49
50 pub use crate::ty::diagnostics::*;
51 pub use rustc_type_ir::InferTy::*;
52 pub use rustc_type_ir::*;
53
54 pub use self::binding::BindingMode;
55 pub use self::binding::BindingMode::*;
56 pub use self::closure::{
57     is_ancestor_or_same_capture, place_to_string_for_capture, BorrowKind, CaptureInfo,
58     CapturedPlace, ClosureKind, MinCaptureInformationMap, MinCaptureList,
59     RootVariableMinCaptureList, UpvarCapture, UpvarCaptureMap, UpvarId, UpvarListMap, UpvarPath,
60     CAPTURE_STRUCT_LOCAL,
61 };
62 pub use self::consts::{
63     Const, ConstInt, ConstKind, ConstS, InferConst, ScalarInt, Unevaluated, ValTree,
64 };
65 pub use self::context::{
66     tls, CanonicalUserType, CanonicalUserTypeAnnotation, CanonicalUserTypeAnnotations,
67     CtxtInterners, DelaySpanBugEmitted, FreeRegionInfo, GeneratorInteriorTypeCause, GlobalCtxt,
68     Lift, OnDiskCache, TyCtxt, TypeckResults, UserType, UserTypeAnnotationIndex,
69 };
70 pub use self::instance::{Instance, InstanceDef};
71 pub use self::list::List;
72 pub use self::sty::BoundRegionKind::*;
73 pub use self::sty::RegionKind::*;
74 pub use self::sty::TyKind::*;
75 pub use self::sty::{
76     Binder, BoundRegion, BoundRegionKind, BoundTy, BoundTyKind, BoundVar, BoundVariableKind,
77     CanonicalPolyFnSig, ClosureSubsts, ClosureSubstsParts, ConstVid, EarlyBoundRegion,
78     ExistentialPredicate, ExistentialProjection, ExistentialTraitRef, FnSig, FreeRegion, GenSig,
79     GeneratorSubsts, GeneratorSubstsParts, InlineConstSubsts, InlineConstSubstsParts, ParamConst,
80     ParamTy, PolyExistentialProjection, PolyExistentialTraitRef, PolyFnSig, PolyGenSig,
81     PolyTraitRef, ProjectionTy, Region, RegionKind, RegionVid, TraitRef, TyKind, TypeAndMut,
82     UpvarSubsts, VarianceDiagInfo,
83 };
84 pub use self::trait_def::TraitDef;
85
86 pub mod _match;
87 pub mod adjustment;
88 pub mod binding;
89 pub mod cast;
90 pub mod codec;
91 pub mod error;
92 pub mod fast_reject;
93 pub mod flags;
94 pub mod fold;
95 pub mod inhabitedness;
96 pub mod layout;
97 pub mod normalize_erasing_regions;
98 pub mod print;
99 pub mod query;
100 pub mod relate;
101 pub mod subst;
102 pub mod trait_def;
103 pub mod util;
104 pub mod vtable;
105 pub mod walk;
106
107 mod adt;
108 mod assoc;
109 mod closure;
110 mod consts;
111 mod context;
112 mod diagnostics;
113 mod erase_regions;
114 mod generics;
115 mod impls_ty;
116 mod instance;
117 mod list;
118 mod structural_impls;
119 mod sty;
120
121 // Data types
122
123 pub type RegisteredTools = FxHashSet<Ident>;
124
125 #[derive(Debug)]
126 pub struct ResolverOutputs {
127     pub definitions: rustc_hir::definitions::Definitions,
128     pub cstore: Box<CrateStoreDyn>,
129     pub visibilities: FxHashMap<LocalDefId, Visibility>,
130     pub access_levels: AccessLevels,
131     pub extern_crate_map: FxHashMap<LocalDefId, CrateNum>,
132     pub maybe_unused_trait_imports: FxHashSet<LocalDefId>,
133     pub maybe_unused_extern_crates: Vec<(LocalDefId, Span)>,
134     pub reexport_map: FxHashMap<LocalDefId, Vec<ModChild>>,
135     pub glob_map: FxHashMap<LocalDefId, FxHashSet<Symbol>>,
136     /// Extern prelude entries. The value is `true` if the entry was introduced
137     /// via `extern crate` item and not `--extern` option or compiler built-in.
138     pub extern_prelude: FxHashMap<Symbol, bool>,
139     pub main_def: Option<MainDefinition>,
140     pub trait_impls: FxIndexMap<DefId, Vec<LocalDefId>>,
141     /// A list of proc macro LocalDefIds, written out in the order in which
142     /// they are declared in the static array generated by proc_macro_harness.
143     pub proc_macros: Vec<LocalDefId>,
144     /// Mapping from ident span to path span for paths that don't exist as written, but that
145     /// exist under `std`. For example, wrote `str::from_utf8` instead of `std::str::from_utf8`.
146     pub confused_type_with_std_module: FxHashMap<Span, Span>,
147     pub registered_tools: RegisteredTools,
148 }
149
150 #[derive(Clone, Copy, Debug)]
151 pub struct MainDefinition {
152     pub res: Res<ast::NodeId>,
153     pub is_import: bool,
154     pub span: Span,
155 }
156
157 impl MainDefinition {
158     pub fn opt_fn_def_id(self) -> Option<DefId> {
159         if let Res::Def(DefKind::Fn, def_id) = self.res { Some(def_id) } else { None }
160     }
161 }
162
163 /// The "header" of an impl is everything outside the body: a Self type, a trait
164 /// ref (in the case of a trait impl), and a set of predicates (from the
165 /// bounds / where-clauses).
166 #[derive(Clone, Debug, TypeFoldable)]
167 pub struct ImplHeader<'tcx> {
168     pub impl_def_id: DefId,
169     pub self_ty: Ty<'tcx>,
170     pub trait_ref: Option<TraitRef<'tcx>>,
171     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
172 }
173
174 #[derive(
175     Copy,
176     Clone,
177     PartialEq,
178     Eq,
179     Hash,
180     TyEncodable,
181     TyDecodable,
182     HashStable,
183     Debug,
184     TypeFoldable
185 )]
186 pub enum ImplPolarity {
187     /// `impl Trait for Type`
188     Positive,
189     /// `impl !Trait for Type`
190     Negative,
191     /// `#[rustc_reservation_impl] impl Trait for Type`
192     ///
193     /// This is a "stability hack", not a real Rust feature.
194     /// See #64631 for details.
195     Reservation,
196 }
197
198 impl ImplPolarity {
199     /// Flips polarity by turning `Positive` into `Negative` and `Negative` into `Positive`.
200     pub fn flip(&self) -> Option<ImplPolarity> {
201         match self {
202             ImplPolarity::Positive => Some(ImplPolarity::Negative),
203             ImplPolarity::Negative => Some(ImplPolarity::Positive),
204             ImplPolarity::Reservation => None,
205         }
206     }
207 }
208
209 impl fmt::Display for ImplPolarity {
210     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
211         match self {
212             Self::Positive => f.write_str("positive"),
213             Self::Negative => f.write_str("negative"),
214             Self::Reservation => f.write_str("reservation"),
215         }
216     }
217 }
218
219 #[derive(Clone, Debug, PartialEq, Eq, Copy, Hash, TyEncodable, TyDecodable, HashStable)]
220 pub enum Visibility {
221     /// Visible everywhere (including in other crates).
222     Public,
223     /// Visible only in the given crate-local module.
224     Restricted(DefId),
225     /// Not visible anywhere in the local crate. This is the visibility of private external items.
226     Invisible,
227 }
228
229 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash, HashStable, TyEncodable, TyDecodable)]
230 pub enum BoundConstness {
231     /// `T: Trait`
232     NotConst,
233     /// `T: ~const Trait`
234     ///
235     /// Requires resolving to const only when we are in a const context.
236     ConstIfConst,
237 }
238
239 impl BoundConstness {
240     /// Reduce `self` and `constness` to two possible combined states instead of four.
241     pub fn and(&mut self, constness: hir::Constness) -> hir::Constness {
242         match (constness, self) {
243             (hir::Constness::Const, BoundConstness::ConstIfConst) => hir::Constness::Const,
244             (_, this) => {
245                 *this = BoundConstness::NotConst;
246                 hir::Constness::NotConst
247             }
248         }
249     }
250 }
251
252 impl fmt::Display for BoundConstness {
253     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
254         match self {
255             Self::NotConst => f.write_str("normal"),
256             Self::ConstIfConst => f.write_str("`~const`"),
257         }
258     }
259 }
260
261 #[derive(
262     Clone,
263     Debug,
264     PartialEq,
265     Eq,
266     Copy,
267     Hash,
268     TyEncodable,
269     TyDecodable,
270     HashStable,
271     TypeFoldable
272 )]
273 pub struct ClosureSizeProfileData<'tcx> {
274     /// Tuple containing the types of closure captures before the feature `capture_disjoint_fields`
275     pub before_feature_tys: Ty<'tcx>,
276     /// Tuple containing the types of closure captures after the feature `capture_disjoint_fields`
277     pub after_feature_tys: Ty<'tcx>,
278 }
279
280 pub trait DefIdTree: Copy {
281     fn parent(self, id: DefId) -> Option<DefId>;
282
283     fn is_descendant_of(self, mut descendant: DefId, ancestor: DefId) -> bool {
284         if descendant.krate != ancestor.krate {
285             return false;
286         }
287
288         while descendant != ancestor {
289             match self.parent(descendant) {
290                 Some(parent) => descendant = parent,
291                 None => return false,
292             }
293         }
294         true
295     }
296 }
297
298 impl<'tcx> DefIdTree for TyCtxt<'tcx> {
299     fn parent(self, id: DefId) -> Option<DefId> {
300         self.def_key(id).parent.map(|index| DefId { index, ..id })
301     }
302 }
303
304 impl Visibility {
305     pub fn from_hir(visibility: &hir::Visibility<'_>, id: hir::HirId, tcx: TyCtxt<'_>) -> Self {
306         match visibility.node {
307             hir::VisibilityKind::Public => Visibility::Public,
308             hir::VisibilityKind::Crate(_) => Visibility::Restricted(DefId::local(CRATE_DEF_INDEX)),
309             hir::VisibilityKind::Restricted { ref path, .. } => match path.res {
310                 // If there is no resolution, `resolve` will have already reported an error, so
311                 // assume that the visibility is public to avoid reporting more privacy errors.
312                 Res::Err => Visibility::Public,
313                 def => Visibility::Restricted(def.def_id()),
314             },
315             hir::VisibilityKind::Inherited => {
316                 Visibility::Restricted(tcx.parent_module(id).to_def_id())
317             }
318         }
319     }
320
321     /// Returns `true` if an item with this visibility is accessible from the given block.
322     pub fn is_accessible_from<T: DefIdTree>(self, module: DefId, tree: T) -> bool {
323         let restriction = match self {
324             // Public items are visible everywhere.
325             Visibility::Public => return true,
326             // Private items from other crates are visible nowhere.
327             Visibility::Invisible => return false,
328             // Restricted items are visible in an arbitrary local module.
329             Visibility::Restricted(other) if other.krate != module.krate => return false,
330             Visibility::Restricted(module) => module,
331         };
332
333         tree.is_descendant_of(module, restriction)
334     }
335
336     /// Returns `true` if this visibility is at least as accessible as the given visibility
337     pub fn is_at_least<T: DefIdTree>(self, vis: Visibility, tree: T) -> bool {
338         let vis_restriction = match vis {
339             Visibility::Public => return self == Visibility::Public,
340             Visibility::Invisible => return true,
341             Visibility::Restricted(module) => module,
342         };
343
344         self.is_accessible_from(vis_restriction, tree)
345     }
346
347     // Returns `true` if this item is visible anywhere in the local crate.
348     pub fn is_visible_locally(self) -> bool {
349         match self {
350             Visibility::Public => true,
351             Visibility::Restricted(def_id) => def_id.is_local(),
352             Visibility::Invisible => false,
353         }
354     }
355
356     pub fn is_public(self) -> bool {
357         matches!(self, Visibility::Public)
358     }
359 }
360
361 /// The crate variances map is computed during typeck and contains the
362 /// variance of every item in the local crate. You should not use it
363 /// directly, because to do so will make your pass dependent on the
364 /// HIR of every item in the local crate. Instead, use
365 /// `tcx.variances_of()` to get the variance for a *particular*
366 /// item.
367 #[derive(HashStable, Debug)]
368 pub struct CrateVariancesMap<'tcx> {
369     /// For each item with generics, maps to a vector of the variance
370     /// of its generics. If an item has no generics, it will have no
371     /// entry.
372     pub variances: FxHashMap<DefId, &'tcx [ty::Variance]>,
373 }
374
375 // Contains information needed to resolve types and (in the future) look up
376 // the types of AST nodes.
377 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash)]
378 pub struct CReaderCacheKey {
379     pub cnum: Option<CrateNum>,
380     pub pos: usize,
381 }
382
383 /// Represents a type.
384 ///
385 /// IMPORTANT:
386 /// - This is a very "dumb" struct (with no derives and no `impls`).
387 /// - Values of this type are always interned and thus unique, and are stored
388 ///   as an `Interned<TyS>`.
389 /// - `Ty` (which contains a reference to a `Interned<TyS>`) or `Interned<TyS>`
390 ///   should be used everywhere instead of `TyS`. In particular, `Ty` has most
391 ///   of the relevant methods.
392 #[derive(PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord)]
393 #[allow(rustc::usage_of_ty_tykind)]
394 crate struct TyS<'tcx> {
395     /// This field shouldn't be used directly and may be removed in the future.
396     /// Use `Ty::kind()` instead.
397     kind: TyKind<'tcx>,
398
399     /// This field provides fast access to information that is also contained
400     /// in `kind`.
401     ///
402     /// This field shouldn't be used directly and may be removed in the future.
403     /// Use `Ty::flags()` instead.
404     flags: TypeFlags,
405
406     /// This field provides fast access to information that is also contained
407     /// in `kind`.
408     ///
409     /// This is a kind of confusing thing: it stores the smallest
410     /// binder such that
411     ///
412     /// (a) the binder itself captures nothing but
413     /// (b) all the late-bound things within the type are captured
414     ///     by some sub-binder.
415     ///
416     /// So, for a type without any late-bound things, like `u32`, this
417     /// will be *innermost*, because that is the innermost binder that
418     /// captures nothing. But for a type `&'D u32`, where `'D` is a
419     /// late-bound region with De Bruijn index `D`, this would be `D + 1`
420     /// -- the binder itself does not capture `D`, but `D` is captured
421     /// by an inner binder.
422     ///
423     /// We call this concept an "exclusive" binder `D` because all
424     /// De Bruijn indices within the type are contained within `0..D`
425     /// (exclusive).
426     outer_exclusive_binder: ty::DebruijnIndex,
427 }
428
429 // `TyS` is used a lot. Make sure it doesn't unintentionally get bigger.
430 #[cfg(all(target_arch = "x86_64", target_pointer_width = "64"))]
431 static_assert_size!(TyS<'_>, 40);
432
433 /// Use this rather than `TyS`, whenever possible.
434 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash)]
435 #[rustc_diagnostic_item = "Ty"]
436 #[cfg_attr(not(bootstrap), rustc_pass_by_value)]
437 pub struct Ty<'tcx>(Interned<'tcx, TyS<'tcx>>);
438
439 // Statics only used for internal testing.
440 pub static BOOL_TY: Ty<'static> = Ty(Interned::new_unchecked(&BOOL_TYS));
441 static BOOL_TYS: TyS<'static> = TyS {
442     kind: ty::Bool,
443     flags: TypeFlags::empty(),
444     outer_exclusive_binder: DebruijnIndex::from_usize(0),
445 };
446
447 impl<'a, 'tcx> HashStable<StableHashingContext<'a>> for Ty<'tcx> {
448     fn hash_stable(&self, hcx: &mut StableHashingContext<'a>, hasher: &mut StableHasher) {
449         let TyS {
450             ref kind,
451
452             // The other fields just provide fast access to information that is
453             // also contained in `kind`, so no need to hash them.
454             flags: _,
455
456             outer_exclusive_binder: _,
457         } = self.0.0;
458
459         kind.hash_stable(hcx, hasher);
460     }
461 }
462
463 impl ty::EarlyBoundRegion {
464     /// Does this early bound region have a name? Early bound regions normally
465     /// always have names except when using anonymous lifetimes (`'_`).
466     pub fn has_name(&self) -> bool {
467         self.name != kw::UnderscoreLifetime
468     }
469 }
470
471 /// Represents a predicate.
472 ///
473 /// See comments on `TyS`, which apply here too (albeit for
474 /// `PredicateS`/`Predicate` rather than `TyS`/`Ty`).
475 #[derive(Debug)]
476 crate struct PredicateS<'tcx> {
477     kind: Binder<'tcx, PredicateKind<'tcx>>,
478     flags: TypeFlags,
479     /// See the comment for the corresponding field of [TyS].
480     outer_exclusive_binder: ty::DebruijnIndex,
481 }
482
483 // This type is used a lot. Make sure it doesn't unintentionally get bigger.
484 #[cfg(all(target_arch = "x86_64", target_pointer_width = "64"))]
485 static_assert_size!(PredicateS<'_>, 56);
486
487 /// Use this rather than `PredicateS`, whenever possible.
488 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash)]
489 #[cfg_attr(not(bootstrap), rustc_pass_by_value)]
490 pub struct Predicate<'tcx>(Interned<'tcx, PredicateS<'tcx>>);
491
492 impl<'tcx> Predicate<'tcx> {
493     /// Gets the inner `Binder<'tcx, PredicateKind<'tcx>>`.
494     #[inline]
495     pub fn kind(self) -> Binder<'tcx, PredicateKind<'tcx>> {
496         self.0.kind
497     }
498
499     #[inline(always)]
500     pub fn flags(self) -> TypeFlags {
501         self.0.flags
502     }
503
504     #[inline(always)]
505     pub fn outer_exclusive_binder(self) -> DebruijnIndex {
506         self.0.outer_exclusive_binder
507     }
508
509     /// Flips the polarity of a Predicate.
510     ///
511     /// Given `T: Trait` predicate it returns `T: !Trait` and given `T: !Trait` returns `T: Trait`.
512     pub fn flip_polarity(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Option<Predicate<'tcx>> {
513         let kind = self
514             .kind()
515             .map_bound(|kind| match kind {
516                 PredicateKind::Trait(TraitPredicate { trait_ref, constness, polarity }) => {
517                     Some(PredicateKind::Trait(TraitPredicate {
518                         trait_ref,
519                         constness,
520                         polarity: polarity.flip()?,
521                     }))
522                 }
523
524                 _ => None,
525             })
526             .transpose()?;
527
528         Some(tcx.mk_predicate(kind))
529     }
530 }
531
532 impl<'a, 'tcx> HashStable<StableHashingContext<'a>> for Predicate<'tcx> {
533     fn hash_stable(&self, hcx: &mut StableHashingContext<'a>, hasher: &mut StableHasher) {
534         let PredicateS {
535             ref kind,
536
537             // The other fields just provide fast access to information that is
538             // also contained in `kind`, so no need to hash them.
539             flags: _,
540             outer_exclusive_binder: _,
541         } = self.0.0;
542
543         kind.hash_stable(hcx, hasher);
544     }
545 }
546
547 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, TyEncodable, TyDecodable)]
548 #[derive(HashStable, TypeFoldable)]
549 pub enum PredicateKind<'tcx> {
550     /// Corresponds to `where Foo: Bar<A, B, C>`. `Foo` here would be
551     /// the `Self` type of the trait reference and `A`, `B`, and `C`
552     /// would be the type parameters.
553     Trait(TraitPredicate<'tcx>),
554
555     /// `where 'a: 'b`
556     RegionOutlives(RegionOutlivesPredicate<'tcx>),
557
558     /// `where T: 'a`
559     TypeOutlives(TypeOutlivesPredicate<'tcx>),
560
561     /// `where <T as TraitRef>::Name == X`, approximately.
562     /// See the `ProjectionPredicate` struct for details.
563     Projection(ProjectionPredicate<'tcx>),
564
565     /// No syntax: `T` well-formed.
566     WellFormed(GenericArg<'tcx>),
567
568     /// Trait must be object-safe.
569     ObjectSafe(DefId),
570
571     /// No direct syntax. May be thought of as `where T: FnFoo<...>`
572     /// for some substitutions `...` and `T` being a closure type.
573     /// Satisfied (or refuted) once we know the closure's kind.
574     ClosureKind(DefId, SubstsRef<'tcx>, ClosureKind),
575
576     /// `T1 <: T2`
577     ///
578     /// This obligation is created most often when we have two
579     /// unresolved type variables and hence don't have enough
580     /// information to process the subtyping obligation yet.
581     Subtype(SubtypePredicate<'tcx>),
582
583     /// `T1` coerced to `T2`
584     ///
585     /// Like a subtyping obligation, this is created most often
586     /// when we have two unresolved type variables and hence
587     /// don't have enough information to process the coercion
588     /// obligation yet. At the moment, we actually process coercions
589     /// very much like subtyping and don't handle the full coercion
590     /// logic.
591     Coerce(CoercePredicate<'tcx>),
592
593     /// Constant initializer must evaluate successfully.
594     ConstEvaluatable(ty::Unevaluated<'tcx, ()>),
595
596     /// Constants must be equal. The first component is the const that is expected.
597     ConstEquate(Const<'tcx>, Const<'tcx>),
598
599     /// Represents a type found in the environment that we can use for implied bounds.
600     ///
601     /// Only used for Chalk.
602     TypeWellFormedFromEnv(Ty<'tcx>),
603 }
604
605 /// The crate outlives map is computed during typeck and contains the
606 /// outlives of every item in the local crate. You should not use it
607 /// directly, because to do so will make your pass dependent on the
608 /// HIR of every item in the local crate. Instead, use
609 /// `tcx.inferred_outlives_of()` to get the outlives for a *particular*
610 /// item.
611 #[derive(HashStable, Debug)]
612 pub struct CratePredicatesMap<'tcx> {
613     /// For each struct with outlive bounds, maps to a vector of the
614     /// predicate of its outlive bounds. If an item has no outlives
615     /// bounds, it will have no entry.
616     pub predicates: FxHashMap<DefId, &'tcx [(Predicate<'tcx>, Span)]>,
617 }
618
619 impl<'tcx> Predicate<'tcx> {
620     /// Performs a substitution suitable for going from a
621     /// poly-trait-ref to supertraits that must hold if that
622     /// poly-trait-ref holds. This is slightly different from a normal
623     /// substitution in terms of what happens with bound regions. See
624     /// lengthy comment below for details.
625     pub fn subst_supertrait(
626         self,
627         tcx: TyCtxt<'tcx>,
628         trait_ref: &ty::PolyTraitRef<'tcx>,
629     ) -> Predicate<'tcx> {
630         // The interaction between HRTB and supertraits is not entirely
631         // obvious. Let me walk you (and myself) through an example.
632         //
633         // Let's start with an easy case. Consider two traits:
634         //
635         //     trait Foo<'a>: Bar<'a,'a> { }
636         //     trait Bar<'b,'c> { }
637         //
638         // Now, if we have a trait reference `for<'x> T: Foo<'x>`, then
639         // we can deduce that `for<'x> T: Bar<'x,'x>`. Basically, if we
640         // knew that `Foo<'x>` (for any 'x) then we also know that
641         // `Bar<'x,'x>` (for any 'x). This more-or-less falls out from
642         // normal substitution.
643         //
644         // In terms of why this is sound, the idea is that whenever there
645         // is an impl of `T:Foo<'a>`, it must show that `T:Bar<'a,'a>`
646         // holds.  So if there is an impl of `T:Foo<'a>` that applies to
647         // all `'a`, then we must know that `T:Bar<'a,'a>` holds for all
648         // `'a`.
649         //
650         // Another example to be careful of is this:
651         //
652         //     trait Foo1<'a>: for<'b> Bar1<'a,'b> { }
653         //     trait Bar1<'b,'c> { }
654         //
655         // Here, if we have `for<'x> T: Foo1<'x>`, then what do we know?
656         // The answer is that we know `for<'x,'b> T: Bar1<'x,'b>`. The
657         // reason is similar to the previous example: any impl of
658         // `T:Foo1<'x>` must show that `for<'b> T: Bar1<'x, 'b>`.  So
659         // basically we would want to collapse the bound lifetimes from
660         // the input (`trait_ref`) and the supertraits.
661         //
662         // To achieve this in practice is fairly straightforward. Let's
663         // consider the more complicated scenario:
664         //
665         // - We start out with `for<'x> T: Foo1<'x>`. In this case, `'x`
666         //   has a De Bruijn index of 1. We want to produce `for<'x,'b> T: Bar1<'x,'b>`,
667         //   where both `'x` and `'b` would have a DB index of 1.
668         //   The substitution from the input trait-ref is therefore going to be
669         //   `'a => 'x` (where `'x` has a DB index of 1).
670         // - The supertrait-ref is `for<'b> Bar1<'a,'b>`, where `'a` is an
671         //   early-bound parameter and `'b' is a late-bound parameter with a
672         //   DB index of 1.
673         // - If we replace `'a` with `'x` from the input, it too will have
674         //   a DB index of 1, and thus we'll have `for<'x,'b> Bar1<'x,'b>`
675         //   just as we wanted.
676         //
677         // There is only one catch. If we just apply the substitution `'a
678         // => 'x` to `for<'b> Bar1<'a,'b>`, the substitution code will
679         // adjust the DB index because we substituting into a binder (it
680         // tries to be so smart...) resulting in `for<'x> for<'b>
681         // Bar1<'x,'b>` (we have no syntax for this, so use your
682         // imagination). Basically the 'x will have DB index of 2 and 'b
683         // will have DB index of 1. Not quite what we want. So we apply
684         // the substitution to the *contents* of the trait reference,
685         // rather than the trait reference itself (put another way, the
686         // substitution code expects equal binding levels in the values
687         // from the substitution and the value being substituted into, and
688         // this trick achieves that).
689
690         // Working through the second example:
691         // trait_ref: for<'x> T: Foo1<'^0.0>; substs: [T, '^0.0]
692         // predicate: for<'b> Self: Bar1<'a, '^0.0>; substs: [Self, 'a, '^0.0]
693         // We want to end up with:
694         //     for<'x, 'b> T: Bar1<'^0.0, '^0.1>
695         // To do this:
696         // 1) We must shift all bound vars in predicate by the length
697         //    of trait ref's bound vars. So, we would end up with predicate like
698         //    Self: Bar1<'a, '^0.1>
699         // 2) We can then apply the trait substs to this, ending up with
700         //    T: Bar1<'^0.0, '^0.1>
701         // 3) Finally, to create the final bound vars, we concatenate the bound
702         //    vars of the trait ref with those of the predicate:
703         //    ['x, 'b]
704         let bound_pred = self.kind();
705         let pred_bound_vars = bound_pred.bound_vars();
706         let trait_bound_vars = trait_ref.bound_vars();
707         // 1) Self: Bar1<'a, '^0.0> -> Self: Bar1<'a, '^0.1>
708         let shifted_pred =
709             tcx.shift_bound_var_indices(trait_bound_vars.len(), bound_pred.skip_binder());
710         // 2) Self: Bar1<'a, '^0.1> -> T: Bar1<'^0.0, '^0.1>
711         let new = shifted_pred.subst(tcx, trait_ref.skip_binder().substs);
712         // 3) ['x] + ['b] -> ['x, 'b]
713         let bound_vars =
714             tcx.mk_bound_variable_kinds(trait_bound_vars.iter().chain(pred_bound_vars));
715         tcx.reuse_or_mk_predicate(self, ty::Binder::bind_with_vars(new, bound_vars))
716     }
717 }
718
719 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, TyEncodable, TyDecodable)]
720 #[derive(HashStable, TypeFoldable)]
721 pub struct TraitPredicate<'tcx> {
722     pub trait_ref: TraitRef<'tcx>,
723
724     pub constness: BoundConstness,
725
726     pub polarity: ImplPolarity,
727 }
728
729 pub type PolyTraitPredicate<'tcx> = ty::Binder<'tcx, TraitPredicate<'tcx>>;
730
731 impl<'tcx> TraitPredicate<'tcx> {
732     pub fn remap_constness(&mut self, tcx: TyCtxt<'tcx>, param_env: &mut ParamEnv<'tcx>) {
733         if unlikely!(Some(self.trait_ref.def_id) == tcx.lang_items().drop_trait()) {
734             // remap without changing constness of this predicate.
735             // this is because `T: ~const Drop` has a different meaning to `T: Drop`
736             param_env.remap_constness_with(self.constness)
737         } else {
738             *param_env = param_env.with_constness(self.constness.and(param_env.constness()))
739         }
740     }
741
742     /// Remap the constness of this predicate before emitting it for diagnostics.
743     pub fn remap_constness_diag(&mut self, param_env: ParamEnv<'tcx>) {
744         // this is different to `remap_constness` that callees want to print this predicate
745         // in case of selection errors. `T: ~const Drop` bounds cannot end up here when the
746         // param_env is not const because we it is always satisfied in non-const contexts.
747         if let hir::Constness::NotConst = param_env.constness() {
748             self.constness = ty::BoundConstness::NotConst;
749         }
750     }
751
752     pub fn def_id(self) -> DefId {
753         self.trait_ref.def_id
754     }
755
756     pub fn self_ty(self) -> Ty<'tcx> {
757         self.trait_ref.self_ty()
758     }
759
760     #[inline]
761     pub fn is_const_if_const(self) -> bool {
762         self.constness == BoundConstness::ConstIfConst
763     }
764 }
765
766 impl<'tcx> PolyTraitPredicate<'tcx> {
767     pub fn def_id(self) -> DefId {
768         // Ok to skip binder since trait `DefId` does not care about regions.
769         self.skip_binder().def_id()
770     }
771
772     pub fn self_ty(self) -> ty::Binder<'tcx, Ty<'tcx>> {
773         self.map_bound(|trait_ref| trait_ref.self_ty())
774     }
775
776     /// Remap the constness of this predicate before emitting it for diagnostics.
777     pub fn remap_constness_diag(&mut self, param_env: ParamEnv<'tcx>) {
778         *self = self.map_bound(|mut p| {
779             p.remap_constness_diag(param_env);
780             p
781         });
782     }
783
784     #[inline]
785     pub fn is_const_if_const(self) -> bool {
786         self.skip_binder().is_const_if_const()
787     }
788 }
789
790 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, Debug, TyEncodable, TyDecodable)]
791 #[derive(HashStable, TypeFoldable)]
792 pub struct OutlivesPredicate<A, B>(pub A, pub B); // `A: B`
793 pub type RegionOutlivesPredicate<'tcx> = OutlivesPredicate<ty::Region<'tcx>, ty::Region<'tcx>>;
794 pub type TypeOutlivesPredicate<'tcx> = OutlivesPredicate<Ty<'tcx>, ty::Region<'tcx>>;
795 pub type PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> = ty::Binder<'tcx, RegionOutlivesPredicate<'tcx>>;
796 pub type PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> = ty::Binder<'tcx, TypeOutlivesPredicate<'tcx>>;
797
798 /// Encodes that `a` must be a subtype of `b`. The `a_is_expected` flag indicates
799 /// whether the `a` type is the type that we should label as "expected" when
800 /// presenting user diagnostics.
801 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug, TyEncodable, TyDecodable)]
802 #[derive(HashStable, TypeFoldable)]
803 pub struct SubtypePredicate<'tcx> {
804     pub a_is_expected: bool,
805     pub a: Ty<'tcx>,
806     pub b: Ty<'tcx>,
807 }
808 pub type PolySubtypePredicate<'tcx> = ty::Binder<'tcx, SubtypePredicate<'tcx>>;
809
810 /// Encodes that we have to coerce *from* the `a` type to the `b` type.
811 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug, TyEncodable, TyDecodable)]
812 #[derive(HashStable, TypeFoldable)]
813 pub struct CoercePredicate<'tcx> {
814     pub a: Ty<'tcx>,
815     pub b: Ty<'tcx>,
816 }
817 pub type PolyCoercePredicate<'tcx> = ty::Binder<'tcx, CoercePredicate<'tcx>>;
818
819 #[derive(Debug, Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, PartialOrd, Ord, TyEncodable, TyDecodable)]
820 #[derive(HashStable, TypeFoldable)]
821 pub enum Term<'tcx> {
822     Ty(Ty<'tcx>),
823     Const(Const<'tcx>),
824 }
825
826 impl<'tcx> From<Ty<'tcx>> for Term<'tcx> {
827     fn from(ty: Ty<'tcx>) -> Self {
828         Term::Ty(ty)
829     }
830 }
831
832 impl<'tcx> From<Const<'tcx>> for Term<'tcx> {
833     fn from(c: Const<'tcx>) -> Self {
834         Term::Const(c)
835     }
836 }
837
838 impl<'tcx> Term<'tcx> {
839     pub fn ty(&self) -> Option<Ty<'tcx>> {
840         if let Term::Ty(ty) = self { Some(*ty) } else { None }
841     }
842     pub fn ct(&self) -> Option<Const<'tcx>> {
843         if let Term::Const(c) = self { Some(*c) } else { None }
844     }
845 }
846
847 /// This kind of predicate has no *direct* correspondent in the
848 /// syntax, but it roughly corresponds to the syntactic forms:
849 ///
850 /// 1. `T: TraitRef<..., Item = Type>`
851 /// 2. `<T as TraitRef<...>>::Item == Type` (NYI)
852 ///
853 /// In particular, form #1 is "desugared" to the combination of a
854 /// normal trait predicate (`T: TraitRef<...>`) and one of these
855 /// predicates. Form #2 is a broader form in that it also permits
856 /// equality between arbitrary types. Processing an instance of
857 /// Form #2 eventually yields one of these `ProjectionPredicate`
858 /// instances to normalize the LHS.
859 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, TyEncodable, TyDecodable)]
860 #[derive(HashStable, TypeFoldable)]
861 pub struct ProjectionPredicate<'tcx> {
862     pub projection_ty: ProjectionTy<'tcx>,
863     pub term: Term<'tcx>,
864 }
865
866 pub type PolyProjectionPredicate<'tcx> = Binder<'tcx, ProjectionPredicate<'tcx>>;
867
868 impl<'tcx> PolyProjectionPredicate<'tcx> {
869     /// Returns the `DefId` of the trait of the associated item being projected.
870     #[inline]
871     pub fn trait_def_id(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> DefId {
872         self.skip_binder().projection_ty.trait_def_id(tcx)
873     }
874
875     /// Get the [PolyTraitRef] required for this projection to be well formed.
876     /// Note that for generic associated types the predicates of the associated
877     /// type also need to be checked.
878     #[inline]
879     pub fn required_poly_trait_ref(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> PolyTraitRef<'tcx> {
880         // Note: unlike with `TraitRef::to_poly_trait_ref()`,
881         // `self.0.trait_ref` is permitted to have escaping regions.
882         // This is because here `self` has a `Binder` and so does our
883         // return value, so we are preserving the number of binding
884         // levels.
885         self.map_bound(|predicate| predicate.projection_ty.trait_ref(tcx))
886     }
887
888     pub fn term(&self) -> Binder<'tcx, Term<'tcx>> {
889         self.map_bound(|predicate| predicate.term)
890     }
891
892     /// The `DefId` of the `TraitItem` for the associated type.
893     ///
894     /// Note that this is not the `DefId` of the `TraitRef` containing this
895     /// associated type, which is in `tcx.associated_item(projection_def_id()).container`.
896     pub fn projection_def_id(&self) -> DefId {
897         // Ok to skip binder since trait `DefId` does not care about regions.
898         self.skip_binder().projection_ty.item_def_id
899     }
900 }
901
902 pub trait ToPolyTraitRef<'tcx> {
903     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx>;
904 }
905
906 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for PolyTraitPredicate<'tcx> {
907     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
908         self.map_bound_ref(|trait_pred| trait_pred.trait_ref)
909     }
910 }
911
912 pub trait ToPredicate<'tcx> {
913     fn to_predicate(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Predicate<'tcx>;
914 }
915
916 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for Binder<'tcx, PredicateKind<'tcx>> {
917     #[inline(always)]
918     fn to_predicate(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Predicate<'tcx> {
919         tcx.mk_predicate(self)
920     }
921 }
922
923 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTraitPredicate<'tcx> {
924     fn to_predicate(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Predicate<'tcx> {
925         self.map_bound(PredicateKind::Trait).to_predicate(tcx)
926     }
927 }
928
929 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> {
930     fn to_predicate(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Predicate<'tcx> {
931         self.map_bound(PredicateKind::RegionOutlives).to_predicate(tcx)
932     }
933 }
934
935 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> {
936     fn to_predicate(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Predicate<'tcx> {
937         self.map_bound(PredicateKind::TypeOutlives).to_predicate(tcx)
938     }
939 }
940
941 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyProjectionPredicate<'tcx> {
942     fn to_predicate(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Predicate<'tcx> {
943         self.map_bound(PredicateKind::Projection).to_predicate(tcx)
944     }
945 }
946
947 impl<'tcx> Predicate<'tcx> {
948     pub fn to_opt_poly_trait_pred(self) -> Option<PolyTraitPredicate<'tcx>> {
949         let predicate = self.kind();
950         match predicate.skip_binder() {
951             PredicateKind::Trait(t) => Some(predicate.rebind(t)),
952             PredicateKind::Projection(..)
953             | PredicateKind::Subtype(..)
954             | PredicateKind::Coerce(..)
955             | PredicateKind::RegionOutlives(..)
956             | PredicateKind::WellFormed(..)
957             | PredicateKind::ObjectSafe(..)
958             | PredicateKind::ClosureKind(..)
959             | PredicateKind::TypeOutlives(..)
960             | PredicateKind::ConstEvaluatable(..)
961             | PredicateKind::ConstEquate(..)
962             | PredicateKind::TypeWellFormedFromEnv(..) => None,
963         }
964     }
965
966     pub fn to_opt_type_outlives(self) -> Option<PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx>> {
967         let predicate = self.kind();
968         match predicate.skip_binder() {
969             PredicateKind::TypeOutlives(data) => Some(predicate.rebind(data)),
970             PredicateKind::Trait(..)
971             | PredicateKind::Projection(..)
972             | PredicateKind::Subtype(..)
973             | PredicateKind::Coerce(..)
974             | PredicateKind::RegionOutlives(..)
975             | PredicateKind::WellFormed(..)
976             | PredicateKind::ObjectSafe(..)
977             | PredicateKind::ClosureKind(..)
978             | PredicateKind::ConstEvaluatable(..)
979             | PredicateKind::ConstEquate(..)
980             | PredicateKind::TypeWellFormedFromEnv(..) => None,
981         }
982     }
983 }
984
985 /// Represents the bounds declared on a particular set of type
986 /// parameters. Should eventually be generalized into a flag list of
987 /// where-clauses. You can obtain an `InstantiatedPredicates` list from a
988 /// `GenericPredicates` by using the `instantiate` method. Note that this method
989 /// reflects an important semantic invariant of `InstantiatedPredicates`: while
990 /// the `GenericPredicates` are expressed in terms of the bound type
991 /// parameters of the impl/trait/whatever, an `InstantiatedPredicates` instance
992 /// represented a set of bounds for some particular instantiation,
993 /// meaning that the generic parameters have been substituted with
994 /// their values.
995 ///
996 /// Example:
997 ///
998 ///     struct Foo<T, U: Bar<T>> { ... }
999 ///
1000 /// Here, the `GenericPredicates` for `Foo` would contain a list of bounds like
1001 /// `[[], [U:Bar<T>]]`. Now if there were some particular reference
1002 /// like `Foo<isize,usize>`, then the `InstantiatedPredicates` would be `[[],
1003 /// [usize:Bar<isize>]]`.
1004 #[derive(Clone, Debug, TypeFoldable)]
1005 pub struct InstantiatedPredicates<'tcx> {
1006     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
1007     pub spans: Vec<Span>,
1008 }
1009
1010 impl<'tcx> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1011     pub fn empty() -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1012         InstantiatedPredicates { predicates: vec![], spans: vec![] }
1013     }
1014
1015     pub fn is_empty(&self) -> bool {
1016         self.predicates.is_empty()
1017     }
1018 }
1019
1020 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, HashStable, TyEncodable, TyDecodable, TypeFoldable)]
1021 pub struct OpaqueTypeKey<'tcx> {
1022     pub def_id: DefId,
1023     pub substs: SubstsRef<'tcx>,
1024 }
1025
1026 rustc_index::newtype_index! {
1027     /// "Universes" are used during type- and trait-checking in the
1028     /// presence of `for<..>` binders to control what sets of names are
1029     /// visible. Universes are arranged into a tree: the root universe
1030     /// contains names that are always visible. Each child then adds a new
1031     /// set of names that are visible, in addition to those of its parent.
1032     /// We say that the child universe "extends" the parent universe with
1033     /// new names.
1034     ///
1035     /// To make this more concrete, consider this program:
1036     ///
1037     /// ```
1038     /// struct Foo { }
1039     /// fn bar<T>(x: T) {
1040     ///   let y: for<'a> fn(&'a u8, Foo) = ...;
1041     /// }
1042     /// ```
1043     ///
1044     /// The struct name `Foo` is in the root universe U0. But the type
1045     /// parameter `T`, introduced on `bar`, is in an extended universe U1
1046     /// -- i.e., within `bar`, we can name both `T` and `Foo`, but outside
1047     /// of `bar`, we cannot name `T`. Then, within the type of `y`, the
1048     /// region `'a` is in a universe U2 that extends U1, because we can
1049     /// name it inside the fn type but not outside.
1050     ///
1051     /// Universes are used to do type- and trait-checking around these
1052     /// "forall" binders (also called **universal quantification**). The
1053     /// idea is that when, in the body of `bar`, we refer to `T` as a
1054     /// type, we aren't referring to any type in particular, but rather a
1055     /// kind of "fresh" type that is distinct from all other types we have
1056     /// actually declared. This is called a **placeholder** type, and we
1057     /// use universes to talk about this. In other words, a type name in
1058     /// universe 0 always corresponds to some "ground" type that the user
1059     /// declared, but a type name in a non-zero universe is a placeholder
1060     /// type -- an idealized representative of "types in general" that we
1061     /// use for checking generic functions.
1062     pub struct UniverseIndex {
1063         derive [HashStable]
1064         DEBUG_FORMAT = "U{}",
1065     }
1066 }
1067
1068 impl UniverseIndex {
1069     pub const ROOT: UniverseIndex = UniverseIndex::from_u32(0);
1070
1071     /// Returns the "next" universe index in order -- this new index
1072     /// is considered to extend all previous universes. This
1073     /// corresponds to entering a `forall` quantifier. So, for
1074     /// example, suppose we have this type in universe `U`:
1075     ///
1076     /// ```
1077     /// for<'a> fn(&'a u32)
1078     /// ```
1079     ///
1080     /// Once we "enter" into this `for<'a>` quantifier, we are in a
1081     /// new universe that extends `U` -- in this new universe, we can
1082     /// name the region `'a`, but that region was not nameable from
1083     /// `U` because it was not in scope there.
1084     pub fn next_universe(self) -> UniverseIndex {
1085         UniverseIndex::from_u32(self.private.checked_add(1).unwrap())
1086     }
1087
1088     /// Returns `true` if `self` can name a name from `other` -- in other words,
1089     /// if the set of names in `self` is a superset of those in
1090     /// `other` (`self >= other`).
1091     pub fn can_name(self, other: UniverseIndex) -> bool {
1092         self.private >= other.private
1093     }
1094
1095     /// Returns `true` if `self` cannot name some names from `other` -- in other
1096     /// words, if the set of names in `self` is a strict subset of
1097     /// those in `other` (`self < other`).
1098     pub fn cannot_name(self, other: UniverseIndex) -> bool {
1099         self.private < other.private
1100     }
1101 }
1102
1103 /// The "placeholder index" fully defines a placeholder region, type, or const. Placeholders are
1104 /// identified by both a universe, as well as a name residing within that universe. Distinct bound
1105 /// regions/types/consts within the same universe simply have an unknown relationship to one
1106 /// another.
1107 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash, TyEncodable, TyDecodable, PartialOrd, Ord)]
1108 pub struct Placeholder<T> {
1109     pub universe: UniverseIndex,
1110     pub name: T,
1111 }
1112
1113 impl<'a, T> HashStable<StableHashingContext<'a>> for Placeholder<T>
1114 where
1115     T: HashStable<StableHashingContext<'a>>,
1116 {
1117     fn hash_stable(&self, hcx: &mut StableHashingContext<'a>, hasher: &mut StableHasher) {
1118         self.universe.hash_stable(hcx, hasher);
1119         self.name.hash_stable(hcx, hasher);
1120     }
1121 }
1122
1123 pub type PlaceholderRegion = Placeholder<BoundRegionKind>;
1124
1125 pub type PlaceholderType = Placeholder<BoundVar>;
1126
1127 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash, HashStable)]
1128 #[derive(TyEncodable, TyDecodable, PartialOrd, Ord)]
1129 pub struct BoundConst<'tcx> {
1130     pub var: BoundVar,
1131     pub ty: Ty<'tcx>,
1132 }
1133
1134 pub type PlaceholderConst<'tcx> = Placeholder<BoundConst<'tcx>>;
1135
1136 /// A `DefId` which, in case it is a const argument, is potentially bundled with
1137 /// the `DefId` of the generic parameter it instantiates.
1138 ///
1139 /// This is used to avoid calls to `type_of` for const arguments during typeck
1140 /// which cause cycle errors.
1141 ///
1142 /// ```rust
1143 /// struct A;
1144 /// impl A {
1145 ///     fn foo<const N: usize>(&self) -> [u8; N] { [0; N] }
1146 ///     //           ^ const parameter
1147 /// }
1148 /// struct B;
1149 /// impl B {
1150 ///     fn foo<const M: u8>(&self) -> usize { 42 }
1151 ///     //           ^ const parameter
1152 /// }
1153 ///
1154 /// fn main() {
1155 ///     let a = A;
1156 ///     let _b = a.foo::<{ 3 + 7 }>();
1157 ///     //               ^^^^^^^^^ const argument
1158 /// }
1159 /// ```
1160 ///
1161 /// Let's look at the call `a.foo::<{ 3 + 7 }>()` here. We do not know
1162 /// which `foo` is used until we know the type of `a`.
1163 ///
1164 /// We only know the type of `a` once we are inside of `typeck(main)`.
1165 /// We also end up normalizing the type of `_b` during `typeck(main)` which
1166 /// requires us to evaluate the const argument.
1167 ///
1168 /// To evaluate that const argument we need to know its type,
1169 /// which we would get using `type_of(const_arg)`. This requires us to
1170 /// resolve `foo` as it can be either `usize` or `u8` in this example.
1171 /// However, resolving `foo` once again requires `typeck(main)` to get the type of `a`,
1172 /// which results in a cycle.
1173 ///
1174 /// In short we must not call `type_of(const_arg)` during `typeck(main)`.
1175 ///
1176 /// When first creating the `ty::Const` of the const argument inside of `typeck` we have
1177 /// already resolved `foo` so we know which const parameter this argument instantiates.
1178 /// This means that we also know the expected result of `type_of(const_arg)` even if we
1179 /// aren't allowed to call that query: it is equal to `type_of(const_param)` which is
1180 /// trivial to compute.
1181 ///
1182 /// If we now want to use that constant in a place which potentionally needs its type
1183 /// we also pass the type of its `const_param`. This is the point of `WithOptConstParam`,
1184 /// except that instead of a `Ty` we bundle the `DefId` of the const parameter.
1185 /// Meaning that we need to use `type_of(const_param_did)` if `const_param_did` is `Some`
1186 /// to get the type of `did`.
1187 #[derive(Copy, Clone, Debug, TypeFoldable, Lift, TyEncodable, TyDecodable)]
1188 #[derive(PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord)]
1189 #[derive(Hash, HashStable)]
1190 pub struct WithOptConstParam<T> {
1191     pub did: T,
1192     /// The `DefId` of the corresponding generic parameter in case `did` is
1193     /// a const argument.
1194     ///
1195     /// Note that even if `did` is a const argument, this may still be `None`.
1196     /// All queries taking `WithOptConstParam` start by calling `tcx.opt_const_param_of(def.did)`
1197     /// to potentially update `param_did` in the case it is `None`.
1198     pub const_param_did: Option<DefId>,
1199 }
1200
1201 impl<T> WithOptConstParam<T> {
1202     /// Creates a new `WithOptConstParam` setting `const_param_did` to `None`.
1203     #[inline(always)]
1204     pub fn unknown(did: T) -> WithOptConstParam<T> {
1205         WithOptConstParam { did, const_param_did: None }
1206     }
1207 }
1208
1209 impl WithOptConstParam<LocalDefId> {
1210     /// Returns `Some((did, param_did))` if `def_id` is a const argument,
1211     /// `None` otherwise.
1212     #[inline(always)]
1213     pub fn try_lookup(did: LocalDefId, tcx: TyCtxt<'_>) -> Option<(LocalDefId, DefId)> {
1214         tcx.opt_const_param_of(did).map(|param_did| (did, param_did))
1215     }
1216
1217     /// In case `self` is unknown but `self.did` is a const argument, this returns
1218     /// a `WithOptConstParam` with the correct `const_param_did`.
1219     #[inline(always)]
1220     pub fn try_upgrade(self, tcx: TyCtxt<'_>) -> Option<WithOptConstParam<LocalDefId>> {
1221         if self.const_param_did.is_none() {
1222             if let const_param_did @ Some(_) = tcx.opt_const_param_of(self.did) {
1223                 return Some(WithOptConstParam { did: self.did, const_param_did });
1224             }
1225         }
1226
1227         None
1228     }
1229
1230     pub fn to_global(self) -> WithOptConstParam<DefId> {
1231         WithOptConstParam { did: self.did.to_def_id(), const_param_did: self.const_param_did }
1232     }
1233
1234     pub fn def_id_for_type_of(self) -> DefId {
1235         if let Some(did) = self.const_param_did { did } else { self.did.to_def_id() }
1236     }
1237 }
1238
1239 impl WithOptConstParam<DefId> {
1240     pub fn as_local(self) -> Option<WithOptConstParam<LocalDefId>> {
1241         self.did
1242             .as_local()
1243             .map(|did| WithOptConstParam { did, const_param_did: self.const_param_did })
1244     }
1245
1246     pub fn as_const_arg(self) -> Option<(LocalDefId, DefId)> {
1247         if let Some(param_did) = self.const_param_did {
1248             if let Some(did) = self.did.as_local() {
1249                 return Some((did, param_did));
1250             }
1251         }
1252
1253         None
1254     }
1255
1256     pub fn is_local(self) -> bool {
1257         self.did.is_local()
1258     }
1259
1260     pub fn def_id_for_type_of(self) -> DefId {
1261         self.const_param_did.unwrap_or(self.did)
1262     }
1263 }
1264
1265 /// When type checking, we use the `ParamEnv` to track
1266 /// details about the set of where-clauses that are in scope at this
1267 /// particular point.
1268 #[derive(Copy, Clone, Hash, PartialEq, Eq)]
1269 pub struct ParamEnv<'tcx> {
1270     /// This packs both caller bounds and the reveal enum into one pointer.
1271     ///
1272     /// Caller bounds are `Obligation`s that the caller must satisfy. This is
1273     /// basically the set of bounds on the in-scope type parameters, translated
1274     /// into `Obligation`s, and elaborated and normalized.
1275     ///
1276     /// Use the `caller_bounds()` method to access.
1277     ///
1278     /// Typically, this is `Reveal::UserFacing`, but during codegen we
1279     /// want `Reveal::All`.
1280     ///
1281     /// Note: This is packed, use the reveal() method to access it.
1282     packed: CopyTaggedPtr<&'tcx List<Predicate<'tcx>>, ParamTag, true>,
1283 }
1284
1285 #[derive(Copy, Clone)]
1286 struct ParamTag {
1287     reveal: traits::Reveal,
1288     constness: hir::Constness,
1289 }
1290
1291 unsafe impl rustc_data_structures::tagged_ptr::Tag for ParamTag {
1292     const BITS: usize = 2;
1293     #[inline]
1294     fn into_usize(self) -> usize {
1295         match self {
1296             Self { reveal: traits::Reveal::UserFacing, constness: hir::Constness::NotConst } => 0,
1297             Self { reveal: traits::Reveal::All, constness: hir::Constness::NotConst } => 1,
1298             Self { reveal: traits::Reveal::UserFacing, constness: hir::Constness::Const } => 2,
1299             Self { reveal: traits::Reveal::All, constness: hir::Constness::Const } => 3,
1300         }
1301     }
1302     #[inline]
1303     unsafe fn from_usize(ptr: usize) -> Self {
1304         match ptr {
1305             0 => Self { reveal: traits::Reveal::UserFacing, constness: hir::Constness::NotConst },
1306             1 => Self { reveal: traits::Reveal::All, constness: hir::Constness::NotConst },
1307             2 => Self { reveal: traits::Reveal::UserFacing, constness: hir::Constness::Const },
1308             3 => Self { reveal: traits::Reveal::All, constness: hir::Constness::Const },
1309             _ => std::hint::unreachable_unchecked(),
1310         }
1311     }
1312 }
1313
1314 impl<'tcx> fmt::Debug for ParamEnv<'tcx> {
1315     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
1316         f.debug_struct("ParamEnv")
1317             .field("caller_bounds", &self.caller_bounds())
1318             .field("reveal", &self.reveal())
1319             .field("constness", &self.constness())
1320             .finish()
1321     }
1322 }
1323
1324 impl<'a, 'tcx> HashStable<StableHashingContext<'a>> for ParamEnv<'tcx> {
1325     fn hash_stable(&self, hcx: &mut StableHashingContext<'a>, hasher: &mut StableHasher) {
1326         self.caller_bounds().hash_stable(hcx, hasher);
1327         self.reveal().hash_stable(hcx, hasher);
1328         self.constness().hash_stable(hcx, hasher);
1329     }
1330 }
1331
1332 impl<'tcx> TypeFoldable<'tcx> for ParamEnv<'tcx> {
1333     fn try_super_fold_with<F: ty::fold::FallibleTypeFolder<'tcx>>(
1334         self,
1335         folder: &mut F,
1336     ) -> Result<Self, F::Error> {
1337         Ok(ParamEnv::new(
1338             self.caller_bounds().try_fold_with(folder)?,
1339             self.reveal().try_fold_with(folder)?,
1340             self.constness().try_fold_with(folder)?,
1341         ))
1342     }
1343
1344     fn super_visit_with<V: TypeVisitor<'tcx>>(&self, visitor: &mut V) -> ControlFlow<V::BreakTy> {
1345         self.caller_bounds().visit_with(visitor)?;
1346         self.reveal().visit_with(visitor)?;
1347         self.constness().visit_with(visitor)
1348     }
1349 }
1350
1351 impl<'tcx> ParamEnv<'tcx> {
1352     /// Construct a trait environment suitable for contexts where
1353     /// there are no where-clauses in scope. Hidden types (like `impl
1354     /// Trait`) are left hidden, so this is suitable for ordinary
1355     /// type-checking.
1356     #[inline]
1357     pub fn empty() -> Self {
1358         Self::new(List::empty(), Reveal::UserFacing, hir::Constness::NotConst)
1359     }
1360
1361     #[inline]
1362     pub fn caller_bounds(self) -> &'tcx List<Predicate<'tcx>> {
1363         self.packed.pointer()
1364     }
1365
1366     #[inline]
1367     pub fn reveal(self) -> traits::Reveal {
1368         self.packed.tag().reveal
1369     }
1370
1371     #[inline]
1372     pub fn constness(self) -> hir::Constness {
1373         self.packed.tag().constness
1374     }
1375
1376     #[inline]
1377     pub fn is_const(self) -> bool {
1378         self.packed.tag().constness == hir::Constness::Const
1379     }
1380
1381     /// Construct a trait environment with no where-clauses in scope
1382     /// where the values of all `impl Trait` and other hidden types
1383     /// are revealed. This is suitable for monomorphized, post-typeck
1384     /// environments like codegen or doing optimizations.
1385     ///
1386     /// N.B., if you want to have predicates in scope, use `ParamEnv::new`,
1387     /// or invoke `param_env.with_reveal_all()`.
1388     #[inline]
1389     pub fn reveal_all() -> Self {
1390         Self::new(List::empty(), Reveal::All, hir::Constness::NotConst)
1391     }
1392
1393     /// Construct a trait environment with the given set of predicates.
1394     #[inline]
1395     pub fn new(
1396         caller_bounds: &'tcx List<Predicate<'tcx>>,
1397         reveal: Reveal,
1398         constness: hir::Constness,
1399     ) -> Self {
1400         ty::ParamEnv { packed: CopyTaggedPtr::new(caller_bounds, ParamTag { reveal, constness }) }
1401     }
1402
1403     pub fn with_user_facing(mut self) -> Self {
1404         self.packed.set_tag(ParamTag { reveal: Reveal::UserFacing, ..self.packed.tag() });
1405         self
1406     }
1407
1408     #[inline]
1409     pub fn with_constness(mut self, constness: hir::Constness) -> Self {
1410         self.packed.set_tag(ParamTag { constness, ..self.packed.tag() });
1411         self
1412     }
1413
1414     #[inline]
1415     pub fn with_const(mut self) -> Self {
1416         self.packed.set_tag(ParamTag { constness: hir::Constness::Const, ..self.packed.tag() });
1417         self
1418     }
1419
1420     #[inline]
1421     pub fn without_const(mut self) -> Self {
1422         self.packed.set_tag(ParamTag { constness: hir::Constness::NotConst, ..self.packed.tag() });
1423         self
1424     }
1425
1426     #[inline]
1427     pub fn remap_constness_with(&mut self, mut constness: ty::BoundConstness) {
1428         *self = self.with_constness(constness.and(self.constness()))
1429     }
1430
1431     /// Returns a new parameter environment with the same clauses, but
1432     /// which "reveals" the true results of projections in all cases
1433     /// (even for associated types that are specializable). This is
1434     /// the desired behavior during codegen and certain other special
1435     /// contexts; normally though we want to use `Reveal::UserFacing`,
1436     /// which is the default.
1437     /// All opaque types in the caller_bounds of the `ParamEnv`
1438     /// will be normalized to their underlying types.
1439     /// See PR #65989 and issue #65918 for more details
1440     pub fn with_reveal_all_normalized(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Self {
1441         if self.packed.tag().reveal == traits::Reveal::All {
1442             return self;
1443         }
1444
1445         ParamEnv::new(
1446             tcx.normalize_opaque_types(self.caller_bounds()),
1447             Reveal::All,
1448             self.constness(),
1449         )
1450     }
1451
1452     /// Returns this same environment but with no caller bounds.
1453     #[inline]
1454     pub fn without_caller_bounds(self) -> Self {
1455         Self::new(List::empty(), self.reveal(), self.constness())
1456     }
1457
1458     /// Creates a suitable environment in which to perform trait
1459     /// queries on the given value. When type-checking, this is simply
1460     /// the pair of the environment plus value. But when reveal is set to
1461     /// All, then if `value` does not reference any type parameters, we will
1462     /// pair it with the empty environment. This improves caching and is generally
1463     /// invisible.
1464     ///
1465     /// N.B., we preserve the environment when type-checking because it
1466     /// is possible for the user to have wacky where-clauses like
1467     /// `where Box<u32>: Copy`, which are clearly never
1468     /// satisfiable. We generally want to behave as if they were true,
1469     /// although the surrounding function is never reachable.
1470     pub fn and<T: TypeFoldable<'tcx>>(self, value: T) -> ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1471         match self.reveal() {
1472             Reveal::UserFacing => ParamEnvAnd { param_env: self, value },
1473
1474             Reveal::All => {
1475                 if value.is_global() {
1476                     ParamEnvAnd { param_env: self.without_caller_bounds(), value }
1477                 } else {
1478                     ParamEnvAnd { param_env: self, value }
1479                 }
1480             }
1481         }
1482     }
1483 }
1484
1485 // FIXME(ecstaticmorse): Audit all occurrences of `without_const().to_predicate(tcx)` to ensure that
1486 // the constness of trait bounds is being propagated correctly.
1487 impl<'tcx> PolyTraitRef<'tcx> {
1488     #[inline]
1489     pub fn with_constness(self, constness: BoundConstness) -> PolyTraitPredicate<'tcx> {
1490         self.map_bound(|trait_ref| ty::TraitPredicate {
1491             trait_ref,
1492             constness,
1493             polarity: ty::ImplPolarity::Positive,
1494         })
1495     }
1496
1497     #[inline]
1498     pub fn without_const(self) -> PolyTraitPredicate<'tcx> {
1499         self.with_constness(BoundConstness::NotConst)
1500     }
1501 }
1502
1503 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash, TypeFoldable)]
1504 pub struct ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1505     pub param_env: ParamEnv<'tcx>,
1506     pub value: T,
1507 }
1508
1509 impl<'tcx, T> ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1510     pub fn into_parts(self) -> (ParamEnv<'tcx>, T) {
1511         (self.param_env, self.value)
1512     }
1513
1514     #[inline]
1515     pub fn without_const(mut self) -> Self {
1516         self.param_env = self.param_env.without_const();
1517         self
1518     }
1519 }
1520
1521 impl<'a, 'tcx, T> HashStable<StableHashingContext<'a>> for ParamEnvAnd<'tcx, T>
1522 where
1523     T: HashStable<StableHashingContext<'a>>,
1524 {
1525     fn hash_stable(&self, hcx: &mut StableHashingContext<'a>, hasher: &mut StableHasher) {
1526         let ParamEnvAnd { ref param_env, ref value } = *self;
1527
1528         param_env.hash_stable(hcx, hasher);
1529         value.hash_stable(hcx, hasher);
1530     }
1531 }
1532
1533 #[derive(Copy, Clone, Debug, HashStable)]
1534 pub struct Destructor {
1535     /// The `DefId` of the destructor method
1536     pub did: DefId,
1537     /// The constness of the destructor method
1538     pub constness: hir::Constness,
1539 }
1540
1541 bitflags! {
1542     #[derive(HashStable, TyEncodable, TyDecodable)]
1543     pub struct VariantFlags: u32 {
1544         const NO_VARIANT_FLAGS        = 0;
1545         /// Indicates whether the field list of this variant is `#[non_exhaustive]`.
1546         const IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE = 1 << 0;
1547         /// Indicates whether this variant was obtained as part of recovering from
1548         /// a syntactic error. May be incomplete or bogus.
1549         const IS_RECOVERED = 1 << 1;
1550     }
1551 }
1552
1553 /// Definition of a variant -- a struct's fields or an enum variant.
1554 #[derive(Debug, HashStable, TyEncodable, TyDecodable)]
1555 pub struct VariantDef {
1556     /// `DefId` that identifies the variant itself.
1557     /// If this variant belongs to a struct or union, then this is a copy of its `DefId`.
1558     pub def_id: DefId,
1559     /// `DefId` that identifies the variant's constructor.
1560     /// If this variant is a struct variant, then this is `None`.
1561     pub ctor_def_id: Option<DefId>,
1562     /// Variant or struct name.
1563     pub name: Symbol,
1564     /// Discriminant of this variant.
1565     pub discr: VariantDiscr,
1566     /// Fields of this variant.
1567     pub fields: Vec<FieldDef>,
1568     /// Type of constructor of variant.
1569     pub ctor_kind: CtorKind,
1570     /// Flags of the variant (e.g. is field list non-exhaustive)?
1571     flags: VariantFlags,
1572 }
1573
1574 impl VariantDef {
1575     /// Creates a new `VariantDef`.
1576     ///
1577     /// `variant_did` is the `DefId` that identifies the enum variant (if this `VariantDef`
1578     /// represents an enum variant).
1579     ///
1580     /// `ctor_did` is the `DefId` that identifies the constructor of unit or
1581     /// tuple-variants/structs. If this is a `struct`-variant then this should be `None`.
1582     ///
1583     /// `parent_did` is the `DefId` of the `AdtDef` representing the enum or struct that
1584     /// owns this variant. It is used for checking if a struct has `#[non_exhaustive]` w/out having
1585     /// to go through the redirect of checking the ctor's attributes - but compiling a small crate
1586     /// requires loading the `AdtDef`s for all the structs in the universe (e.g., coherence for any
1587     /// built-in trait), and we do not want to load attributes twice.
1588     ///
1589     /// If someone speeds up attribute loading to not be a performance concern, they can
1590     /// remove this hack and use the constructor `DefId` everywhere.
1591     pub fn new(
1592         name: Symbol,
1593         variant_did: Option<DefId>,
1594         ctor_def_id: Option<DefId>,
1595         discr: VariantDiscr,
1596         fields: Vec<FieldDef>,
1597         ctor_kind: CtorKind,
1598         adt_kind: AdtKind,
1599         parent_did: DefId,
1600         recovered: bool,
1601         is_field_list_non_exhaustive: bool,
1602     ) -> Self {
1603         debug!(
1604             "VariantDef::new(name = {:?}, variant_did = {:?}, ctor_def_id = {:?}, discr = {:?},
1605              fields = {:?}, ctor_kind = {:?}, adt_kind = {:?}, parent_did = {:?})",
1606             name, variant_did, ctor_def_id, discr, fields, ctor_kind, adt_kind, parent_did,
1607         );
1608
1609         let mut flags = VariantFlags::NO_VARIANT_FLAGS;
1610         if is_field_list_non_exhaustive {
1611             flags |= VariantFlags::IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE;
1612         }
1613
1614         if recovered {
1615             flags |= VariantFlags::IS_RECOVERED;
1616         }
1617
1618         VariantDef {
1619             def_id: variant_did.unwrap_or(parent_did),
1620             ctor_def_id,
1621             name,
1622             discr,
1623             fields,
1624             ctor_kind,
1625             flags,
1626         }
1627     }
1628
1629     /// Is this field list non-exhaustive?
1630     #[inline]
1631     pub fn is_field_list_non_exhaustive(&self) -> bool {
1632         self.flags.intersects(VariantFlags::IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE)
1633     }
1634
1635     /// Was this variant obtained as part of recovering from a syntactic error?
1636     #[inline]
1637     pub fn is_recovered(&self) -> bool {
1638         self.flags.intersects(VariantFlags::IS_RECOVERED)
1639     }
1640
1641     /// Computes the `Ident` of this variant by looking up the `Span`
1642     pub fn ident(&self, tcx: TyCtxt<'_>) -> Ident {
1643         Ident::new(self.name, tcx.def_ident_span(self.def_id).unwrap())
1644     }
1645 }
1646
1647 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, TyEncodable, TyDecodable, HashStable)]
1648 pub enum VariantDiscr {
1649     /// Explicit value for this variant, i.e., `X = 123`.
1650     /// The `DefId` corresponds to the embedded constant.
1651     Explicit(DefId),
1652
1653     /// The previous variant's discriminant plus one.
1654     /// For efficiency reasons, the distance from the
1655     /// last `Explicit` discriminant is being stored,
1656     /// or `0` for the first variant, if it has none.
1657     Relative(u32),
1658 }
1659
1660 #[derive(Debug, HashStable, TyEncodable, TyDecodable)]
1661 pub struct FieldDef {
1662     pub did: DefId,
1663     pub name: Symbol,
1664     pub vis: Visibility,
1665 }
1666
1667 bitflags! {
1668     #[derive(TyEncodable, TyDecodable, Default, HashStable)]
1669     pub struct ReprFlags: u8 {
1670         const IS_C               = 1 << 0;
1671         const IS_SIMD            = 1 << 1;
1672         const IS_TRANSPARENT     = 1 << 2;
1673         // Internal only for now. If true, don't reorder fields.
1674         const IS_LINEAR          = 1 << 3;
1675         // If true, don't expose any niche to type's context.
1676         const HIDE_NICHE         = 1 << 4;
1677         // If true, the type's layout can be randomized using
1678         // the seed stored in `ReprOptions.layout_seed`
1679         const RANDOMIZE_LAYOUT   = 1 << 5;
1680         // Any of these flags being set prevent field reordering optimisation.
1681         const IS_UNOPTIMISABLE   = ReprFlags::IS_C.bits
1682                                  | ReprFlags::IS_SIMD.bits
1683                                  | ReprFlags::IS_LINEAR.bits;
1684     }
1685 }
1686
1687 /// Represents the repr options provided by the user,
1688 #[derive(Copy, Clone, Debug, Eq, PartialEq, TyEncodable, TyDecodable, Default, HashStable)]
1689 pub struct ReprOptions {
1690     pub int: Option<attr::IntType>,
1691     pub align: Option<Align>,
1692     pub pack: Option<Align>,
1693     pub flags: ReprFlags,
1694     /// The seed to be used for randomizing a type's layout
1695     ///
1696     /// Note: This could technically be a `[u8; 16]` (a `u128`) which would
1697     /// be the "most accurate" hash as it'd encompass the item and crate
1698     /// hash without loss, but it does pay the price of being larger.
1699     /// Everything's a tradeoff, a `u64` seed should be sufficient for our
1700     /// purposes (primarily `-Z randomize-layout`)
1701     pub field_shuffle_seed: u64,
1702 }
1703
1704 impl ReprOptions {
1705     pub fn new(tcx: TyCtxt<'_>, did: DefId) -> ReprOptions {
1706         let mut flags = ReprFlags::empty();
1707         let mut size = None;
1708         let mut max_align: Option<Align> = None;
1709         let mut min_pack: Option<Align> = None;
1710
1711         // Generate a deterministically-derived seed from the item's path hash
1712         // to allow for cross-crate compilation to actually work
1713         let mut field_shuffle_seed = tcx.def_path_hash(did).0.to_smaller_hash();
1714
1715         // If the user defined a custom seed for layout randomization, xor the item's
1716         // path hash with the user defined seed, this will allowing determinism while
1717         // still allowing users to further randomize layout generation for e.g. fuzzing
1718         if let Some(user_seed) = tcx.sess.opts.debugging_opts.layout_seed {
1719             field_shuffle_seed ^= user_seed;
1720         }
1721
1722         for attr in tcx.get_attrs(did).iter() {
1723             for r in attr::find_repr_attrs(&tcx.sess, attr) {
1724                 flags.insert(match r {
1725                     attr::ReprC => ReprFlags::IS_C,
1726                     attr::ReprPacked(pack) => {
1727                         let pack = Align::from_bytes(pack as u64).unwrap();
1728                         min_pack = Some(if let Some(min_pack) = min_pack {
1729                             min_pack.min(pack)
1730                         } else {
1731                             pack
1732                         });
1733                         ReprFlags::empty()
1734                     }
1735                     attr::ReprTransparent => ReprFlags::IS_TRANSPARENT,
1736                     attr::ReprNoNiche => ReprFlags::HIDE_NICHE,
1737                     attr::ReprSimd => ReprFlags::IS_SIMD,
1738                     attr::ReprInt(i) => {
1739                         size = Some(i);
1740                         ReprFlags::empty()
1741                     }
1742                     attr::ReprAlign(align) => {
1743                         max_align = max_align.max(Some(Align::from_bytes(align as u64).unwrap()));
1744                         ReprFlags::empty()
1745                     }
1746                 });
1747             }
1748         }
1749
1750         // If `-Z randomize-layout` was enabled for the type definition then we can
1751         // consider performing layout randomization
1752         if tcx.sess.opts.debugging_opts.randomize_layout {
1753             flags.insert(ReprFlags::RANDOMIZE_LAYOUT);
1754         }
1755
1756         // This is here instead of layout because the choice must make it into metadata.
1757         if !tcx.consider_optimizing(|| format!("Reorder fields of {:?}", tcx.def_path_str(did))) {
1758             flags.insert(ReprFlags::IS_LINEAR);
1759         }
1760
1761         Self { int: size, align: max_align, pack: min_pack, flags, field_shuffle_seed }
1762     }
1763
1764     #[inline]
1765     pub fn simd(&self) -> bool {
1766         self.flags.contains(ReprFlags::IS_SIMD)
1767     }
1768
1769     #[inline]
1770     pub fn c(&self) -> bool {
1771         self.flags.contains(ReprFlags::IS_C)
1772     }
1773
1774     #[inline]
1775     pub fn packed(&self) -> bool {
1776         self.pack.is_some()
1777     }
1778
1779     #[inline]
1780     pub fn transparent(&self) -> bool {
1781         self.flags.contains(ReprFlags::IS_TRANSPARENT)
1782     }
1783
1784     #[inline]
1785     pub fn linear(&self) -> bool {
1786         self.flags.contains(ReprFlags::IS_LINEAR)
1787     }
1788
1789     #[inline]
1790     pub fn hide_niche(&self) -> bool {
1791         self.flags.contains(ReprFlags::HIDE_NICHE)
1792     }
1793
1794     /// Returns the discriminant type, given these `repr` options.
1795     /// This must only be called on enums!
1796     pub fn discr_type(&self) -> attr::IntType {
1797         self.int.unwrap_or(attr::SignedInt(ast::IntTy::Isize))
1798     }
1799
1800     /// Returns `true` if this `#[repr()]` should inhabit "smart enum
1801     /// layout" optimizations, such as representing `Foo<&T>` as a
1802     /// single pointer.
1803     pub fn inhibit_enum_layout_opt(&self) -> bool {
1804         self.c() || self.int.is_some()
1805     }
1806
1807     /// Returns `true` if this `#[repr()]` should inhibit struct field reordering
1808     /// optimizations, such as with `repr(C)`, `repr(packed(1))`, or `repr(<int>)`.
1809     pub fn inhibit_struct_field_reordering_opt(&self) -> bool {
1810         if let Some(pack) = self.pack {
1811             if pack.bytes() == 1 {
1812                 return true;
1813             }
1814         }
1815
1816         self.flags.intersects(ReprFlags::IS_UNOPTIMISABLE) || self.int.is_some()
1817     }
1818
1819     /// Returns `true` if this type is valid for reordering and `-Z randomize-layout`
1820     /// was enabled for its declaration crate
1821     pub fn can_randomize_type_layout(&self) -> bool {
1822         !self.inhibit_struct_field_reordering_opt()
1823             && self.flags.contains(ReprFlags::RANDOMIZE_LAYOUT)
1824     }
1825
1826     /// Returns `true` if this `#[repr()]` should inhibit union ABI optimisations.
1827     pub fn inhibit_union_abi_opt(&self) -> bool {
1828         self.c()
1829     }
1830 }
1831
1832 impl<'tcx> FieldDef {
1833     /// Returns the type of this field. The resulting type is not normalized. The `subst` is
1834     /// typically obtained via the second field of [`TyKind::Adt`].
1835     pub fn ty(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>, subst: SubstsRef<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
1836         tcx.type_of(self.did).subst(tcx, subst)
1837     }
1838
1839     /// Computes the `Ident` of this variant by looking up the `Span`
1840     pub fn ident(&self, tcx: TyCtxt<'_>) -> Ident {
1841         Ident::new(self.name, tcx.def_ident_span(self.did).unwrap())
1842     }
1843 }
1844
1845 pub type Attributes<'tcx> = &'tcx [ast::Attribute];
1846
1847 #[derive(Debug, PartialEq, Eq)]
1848 pub enum ImplOverlapKind {
1849     /// These impls are always allowed to overlap.
1850     Permitted {
1851         /// Whether or not the impl is permitted due to the trait being a `#[marker]` trait
1852         marker: bool,
1853     },
1854     /// These impls are allowed to overlap, but that raises
1855     /// an issue #33140 future-compatibility warning.
1856     ///
1857     /// Some background: in Rust 1.0, the trait-object types `Send + Sync` (today's
1858     /// `dyn Send + Sync`) and `Sync + Send` (now `dyn Sync + Send`) were different.
1859     ///
1860     /// The widely-used version 0.1.0 of the crate `traitobject` had accidentally relied
1861     /// that difference, making what reduces to the following set of impls:
1862     ///
1863     /// ```
1864     /// trait Trait {}
1865     /// impl Trait for dyn Send + Sync {}
1866     /// impl Trait for dyn Sync + Send {}
1867     /// ```
1868     ///
1869     /// Obviously, once we made these types be identical, that code causes a coherence
1870     /// error and a fairly big headache for us. However, luckily for us, the trait
1871     /// `Trait` used in this case is basically a marker trait, and therefore having
1872     /// overlapping impls for it is sound.
1873     ///
1874     /// To handle this, we basically regard the trait as a marker trait, with an additional
1875     /// future-compatibility warning. To avoid accidentally "stabilizing" this feature,
1876     /// it has the following restrictions:
1877     ///
1878     /// 1. The trait must indeed be a marker-like trait (i.e., no items), and must be
1879     /// positive impls.
1880     /// 2. The trait-ref of both impls must be equal.
1881     /// 3. The trait-ref of both impls must be a trait object type consisting only of
1882     /// marker traits.
1883     /// 4. Neither of the impls can have any where-clauses.
1884     ///
1885     /// Once `traitobject` 0.1.0 is no longer an active concern, this hack can be removed.
1886     Issue33140,
1887 }
1888
1889 impl<'tcx> TyCtxt<'tcx> {
1890     pub fn typeck_body(self, body: hir::BodyId) -> &'tcx TypeckResults<'tcx> {
1891         self.typeck(self.hir().body_owner_def_id(body))
1892     }
1893
1894     pub fn provided_trait_methods(self, id: DefId) -> impl 'tcx + Iterator<Item = &'tcx AssocItem> {
1895         self.associated_items(id)
1896             .in_definition_order()
1897             .filter(|item| item.kind == AssocKind::Fn && item.defaultness.has_value())
1898     }
1899
1900     fn item_name_from_hir(self, def_id: DefId) -> Option<Ident> {
1901         self.hir().get_if_local(def_id).and_then(|node| node.ident())
1902     }
1903
1904     fn item_name_from_def_id(self, def_id: DefId) -> Option<Symbol> {
1905         if def_id.index == CRATE_DEF_INDEX {
1906             Some(self.crate_name(def_id.krate))
1907         } else {
1908             let def_key = self.def_key(def_id);
1909             match def_key.disambiguated_data.data {
1910                 // The name of a constructor is that of its parent.
1911                 rustc_hir::definitions::DefPathData::Ctor => self.item_name_from_def_id(DefId {
1912                     krate: def_id.krate,
1913                     index: def_key.parent.unwrap(),
1914                 }),
1915                 _ => def_key.disambiguated_data.data.get_opt_name(),
1916             }
1917         }
1918     }
1919
1920     /// Look up the name of an item across crates. This does not look at HIR.
1921     ///
1922     /// When possible, this function should be used for cross-crate lookups over
1923     /// [`opt_item_name`] to avoid invalidating the incremental cache. If you
1924     /// need to handle items without a name, or HIR items that will not be
1925     /// serialized cross-crate, or if you need the span of the item, use
1926     /// [`opt_item_name`] instead.
1927     ///
1928     /// [`opt_item_name`]: Self::opt_item_name
1929     pub fn item_name(self, id: DefId) -> Symbol {
1930         // Look at cross-crate items first to avoid invalidating the incremental cache
1931         // unless we have to.
1932         self.item_name_from_def_id(id).unwrap_or_else(|| {
1933             bug!("item_name: no name for {:?}", self.def_path(id));
1934         })
1935     }
1936
1937     /// Look up the name and span of an item or [`Node`].
1938     ///
1939     /// See [`item_name`][Self::item_name] for more information.
1940     pub fn opt_item_name(self, def_id: DefId) -> Option<Ident> {
1941         // Look at the HIR first so the span will be correct if this is a local item.
1942         self.item_name_from_hir(def_id)
1943             .or_else(|| self.item_name_from_def_id(def_id).map(Ident::with_dummy_span))
1944     }
1945
1946     pub fn opt_associated_item(self, def_id: DefId) -> Option<&'tcx AssocItem> {
1947         if let DefKind::AssocConst | DefKind::AssocFn | DefKind::AssocTy = self.def_kind(def_id) {
1948             Some(self.associated_item(def_id))
1949         } else {
1950             None
1951         }
1952     }
1953
1954     pub fn field_index(self, hir_id: hir::HirId, typeck_results: &TypeckResults<'_>) -> usize {
1955         typeck_results.field_indices().get(hir_id).cloned().expect("no index for a field")
1956     }
1957
1958     pub fn find_field_index(self, ident: Ident, variant: &VariantDef) -> Option<usize> {
1959         variant
1960             .fields
1961             .iter()
1962             .position(|field| self.hygienic_eq(ident, field.ident(self), variant.def_id))
1963     }
1964
1965     /// Returns `true` if the impls are the same polarity and the trait either
1966     /// has no items or is annotated `#[marker]` and prevents item overrides.
1967     pub fn impls_are_allowed_to_overlap(
1968         self,
1969         def_id1: DefId,
1970         def_id2: DefId,
1971     ) -> Option<ImplOverlapKind> {
1972         // If either trait impl references an error, they're allowed to overlap,
1973         // as one of them essentially doesn't exist.
1974         if self.impl_trait_ref(def_id1).map_or(false, |tr| tr.references_error())
1975             || self.impl_trait_ref(def_id2).map_or(false, |tr| tr.references_error())
1976         {
1977             return Some(ImplOverlapKind::Permitted { marker: false });
1978         }
1979
1980         match (self.impl_polarity(def_id1), self.impl_polarity(def_id2)) {
1981             (ImplPolarity::Reservation, _) | (_, ImplPolarity::Reservation) => {
1982                 // `#[rustc_reservation_impl]` impls don't overlap with anything
1983                 debug!(
1984                     "impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) = Some(Permitted) (reservations)",
1985                     def_id1, def_id2
1986                 );
1987                 return Some(ImplOverlapKind::Permitted { marker: false });
1988             }
1989             (ImplPolarity::Positive, ImplPolarity::Negative)
1990             | (ImplPolarity::Negative, ImplPolarity::Positive) => {
1991                 // `impl AutoTrait for Type` + `impl !AutoTrait for Type`
1992                 debug!(
1993                     "impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) - None (differing polarities)",
1994                     def_id1, def_id2
1995                 );
1996                 return None;
1997             }
1998             (ImplPolarity::Positive, ImplPolarity::Positive)
1999             | (ImplPolarity::Negative, ImplPolarity::Negative) => {}
2000         };
2001
2002         let is_marker_overlap = {
2003             let is_marker_impl = |def_id: DefId| -> bool {
2004                 let trait_ref = self.impl_trait_ref(def_id);
2005                 trait_ref.map_or(false, |tr| self.trait_def(tr.def_id).is_marker)
2006             };
2007             is_marker_impl(def_id1) && is_marker_impl(def_id2)
2008         };
2009
2010         if is_marker_overlap {
2011             debug!(
2012                 "impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) = Some(Permitted) (marker overlap)",
2013                 def_id1, def_id2
2014             );
2015             Some(ImplOverlapKind::Permitted { marker: true })
2016         } else {
2017             if let Some(self_ty1) = self.issue33140_self_ty(def_id1) {
2018                 if let Some(self_ty2) = self.issue33140_self_ty(def_id2) {
2019                     if self_ty1 == self_ty2 {
2020                         debug!(
2021                             "impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) - issue #33140 HACK",
2022                             def_id1, def_id2
2023                         );
2024                         return Some(ImplOverlapKind::Issue33140);
2025                     } else {
2026                         debug!(
2027                             "impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) - found {:?} != {:?}",
2028                             def_id1, def_id2, self_ty1, self_ty2
2029                         );
2030                     }
2031                 }
2032             }
2033
2034             debug!("impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) = None", def_id1, def_id2);
2035             None
2036         }
2037     }
2038
2039     /// Returns `ty::VariantDef` if `res` refers to a struct,
2040     /// or variant or their constructors, panics otherwise.
2041     pub fn expect_variant_res(self, res: Res) -> &'tcx VariantDef {
2042         match res {
2043             Res::Def(DefKind::Variant, did) => {
2044                 let enum_did = self.parent(did).unwrap();
2045                 self.adt_def(enum_did).variant_with_id(did)
2046             }
2047             Res::Def(DefKind::Struct | DefKind::Union, did) => self.adt_def(did).non_enum_variant(),
2048             Res::Def(DefKind::Ctor(CtorOf::Variant, ..), variant_ctor_did) => {
2049                 let variant_did = self.parent(variant_ctor_did).unwrap();
2050                 let enum_did = self.parent(variant_did).unwrap();
2051                 self.adt_def(enum_did).variant_with_ctor_id(variant_ctor_did)
2052             }
2053             Res::Def(DefKind::Ctor(CtorOf::Struct, ..), ctor_did) => {
2054                 let struct_did = self.parent(ctor_did).expect("struct ctor has no parent");
2055                 self.adt_def(struct_did).non_enum_variant()
2056             }
2057             _ => bug!("expect_variant_res used with unexpected res {:?}", res),
2058         }
2059     }
2060
2061     /// Returns the possibly-auto-generated MIR of a `(DefId, Subst)` pair.
2062     pub fn instance_mir(self, instance: ty::InstanceDef<'tcx>) -> &'tcx Body<'tcx> {
2063         match instance {
2064             ty::InstanceDef::Item(def) => match self.def_kind(def.did) {
2065                 DefKind::Const
2066                 | DefKind::Static
2067                 | DefKind::AssocConst
2068                 | DefKind::Ctor(..)
2069                 | DefKind::AnonConst
2070                 | DefKind::InlineConst => self.mir_for_ctfe_opt_const_arg(def),
2071                 // If the caller wants `mir_for_ctfe` of a function they should not be using
2072                 // `instance_mir`, so we'll assume const fn also wants the optimized version.
2073                 _ => {
2074                     assert_eq!(def.const_param_did, None);
2075                     self.optimized_mir(def.did)
2076                 }
2077             },
2078             ty::InstanceDef::VtableShim(..)
2079             | ty::InstanceDef::ReifyShim(..)
2080             | ty::InstanceDef::Intrinsic(..)
2081             | ty::InstanceDef::FnPtrShim(..)
2082             | ty::InstanceDef::Virtual(..)
2083             | ty::InstanceDef::ClosureOnceShim { .. }
2084             | ty::InstanceDef::DropGlue(..)
2085             | ty::InstanceDef::CloneShim(..) => self.mir_shims(instance),
2086         }
2087     }
2088
2089     /// Gets the attributes of a definition.
2090     pub fn get_attrs(self, did: DefId) -> Attributes<'tcx> {
2091         if let Some(did) = did.as_local() {
2092             self.hir().attrs(self.hir().local_def_id_to_hir_id(did))
2093         } else {
2094             self.item_attrs(did)
2095         }
2096     }
2097
2098     /// Determines whether an item is annotated with an attribute.
2099     pub fn has_attr(self, did: DefId, attr: Symbol) -> bool {
2100         self.sess.contains_name(&self.get_attrs(did), attr)
2101     }
2102
2103     /// Determines whether an item is annotated with `doc(hidden)`.
2104     pub fn is_doc_hidden(self, did: DefId) -> bool {
2105         self.get_attrs(did)
2106             .iter()
2107             .filter_map(|attr| if attr.has_name(sym::doc) { attr.meta_item_list() } else { None })
2108             .any(|items| items.iter().any(|item| item.has_name(sym::hidden)))
2109     }
2110
2111     /// Returns `true` if this is an `auto trait`.
2112     pub fn trait_is_auto(self, trait_def_id: DefId) -> bool {
2113         self.trait_def(trait_def_id).has_auto_impl
2114     }
2115
2116     /// Returns layout of a generator. Layout might be unavailable if the
2117     /// generator is tainted by errors.
2118     pub fn generator_layout(self, def_id: DefId) -> Option<&'tcx GeneratorLayout<'tcx>> {
2119         self.optimized_mir(def_id).generator_layout()
2120     }
2121
2122     /// Given the `DefId` of an impl, returns the `DefId` of the trait it implements.
2123     /// If it implements no trait, returns `None`.
2124     pub fn trait_id_of_impl(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2125         self.impl_trait_ref(def_id).map(|tr| tr.def_id)
2126     }
2127
2128     /// If the given defid describes a method belonging to an impl, returns the
2129     /// `DefId` of the impl that the method belongs to; otherwise, returns `None`.
2130     pub fn impl_of_method(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2131         self.opt_associated_item(def_id).and_then(|trait_item| match trait_item.container {
2132             TraitContainer(_) => None,
2133             ImplContainer(def_id) => Some(def_id),
2134         })
2135     }
2136
2137     /// Looks up the span of `impl_did` if the impl is local; otherwise returns `Err`
2138     /// with the name of the crate containing the impl.
2139     pub fn span_of_impl(self, impl_did: DefId) -> Result<Span, Symbol> {
2140         if let Some(impl_did) = impl_did.as_local() {
2141             Ok(self.def_span(impl_did))
2142         } else {
2143             Err(self.crate_name(impl_did.krate))
2144         }
2145     }
2146
2147     /// Hygienically compares a use-site name (`use_name`) for a field or an associated item with
2148     /// its supposed definition name (`def_name`). The method also needs `DefId` of the supposed
2149     /// definition's parent/scope to perform comparison.
2150     pub fn hygienic_eq(self, use_name: Ident, def_name: Ident, def_parent_def_id: DefId) -> bool {
2151         // We could use `Ident::eq` here, but we deliberately don't. The name
2152         // comparison fails frequently, and we want to avoid the expensive
2153         // `normalize_to_macros_2_0()` calls required for the span comparison whenever possible.
2154         use_name.name == def_name.name
2155             && use_name
2156                 .span
2157                 .ctxt()
2158                 .hygienic_eq(def_name.span.ctxt(), self.expn_that_defined(def_parent_def_id))
2159     }
2160
2161     pub fn adjust_ident(self, mut ident: Ident, scope: DefId) -> Ident {
2162         ident.span.normalize_to_macros_2_0_and_adjust(self.expn_that_defined(scope));
2163         ident
2164     }
2165
2166     pub fn adjust_ident_and_get_scope(
2167         self,
2168         mut ident: Ident,
2169         scope: DefId,
2170         block: hir::HirId,
2171     ) -> (Ident, DefId) {
2172         let scope = ident
2173             .span
2174             .normalize_to_macros_2_0_and_adjust(self.expn_that_defined(scope))
2175             .and_then(|actual_expansion| actual_expansion.expn_data().parent_module)
2176             .unwrap_or_else(|| self.parent_module(block).to_def_id());
2177         (ident, scope)
2178     }
2179
2180     pub fn is_object_safe(self, key: DefId) -> bool {
2181         self.object_safety_violations(key).is_empty()
2182     }
2183 }
2184
2185 /// Yields the parent function's `LocalDefId` if `def_id` is an `impl Trait` definition.
2186 pub fn is_impl_trait_defn(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> Option<LocalDefId> {
2187     let def_id = def_id.as_local()?;
2188     if let Node::Item(item) = tcx.hir().get_by_def_id(def_id) {
2189         if let hir::ItemKind::OpaqueTy(ref opaque_ty) = item.kind {
2190             return match opaque_ty.origin {
2191                 hir::OpaqueTyOrigin::FnReturn(parent) | hir::OpaqueTyOrigin::AsyncFn(parent) => {
2192                     Some(parent)
2193                 }
2194                 hir::OpaqueTyOrigin::TyAlias => None,
2195             };
2196         }
2197     }
2198     None
2199 }
2200
2201 pub fn int_ty(ity: ast::IntTy) -> IntTy {
2202     match ity {
2203         ast::IntTy::Isize => IntTy::Isize,
2204         ast::IntTy::I8 => IntTy::I8,
2205         ast::IntTy::I16 => IntTy::I16,
2206         ast::IntTy::I32 => IntTy::I32,
2207         ast::IntTy::I64 => IntTy::I64,
2208         ast::IntTy::I128 => IntTy::I128,
2209     }
2210 }
2211
2212 pub fn uint_ty(uty: ast::UintTy) -> UintTy {
2213     match uty {
2214         ast::UintTy::Usize => UintTy::Usize,
2215         ast::UintTy::U8 => UintTy::U8,
2216         ast::UintTy::U16 => UintTy::U16,
2217         ast::UintTy::U32 => UintTy::U32,
2218         ast::UintTy::U64 => UintTy::U64,
2219         ast::UintTy::U128 => UintTy::U128,
2220     }
2221 }
2222
2223 pub fn float_ty(fty: ast::FloatTy) -> FloatTy {
2224     match fty {
2225         ast::FloatTy::F32 => FloatTy::F32,
2226         ast::FloatTy::F64 => FloatTy::F64,
2227     }
2228 }
2229
2230 pub fn ast_int_ty(ity: IntTy) -> ast::IntTy {
2231     match ity {
2232         IntTy::Isize => ast::IntTy::Isize,
2233         IntTy::I8 => ast::IntTy::I8,
2234         IntTy::I16 => ast::IntTy::I16,
2235         IntTy::I32 => ast::IntTy::I32,
2236         IntTy::I64 => ast::IntTy::I64,
2237         IntTy::I128 => ast::IntTy::I128,
2238     }
2239 }
2240
2241 pub fn ast_uint_ty(uty: UintTy) -> ast::UintTy {
2242     match uty {
2243         UintTy::Usize => ast::UintTy::Usize,
2244         UintTy::U8 => ast::UintTy::U8,
2245         UintTy::U16 => ast::UintTy::U16,
2246         UintTy::U32 => ast::UintTy::U32,
2247         UintTy::U64 => ast::UintTy::U64,
2248         UintTy::U128 => ast::UintTy::U128,
2249     }
2250 }
2251
2252 pub fn provide(providers: &mut ty::query::Providers) {
2253     closure::provide(providers);
2254     context::provide(providers);
2255     erase_regions::provide(providers);
2256     layout::provide(providers);
2257     util::provide(providers);
2258     print::provide(providers);
2259     super::util::bug::provide(providers);
2260     super::middle::provide(providers);
2261     *providers = ty::query::Providers {
2262         trait_impls_of: trait_def::trait_impls_of_provider,
2263         type_uninhabited_from: inhabitedness::type_uninhabited_from,
2264         const_param_default: consts::const_param_default,
2265         vtable_allocation: vtable::vtable_allocation_provider,
2266         ..*providers
2267     };
2268 }
2269
2270 /// A map for the local crate mapping each type to a vector of its
2271 /// inherent impls. This is not meant to be used outside of coherence;
2272 /// rather, you should request the vector for a specific type via
2273 /// `tcx.inherent_impls(def_id)` so as to minimize your dependencies
2274 /// (constructing this map requires touching the entire crate).
2275 #[derive(Clone, Debug, Default, HashStable)]
2276 pub struct CrateInherentImpls {
2277     pub inherent_impls: LocalDefIdMap<Vec<DefId>>,
2278 }
2279
2280 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, TyEncodable, HashStable)]
2281 pub struct SymbolName<'tcx> {
2282     /// `&str` gives a consistent ordering, which ensures reproducible builds.
2283     pub name: &'tcx str,
2284 }
2285
2286 impl<'tcx> SymbolName<'tcx> {
2287     pub fn new(tcx: TyCtxt<'tcx>, name: &str) -> SymbolName<'tcx> {
2288         SymbolName {
2289             name: unsafe { str::from_utf8_unchecked(tcx.arena.alloc_slice(name.as_bytes())) },
2290         }
2291     }
2292 }
2293
2294 impl<'tcx> fmt::Display for SymbolName<'tcx> {
2295     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
2296         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
2297     }
2298 }
2299
2300 impl<'tcx> fmt::Debug for SymbolName<'tcx> {
2301     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
2302         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
2303     }
2304 }
2305
2306 #[derive(Debug, Default, Copy, Clone)]
2307 pub struct FoundRelationships {
2308     /// This is true if we identified that this Ty (`?T`) is found in a `?T: Foo`
2309     /// obligation, where:
2310     ///
2311     ///  * `Foo` is not `Sized`
2312     ///  * `(): Foo` may be satisfied
2313     pub self_in_trait: bool,
2314     /// This is true if we identified that this Ty (`?T`) is found in a `<_ as
2315     /// _>::AssocType = ?T`
2316     pub output: bool,
2317 }