]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - compiler/rustc_middle/src/ty/mod.rs
Rollup merge of #99156 - lcnr:omoe-wa, r=wesleywiser
[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 rustc-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, TypeSuperFoldable};
13 pub use self::visit::{TypeSuperVisitable, TypeVisitable, TypeVisitor};
14 pub use self::AssocItemContainer::*;
15 pub use self::BorrowKind::*;
16 pub use self::IntVarValue::*;
17 pub use self::Variance::*;
18 use crate::metadata::ModChild;
19 use crate::middle::privacy::AccessLevels;
20 use crate::mir::{Body, GeneratorLayout};
21 use crate::traits::{self, Reveal};
22 use crate::ty;
23 use crate::ty::fast_reject::SimplifiedType;
24 use crate::ty::util::Discr;
25 pub use adt::*;
26 pub use assoc::*;
27 pub use generics::*;
28 use rustc_ast as ast;
29 use rustc_ast::node_id::NodeMap;
30 use rustc_attr as attr;
31 use rustc_data_structures::fingerprint::Fingerprint;
32 use rustc_data_structures::fx::{FxHashMap, FxHashSet, FxIndexMap, FxIndexSet};
33 use rustc_data_structures::intern::{Interned, WithStableHash};
34 use rustc_data_structures::stable_hasher::{HashStable, StableHasher};
35 use rustc_data_structures::tagged_ptr::CopyTaggedPtr;
36 use rustc_hir as hir;
37 use rustc_hir::def::{CtorKind, CtorOf, DefKind, LifetimeRes, Res};
38 use rustc_hir::def_id::{CrateNum, DefId, LocalDefId, LocalDefIdMap};
39 use rustc_hir::Node;
40 use rustc_index::vec::IndexVec;
41 use rustc_macros::HashStable;
42 use rustc_query_system::ich::StableHashingContext;
43 use rustc_span::hygiene::MacroKind;
44 use rustc_span::symbol::{kw, sym, Ident, Symbol};
45 use rustc_span::{ExpnId, Span};
46 use rustc_target::abi::{Align, VariantIdx};
47 pub use subst::*;
48 pub use vtable::*;
49
50 use std::fmt::Debug;
51 use std::hash::Hash;
52 use std::ops::ControlFlow;
53 use std::{fmt, str};
54
55 pub use crate::ty::diagnostics::*;
56 pub use rustc_type_ir::InferTy::*;
57 pub use rustc_type_ir::RegionKind::*;
58 pub use rustc_type_ir::TyKind::*;
59 pub use rustc_type_ir::*;
60
61 pub use self::binding::BindingMode;
62 pub use self::binding::BindingMode::*;
63 pub use self::closure::{
64     is_ancestor_or_same_capture, place_to_string_for_capture, BorrowKind, CaptureInfo,
65     CapturedPlace, ClosureKind, MinCaptureInformationMap, MinCaptureList,
66     RootVariableMinCaptureList, UpvarCapture, UpvarCaptureMap, UpvarId, UpvarListMap, UpvarPath,
67     CAPTURE_STRUCT_LOCAL,
68 };
69 pub use self::consts::{
70     Const, ConstInt, ConstKind, ConstS, InferConst, ScalarInt, Unevaluated, ValTree,
71 };
72 pub use self::context::{
73     tls, CanonicalUserType, CanonicalUserTypeAnnotation, CanonicalUserTypeAnnotations,
74     CtxtInterners, DelaySpanBugEmitted, FreeRegionInfo, GeneratorDiagnosticData,
75     GeneratorInteriorTypeCause, GlobalCtxt, Lift, OnDiskCache, TyCtxt, TypeckResults, UserType,
76     UserTypeAnnotationIndex,
77 };
78 pub use self::instance::{Instance, InstanceDef};
79 pub use self::list::List;
80 pub use self::parameterized::ParameterizedOverTcx;
81 pub use self::rvalue_scopes::RvalueScopes;
82 pub use self::sty::BoundRegionKind::*;
83 pub use self::sty::{
84     Article, Binder, BoundRegion, BoundRegionKind, BoundTy, BoundTyKind, BoundVar,
85     BoundVariableKind, CanonicalPolyFnSig, ClosureSubsts, ClosureSubstsParts, ConstVid,
86     EarlyBinder, EarlyBoundRegion, ExistentialPredicate, ExistentialProjection,
87     ExistentialTraitRef, FnSig, FreeRegion, GenSig, GeneratorSubsts, GeneratorSubstsParts,
88     InlineConstSubsts, InlineConstSubstsParts, ParamConst, ParamTy, PolyExistentialProjection,
89     PolyExistentialTraitRef, PolyFnSig, PolyGenSig, PolyTraitRef, ProjectionTy, Region, RegionKind,
90     RegionVid, TraitRef, TyKind, TypeAndMut, UpvarSubsts, VarianceDiagInfo,
91 };
92 pub use self::trait_def::TraitDef;
93
94 pub mod _match;
95 pub mod abstract_const;
96 pub mod adjustment;
97 pub mod binding;
98 pub mod cast;
99 pub mod codec;
100 pub mod error;
101 pub mod fast_reject;
102 pub mod flags;
103 pub mod fold;
104 pub mod inhabitedness;
105 pub mod layout;
106 pub mod normalize_erasing_regions;
107 pub mod print;
108 pub mod query;
109 pub mod relate;
110 pub mod subst;
111 pub mod trait_def;
112 pub mod util;
113 pub mod visit;
114 pub mod vtable;
115 pub mod walk;
116
117 mod adt;
118 mod assoc;
119 mod closure;
120 mod consts;
121 mod context;
122 mod diagnostics;
123 mod erase_regions;
124 mod generics;
125 mod impls_ty;
126 mod instance;
127 mod list;
128 mod parameterized;
129 mod rvalue_scopes;
130 mod structural_impls;
131 mod sty;
132
133 // Data types
134
135 pub type RegisteredTools = FxHashSet<Ident>;
136
137 #[derive(Debug)]
138 pub struct ResolverOutputs {
139     pub visibilities: FxHashMap<LocalDefId, Visibility>,
140     /// This field is used to decide whether we should make `PRIVATE_IN_PUBLIC` a hard error.
141     pub has_pub_restricted: bool,
142     /// Item with a given `LocalDefId` was defined during macro expansion with ID `ExpnId`.
143     pub expn_that_defined: FxHashMap<LocalDefId, ExpnId>,
144     /// Reference span for definitions.
145     pub source_span: IndexVec<LocalDefId, Span>,
146     pub access_levels: AccessLevels,
147     pub extern_crate_map: FxHashMap<LocalDefId, CrateNum>,
148     pub maybe_unused_trait_imports: FxIndexSet<LocalDefId>,
149     pub maybe_unused_extern_crates: Vec<(LocalDefId, Span)>,
150     pub reexport_map: FxHashMap<LocalDefId, Vec<ModChild>>,
151     pub glob_map: FxHashMap<LocalDefId, FxHashSet<Symbol>>,
152     /// Extern prelude entries. The value is `true` if the entry was introduced
153     /// via `extern crate` item and not `--extern` option or compiler built-in.
154     pub extern_prelude: FxHashMap<Symbol, bool>,
155     pub main_def: Option<MainDefinition>,
156     pub trait_impls: FxIndexMap<DefId, Vec<LocalDefId>>,
157     /// A list of proc macro LocalDefIds, written out in the order in which
158     /// they are declared in the static array generated by proc_macro_harness.
159     pub proc_macros: Vec<LocalDefId>,
160     /// Mapping from ident span to path span for paths that don't exist as written, but that
161     /// exist under `std`. For example, wrote `str::from_utf8` instead of `std::str::from_utf8`.
162     pub confused_type_with_std_module: FxHashMap<Span, Span>,
163     pub registered_tools: RegisteredTools,
164 }
165
166 /// Resolutions that should only be used for lowering.
167 /// This struct is meant to be consumed by lowering.
168 #[derive(Debug)]
169 pub struct ResolverAstLowering {
170     pub legacy_const_generic_args: FxHashMap<DefId, Option<Vec<usize>>>,
171
172     /// Resolutions for nodes that have a single resolution.
173     pub partial_res_map: NodeMap<hir::def::PartialRes>,
174     /// Resolutions for import nodes, which have multiple resolutions in different namespaces.
175     pub import_res_map: NodeMap<hir::def::PerNS<Option<Res<ast::NodeId>>>>,
176     /// Resolutions for labels (node IDs of their corresponding blocks or loops).
177     pub label_res_map: NodeMap<ast::NodeId>,
178     /// Resolutions for lifetimes.
179     pub lifetimes_res_map: NodeMap<LifetimeRes>,
180     /// Lifetime parameters that lowering will have to introduce.
181     pub extra_lifetime_params_map: NodeMap<Vec<(Ident, ast::NodeId, LifetimeRes)>>,
182
183     pub next_node_id: ast::NodeId,
184
185     pub node_id_to_def_id: FxHashMap<ast::NodeId, LocalDefId>,
186     pub def_id_to_node_id: IndexVec<LocalDefId, ast::NodeId>,
187
188     pub trait_map: NodeMap<Vec<hir::TraitCandidate>>,
189     /// A small map keeping true kinds of built-in macros that appear to be fn-like on
190     /// the surface (`macro` items in libcore), but are actually attributes or derives.
191     pub builtin_macro_kinds: FxHashMap<LocalDefId, MacroKind>,
192 }
193
194 #[derive(Clone, Copy, Debug)]
195 pub struct MainDefinition {
196     pub res: Res<ast::NodeId>,
197     pub is_import: bool,
198     pub span: Span,
199 }
200
201 impl MainDefinition {
202     pub fn opt_fn_def_id(self) -> Option<DefId> {
203         if let Res::Def(DefKind::Fn, def_id) = self.res { Some(def_id) } else { None }
204     }
205 }
206
207 /// The "header" of an impl is everything outside the body: a Self type, a trait
208 /// ref (in the case of a trait impl), and a set of predicates (from the
209 /// bounds / where-clauses).
210 #[derive(Clone, Debug, TypeFoldable, TypeVisitable)]
211 pub struct ImplHeader<'tcx> {
212     pub impl_def_id: DefId,
213     pub self_ty: Ty<'tcx>,
214     pub trait_ref: Option<TraitRef<'tcx>>,
215     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
216 }
217
218 #[derive(Copy, Clone, Debug, TypeFoldable, TypeVisitable)]
219 pub enum ImplSubject<'tcx> {
220     Trait(TraitRef<'tcx>),
221     Inherent(Ty<'tcx>),
222 }
223
224 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, TyEncodable, TyDecodable, HashStable, Debug)]
225 #[derive(TypeFoldable, TypeVisitable)]
226 pub enum ImplPolarity {
227     /// `impl Trait for Type`
228     Positive,
229     /// `impl !Trait for Type`
230     Negative,
231     /// `#[rustc_reservation_impl] impl Trait for Type`
232     ///
233     /// This is a "stability hack", not a real Rust feature.
234     /// See #64631 for details.
235     Reservation,
236 }
237
238 impl ImplPolarity {
239     /// Flips polarity by turning `Positive` into `Negative` and `Negative` into `Positive`.
240     pub fn flip(&self) -> Option<ImplPolarity> {
241         match self {
242             ImplPolarity::Positive => Some(ImplPolarity::Negative),
243             ImplPolarity::Negative => Some(ImplPolarity::Positive),
244             ImplPolarity::Reservation => None,
245         }
246     }
247 }
248
249 impl fmt::Display for ImplPolarity {
250     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
251         match self {
252             Self::Positive => f.write_str("positive"),
253             Self::Negative => f.write_str("negative"),
254             Self::Reservation => f.write_str("reservation"),
255         }
256     }
257 }
258
259 #[derive(Clone, Debug, PartialEq, Eq, Copy, Hash, Encodable, Decodable, HashStable)]
260 pub enum Visibility {
261     /// Visible everywhere (including in other crates).
262     Public,
263     /// Visible only in the given crate-local module.
264     Restricted(DefId),
265     /// Not visible anywhere in the local crate. This is the visibility of private external items.
266     Invisible,
267 }
268
269 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash, HashStable, TyEncodable, TyDecodable)]
270 pub enum BoundConstness {
271     /// `T: Trait`
272     NotConst,
273     /// `T: ~const Trait`
274     ///
275     /// Requires resolving to const only when we are in a const context.
276     ConstIfConst,
277 }
278
279 impl BoundConstness {
280     /// Reduce `self` and `constness` to two possible combined states instead of four.
281     pub fn and(&mut self, constness: hir::Constness) -> hir::Constness {
282         match (constness, self) {
283             (hir::Constness::Const, BoundConstness::ConstIfConst) => hir::Constness::Const,
284             (_, this) => {
285                 *this = BoundConstness::NotConst;
286                 hir::Constness::NotConst
287             }
288         }
289     }
290 }
291
292 impl fmt::Display for BoundConstness {
293     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
294         match self {
295             Self::NotConst => f.write_str("normal"),
296             Self::ConstIfConst => f.write_str("`~const`"),
297         }
298     }
299 }
300
301 #[derive(Clone, Debug, PartialEq, Eq, Copy, Hash, TyEncodable, TyDecodable, HashStable)]
302 #[derive(TypeFoldable, TypeVisitable)]
303 pub struct ClosureSizeProfileData<'tcx> {
304     /// Tuple containing the types of closure captures before the feature `capture_disjoint_fields`
305     pub before_feature_tys: Ty<'tcx>,
306     /// Tuple containing the types of closure captures after the feature `capture_disjoint_fields`
307     pub after_feature_tys: Ty<'tcx>,
308 }
309
310 pub trait DefIdTree: Copy {
311     fn opt_parent(self, id: DefId) -> Option<DefId>;
312
313     #[inline]
314     #[track_caller]
315     fn parent(self, id: DefId) -> DefId {
316         match self.opt_parent(id) {
317             Some(id) => id,
318             // not `unwrap_or_else` to avoid breaking caller tracking
319             None => bug!("{id:?} doesn't have a parent"),
320         }
321     }
322
323     #[inline]
324     #[track_caller]
325     fn opt_local_parent(self, id: LocalDefId) -> Option<LocalDefId> {
326         self.opt_parent(id.to_def_id()).map(DefId::expect_local)
327     }
328
329     #[inline]
330     #[track_caller]
331     fn local_parent(self, id: LocalDefId) -> LocalDefId {
332         self.parent(id.to_def_id()).expect_local()
333     }
334
335     fn is_descendant_of(self, mut descendant: DefId, ancestor: DefId) -> bool {
336         if descendant.krate != ancestor.krate {
337             return false;
338         }
339
340         while descendant != ancestor {
341             match self.opt_parent(descendant) {
342                 Some(parent) => descendant = parent,
343                 None => return false,
344             }
345         }
346         true
347     }
348 }
349
350 impl<'tcx> DefIdTree for TyCtxt<'tcx> {
351     #[inline]
352     fn opt_parent(self, id: DefId) -> Option<DefId> {
353         self.def_key(id).parent.map(|index| DefId { index, ..id })
354     }
355 }
356
357 impl Visibility {
358     /// Returns `true` if an item with this visibility is accessible from the given block.
359     pub fn is_accessible_from<T: DefIdTree>(self, module: DefId, tree: T) -> bool {
360         let restriction = match self {
361             // Public items are visible everywhere.
362             Visibility::Public => return true,
363             // Private items from other crates are visible nowhere.
364             Visibility::Invisible => return false,
365             // Restricted items are visible in an arbitrary local module.
366             Visibility::Restricted(other) if other.krate != module.krate => return false,
367             Visibility::Restricted(module) => module,
368         };
369
370         tree.is_descendant_of(module, restriction)
371     }
372
373     /// Returns `true` if this visibility is at least as accessible as the given visibility
374     pub fn is_at_least<T: DefIdTree>(self, vis: Visibility, tree: T) -> bool {
375         let vis_restriction = match vis {
376             Visibility::Public => return self == Visibility::Public,
377             Visibility::Invisible => return true,
378             Visibility::Restricted(module) => module,
379         };
380
381         self.is_accessible_from(vis_restriction, tree)
382     }
383
384     // Returns `true` if this item is visible anywhere in the local crate.
385     pub fn is_visible_locally(self) -> bool {
386         match self {
387             Visibility::Public => true,
388             Visibility::Restricted(def_id) => def_id.is_local(),
389             Visibility::Invisible => false,
390         }
391     }
392
393     pub fn is_public(self) -> bool {
394         matches!(self, Visibility::Public)
395     }
396 }
397
398 /// The crate variances map is computed during typeck and contains the
399 /// variance of every item in the local crate. You should not use it
400 /// directly, because to do so will make your pass dependent on the
401 /// HIR of every item in the local crate. Instead, use
402 /// `tcx.variances_of()` to get the variance for a *particular*
403 /// item.
404 #[derive(HashStable, Debug)]
405 pub struct CrateVariancesMap<'tcx> {
406     /// For each item with generics, maps to a vector of the variance
407     /// of its generics. If an item has no generics, it will have no
408     /// entry.
409     pub variances: FxHashMap<DefId, &'tcx [ty::Variance]>,
410 }
411
412 // Contains information needed to resolve types and (in the future) look up
413 // the types of AST nodes.
414 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash)]
415 pub struct CReaderCacheKey {
416     pub cnum: Option<CrateNum>,
417     pub pos: usize,
418 }
419
420 /// Represents a type.
421 ///
422 /// IMPORTANT:
423 /// - This is a very "dumb" struct (with no derives and no `impls`).
424 /// - Values of this type are always interned and thus unique, and are stored
425 ///   as an `Interned<TyS>`.
426 /// - `Ty` (which contains a reference to a `Interned<TyS>`) or `Interned<TyS>`
427 ///   should be used everywhere instead of `TyS`. In particular, `Ty` has most
428 ///   of the relevant methods.
429 #[derive(PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord)]
430 #[allow(rustc::usage_of_ty_tykind)]
431 pub(crate) struct TyS<'tcx> {
432     /// This field shouldn't be used directly and may be removed in the future.
433     /// Use `Ty::kind()` instead.
434     kind: TyKind<'tcx>,
435
436     /// This field provides fast access to information that is also contained
437     /// in `kind`.
438     ///
439     /// This field shouldn't be used directly and may be removed in the future.
440     /// Use `Ty::flags()` instead.
441     flags: TypeFlags,
442
443     /// This field provides fast access to information that is also contained
444     /// in `kind`.
445     ///
446     /// This is a kind of confusing thing: it stores the smallest
447     /// binder such that
448     ///
449     /// (a) the binder itself captures nothing but
450     /// (b) all the late-bound things within the type are captured
451     ///     by some sub-binder.
452     ///
453     /// So, for a type without any late-bound things, like `u32`, this
454     /// will be *innermost*, because that is the innermost binder that
455     /// captures nothing. But for a type `&'D u32`, where `'D` is a
456     /// late-bound region with De Bruijn index `D`, this would be `D + 1`
457     /// -- the binder itself does not capture `D`, but `D` is captured
458     /// by an inner binder.
459     ///
460     /// We call this concept an "exclusive" binder `D` because all
461     /// De Bruijn indices within the type are contained within `0..D`
462     /// (exclusive).
463     outer_exclusive_binder: ty::DebruijnIndex,
464 }
465
466 // `TyS` is used a lot. Make sure it doesn't unintentionally get bigger.
467 #[cfg(all(target_arch = "x86_64", target_pointer_width = "64"))]
468 static_assert_size!(TyS<'_>, 40);
469
470 // We are actually storing a stable hash cache next to the type, so let's
471 // also check the full size
472 #[cfg(all(target_arch = "x86_64", target_pointer_width = "64"))]
473 static_assert_size!(WithStableHash<TyS<'_>>, 56);
474
475 /// Use this rather than `TyS`, whenever possible.
476 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, HashStable)]
477 #[rustc_diagnostic_item = "Ty"]
478 #[rustc_pass_by_value]
479 pub struct Ty<'tcx>(Interned<'tcx, WithStableHash<TyS<'tcx>>>);
480
481 impl<'tcx> TyCtxt<'tcx> {
482     /// A "bool" type used in rustc_mir_transform unit tests when we
483     /// have not spun up a TyCtxt.
484     pub const BOOL_TY_FOR_UNIT_TESTING: Ty<'tcx> = Ty(Interned::new_unchecked(&WithStableHash {
485         internee: TyS {
486             kind: ty::Bool,
487             flags: TypeFlags::empty(),
488             outer_exclusive_binder: DebruijnIndex::from_usize(0),
489         },
490         stable_hash: Fingerprint::ZERO,
491     }));
492 }
493
494 impl<'a, 'tcx> HashStable<StableHashingContext<'a>> for TyS<'tcx> {
495     #[inline]
496     fn hash_stable(&self, hcx: &mut StableHashingContext<'a>, hasher: &mut StableHasher) {
497         let TyS {
498             kind,
499
500             // The other fields just provide fast access to information that is
501             // also contained in `kind`, so no need to hash them.
502             flags: _,
503
504             outer_exclusive_binder: _,
505         } = self;
506
507         kind.hash_stable(hcx, hasher)
508     }
509 }
510
511 impl ty::EarlyBoundRegion {
512     /// Does this early bound region have a name? Early bound regions normally
513     /// always have names except when using anonymous lifetimes (`'_`).
514     pub fn has_name(&self) -> bool {
515         self.name != kw::UnderscoreLifetime
516     }
517 }
518
519 /// Represents a predicate.
520 ///
521 /// See comments on `TyS`, which apply here too (albeit for
522 /// `PredicateS`/`Predicate` rather than `TyS`/`Ty`).
523 #[derive(Debug)]
524 pub(crate) struct PredicateS<'tcx> {
525     kind: Binder<'tcx, PredicateKind<'tcx>>,
526     flags: TypeFlags,
527     /// See the comment for the corresponding field of [TyS].
528     outer_exclusive_binder: ty::DebruijnIndex,
529 }
530
531 // This type is used a lot. Make sure it doesn't unintentionally get bigger.
532 #[cfg(all(target_arch = "x86_64", target_pointer_width = "64"))]
533 static_assert_size!(PredicateS<'_>, 56);
534
535 /// Use this rather than `PredicateS`, whenever possible.
536 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash)]
537 #[rustc_pass_by_value]
538 pub struct Predicate<'tcx>(Interned<'tcx, PredicateS<'tcx>>);
539
540 impl<'tcx> Predicate<'tcx> {
541     /// Gets the inner `Binder<'tcx, PredicateKind<'tcx>>`.
542     #[inline]
543     pub fn kind(self) -> Binder<'tcx, PredicateKind<'tcx>> {
544         self.0.kind
545     }
546
547     #[inline(always)]
548     pub fn flags(self) -> TypeFlags {
549         self.0.flags
550     }
551
552     #[inline(always)]
553     pub fn outer_exclusive_binder(self) -> DebruijnIndex {
554         self.0.outer_exclusive_binder
555     }
556
557     /// Flips the polarity of a Predicate.
558     ///
559     /// Given `T: Trait` predicate it returns `T: !Trait` and given `T: !Trait` returns `T: Trait`.
560     pub fn flip_polarity(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Option<Predicate<'tcx>> {
561         let kind = self
562             .kind()
563             .map_bound(|kind| match kind {
564                 PredicateKind::Trait(TraitPredicate { trait_ref, constness, polarity }) => {
565                     Some(PredicateKind::Trait(TraitPredicate {
566                         trait_ref,
567                         constness,
568                         polarity: polarity.flip()?,
569                     }))
570                 }
571
572                 _ => None,
573             })
574             .transpose()?;
575
576         Some(tcx.mk_predicate(kind))
577     }
578
579     pub fn without_const(mut self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Self {
580         if let PredicateKind::Trait(TraitPredicate { trait_ref, constness, polarity }) = self.kind().skip_binder()
581             && constness != BoundConstness::NotConst
582         {
583             self = tcx.mk_predicate(self.kind().rebind(PredicateKind::Trait(TraitPredicate {
584                 trait_ref,
585                 constness: BoundConstness::NotConst,
586                 polarity,
587             })));
588         }
589         self
590     }
591 }
592
593 impl<'a, 'tcx> HashStable<StableHashingContext<'a>> for Predicate<'tcx> {
594     fn hash_stable(&self, hcx: &mut StableHashingContext<'a>, hasher: &mut StableHasher) {
595         let PredicateS {
596             ref kind,
597
598             // The other fields just provide fast access to information that is
599             // also contained in `kind`, so no need to hash them.
600             flags: _,
601             outer_exclusive_binder: _,
602         } = self.0.0;
603
604         kind.hash_stable(hcx, hasher);
605     }
606 }
607
608 impl rustc_errors::IntoDiagnosticArg for Predicate<'_> {
609     fn into_diagnostic_arg(self) -> rustc_errors::DiagnosticArgValue<'static> {
610         rustc_errors::DiagnosticArgValue::Str(std::borrow::Cow::Owned(self.to_string()))
611     }
612 }
613
614 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, TyEncodable, TyDecodable)]
615 #[derive(HashStable, TypeFoldable, TypeVisitable)]
616 pub enum PredicateKind<'tcx> {
617     /// Corresponds to `where Foo: Bar<A, B, C>`. `Foo` here would be
618     /// the `Self` type of the trait reference and `A`, `B`, and `C`
619     /// would be the type parameters.
620     Trait(TraitPredicate<'tcx>),
621
622     /// `where 'a: 'b`
623     RegionOutlives(RegionOutlivesPredicate<'tcx>),
624
625     /// `where T: 'a`
626     TypeOutlives(TypeOutlivesPredicate<'tcx>),
627
628     /// `where <T as TraitRef>::Name == X`, approximately.
629     /// See the `ProjectionPredicate` struct for details.
630     Projection(ProjectionPredicate<'tcx>),
631
632     /// No syntax: `T` well-formed.
633     WellFormed(GenericArg<'tcx>),
634
635     /// Trait must be object-safe.
636     ObjectSafe(DefId),
637
638     /// No direct syntax. May be thought of as `where T: FnFoo<...>`
639     /// for some substitutions `...` and `T` being a closure type.
640     /// Satisfied (or refuted) once we know the closure's kind.
641     ClosureKind(DefId, SubstsRef<'tcx>, ClosureKind),
642
643     /// `T1 <: T2`
644     ///
645     /// This obligation is created most often when we have two
646     /// unresolved type variables and hence don't have enough
647     /// information to process the subtyping obligation yet.
648     Subtype(SubtypePredicate<'tcx>),
649
650     /// `T1` coerced to `T2`
651     ///
652     /// Like a subtyping obligation, this is created most often
653     /// when we have two unresolved type variables and hence
654     /// don't have enough information to process the coercion
655     /// obligation yet. At the moment, we actually process coercions
656     /// very much like subtyping and don't handle the full coercion
657     /// logic.
658     Coerce(CoercePredicate<'tcx>),
659
660     /// Constant initializer must evaluate successfully.
661     ConstEvaluatable(ty::Unevaluated<'tcx, ()>),
662
663     /// Constants must be equal. The first component is the const that is expected.
664     ConstEquate(Const<'tcx>, Const<'tcx>),
665
666     /// Represents a type found in the environment that we can use for implied bounds.
667     ///
668     /// Only used for Chalk.
669     TypeWellFormedFromEnv(Ty<'tcx>),
670 }
671
672 /// The crate outlives map is computed during typeck and contains the
673 /// outlives of every item in the local crate. You should not use it
674 /// directly, because to do so will make your pass dependent on the
675 /// HIR of every item in the local crate. Instead, use
676 /// `tcx.inferred_outlives_of()` to get the outlives for a *particular*
677 /// item.
678 #[derive(HashStable, Debug)]
679 pub struct CratePredicatesMap<'tcx> {
680     /// For each struct with outlive bounds, maps to a vector of the
681     /// predicate of its outlive bounds. If an item has no outlives
682     /// bounds, it will have no entry.
683     pub predicates: FxHashMap<DefId, &'tcx [(Predicate<'tcx>, Span)]>,
684 }
685
686 impl<'tcx> Predicate<'tcx> {
687     /// Performs a substitution suitable for going from a
688     /// poly-trait-ref to supertraits that must hold if that
689     /// poly-trait-ref holds. This is slightly different from a normal
690     /// substitution in terms of what happens with bound regions. See
691     /// lengthy comment below for details.
692     pub fn subst_supertrait(
693         self,
694         tcx: TyCtxt<'tcx>,
695         trait_ref: &ty::PolyTraitRef<'tcx>,
696     ) -> Predicate<'tcx> {
697         // The interaction between HRTB and supertraits is not entirely
698         // obvious. Let me walk you (and myself) through an example.
699         //
700         // Let's start with an easy case. Consider two traits:
701         //
702         //     trait Foo<'a>: Bar<'a,'a> { }
703         //     trait Bar<'b,'c> { }
704         //
705         // Now, if we have a trait reference `for<'x> T: Foo<'x>`, then
706         // we can deduce that `for<'x> T: Bar<'x,'x>`. Basically, if we
707         // knew that `Foo<'x>` (for any 'x) then we also know that
708         // `Bar<'x,'x>` (for any 'x). This more-or-less falls out from
709         // normal substitution.
710         //
711         // In terms of why this is sound, the idea is that whenever there
712         // is an impl of `T:Foo<'a>`, it must show that `T:Bar<'a,'a>`
713         // holds.  So if there is an impl of `T:Foo<'a>` that applies to
714         // all `'a`, then we must know that `T:Bar<'a,'a>` holds for all
715         // `'a`.
716         //
717         // Another example to be careful of is this:
718         //
719         //     trait Foo1<'a>: for<'b> Bar1<'a,'b> { }
720         //     trait Bar1<'b,'c> { }
721         //
722         // Here, if we have `for<'x> T: Foo1<'x>`, then what do we know?
723         // The answer is that we know `for<'x,'b> T: Bar1<'x,'b>`. The
724         // reason is similar to the previous example: any impl of
725         // `T:Foo1<'x>` must show that `for<'b> T: Bar1<'x, 'b>`.  So
726         // basically we would want to collapse the bound lifetimes from
727         // the input (`trait_ref`) and the supertraits.
728         //
729         // To achieve this in practice is fairly straightforward. Let's
730         // consider the more complicated scenario:
731         //
732         // - We start out with `for<'x> T: Foo1<'x>`. In this case, `'x`
733         //   has a De Bruijn index of 1. We want to produce `for<'x,'b> T: Bar1<'x,'b>`,
734         //   where both `'x` and `'b` would have a DB index of 1.
735         //   The substitution from the input trait-ref is therefore going to be
736         //   `'a => 'x` (where `'x` has a DB index of 1).
737         // - The supertrait-ref is `for<'b> Bar1<'a,'b>`, where `'a` is an
738         //   early-bound parameter and `'b' is a late-bound parameter with a
739         //   DB index of 1.
740         // - If we replace `'a` with `'x` from the input, it too will have
741         //   a DB index of 1, and thus we'll have `for<'x,'b> Bar1<'x,'b>`
742         //   just as we wanted.
743         //
744         // There is only one catch. If we just apply the substitution `'a
745         // => 'x` to `for<'b> Bar1<'a,'b>`, the substitution code will
746         // adjust the DB index because we substituting into a binder (it
747         // tries to be so smart...) resulting in `for<'x> for<'b>
748         // Bar1<'x,'b>` (we have no syntax for this, so use your
749         // imagination). Basically the 'x will have DB index of 2 and 'b
750         // will have DB index of 1. Not quite what we want. So we apply
751         // the substitution to the *contents* of the trait reference,
752         // rather than the trait reference itself (put another way, the
753         // substitution code expects equal binding levels in the values
754         // from the substitution and the value being substituted into, and
755         // this trick achieves that).
756
757         // Working through the second example:
758         // trait_ref: for<'x> T: Foo1<'^0.0>; substs: [T, '^0.0]
759         // predicate: for<'b> Self: Bar1<'a, '^0.0>; substs: [Self, 'a, '^0.0]
760         // We want to end up with:
761         //     for<'x, 'b> T: Bar1<'^0.0, '^0.1>
762         // To do this:
763         // 1) We must shift all bound vars in predicate by the length
764         //    of trait ref's bound vars. So, we would end up with predicate like
765         //    Self: Bar1<'a, '^0.1>
766         // 2) We can then apply the trait substs to this, ending up with
767         //    T: Bar1<'^0.0, '^0.1>
768         // 3) Finally, to create the final bound vars, we concatenate the bound
769         //    vars of the trait ref with those of the predicate:
770         //    ['x, 'b]
771         let bound_pred = self.kind();
772         let pred_bound_vars = bound_pred.bound_vars();
773         let trait_bound_vars = trait_ref.bound_vars();
774         // 1) Self: Bar1<'a, '^0.0> -> Self: Bar1<'a, '^0.1>
775         let shifted_pred =
776             tcx.shift_bound_var_indices(trait_bound_vars.len(), bound_pred.skip_binder());
777         // 2) Self: Bar1<'a, '^0.1> -> T: Bar1<'^0.0, '^0.1>
778         let new = EarlyBinder(shifted_pred).subst(tcx, trait_ref.skip_binder().substs);
779         // 3) ['x] + ['b] -> ['x, 'b]
780         let bound_vars =
781             tcx.mk_bound_variable_kinds(trait_bound_vars.iter().chain(pred_bound_vars));
782         tcx.reuse_or_mk_predicate(self, ty::Binder::bind_with_vars(new, bound_vars))
783     }
784 }
785
786 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, TyEncodable, TyDecodable)]
787 #[derive(HashStable, TypeFoldable, TypeVisitable)]
788 pub struct TraitPredicate<'tcx> {
789     pub trait_ref: TraitRef<'tcx>,
790
791     pub constness: BoundConstness,
792
793     /// If polarity is Positive: we are proving that the trait is implemented.
794     ///
795     /// If polarity is Negative: we are proving that a negative impl of this trait
796     /// exists. (Note that coherence also checks whether negative impls of supertraits
797     /// exist via a series of predicates.)
798     ///
799     /// If polarity is Reserved: that's a bug.
800     pub polarity: ImplPolarity,
801 }
802
803 pub type PolyTraitPredicate<'tcx> = ty::Binder<'tcx, TraitPredicate<'tcx>>;
804
805 impl<'tcx> TraitPredicate<'tcx> {
806     pub fn remap_constness(&mut self, param_env: &mut ParamEnv<'tcx>) {
807         *param_env = param_env.with_constness(self.constness.and(param_env.constness()))
808     }
809
810     /// Remap the constness of this predicate before emitting it for diagnostics.
811     pub fn remap_constness_diag(&mut self, param_env: ParamEnv<'tcx>) {
812         // this is different to `remap_constness` that callees want to print this predicate
813         // in case of selection errors. `T: ~const Drop` bounds cannot end up here when the
814         // param_env is not const because it is always satisfied in non-const contexts.
815         if let hir::Constness::NotConst = param_env.constness() {
816             self.constness = ty::BoundConstness::NotConst;
817         }
818     }
819
820     pub fn def_id(self) -> DefId {
821         self.trait_ref.def_id
822     }
823
824     pub fn self_ty(self) -> Ty<'tcx> {
825         self.trait_ref.self_ty()
826     }
827
828     #[inline]
829     pub fn is_const_if_const(self) -> bool {
830         self.constness == BoundConstness::ConstIfConst
831     }
832
833     pub fn is_constness_satisfied_by(self, constness: hir::Constness) -> bool {
834         match (self.constness, constness) {
835             (BoundConstness::NotConst, _)
836             | (BoundConstness::ConstIfConst, hir::Constness::Const) => true,
837             (BoundConstness::ConstIfConst, hir::Constness::NotConst) => false,
838         }
839     }
840 }
841
842 impl<'tcx> PolyTraitPredicate<'tcx> {
843     pub fn def_id(self) -> DefId {
844         // Ok to skip binder since trait `DefId` does not care about regions.
845         self.skip_binder().def_id()
846     }
847
848     pub fn self_ty(self) -> ty::Binder<'tcx, Ty<'tcx>> {
849         self.map_bound(|trait_ref| trait_ref.self_ty())
850     }
851
852     /// Remap the constness of this predicate before emitting it for diagnostics.
853     pub fn remap_constness_diag(&mut self, param_env: ParamEnv<'tcx>) {
854         *self = self.map_bound(|mut p| {
855             p.remap_constness_diag(param_env);
856             p
857         });
858     }
859
860     #[inline]
861     pub fn is_const_if_const(self) -> bool {
862         self.skip_binder().is_const_if_const()
863     }
864 }
865
866 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, Debug, TyEncodable, TyDecodable)]
867 #[derive(HashStable, TypeFoldable, TypeVisitable)]
868 pub struct OutlivesPredicate<A, B>(pub A, pub B); // `A: B`
869 pub type RegionOutlivesPredicate<'tcx> = OutlivesPredicate<ty::Region<'tcx>, ty::Region<'tcx>>;
870 pub type TypeOutlivesPredicate<'tcx> = OutlivesPredicate<Ty<'tcx>, ty::Region<'tcx>>;
871 pub type PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> = ty::Binder<'tcx, RegionOutlivesPredicate<'tcx>>;
872 pub type PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> = ty::Binder<'tcx, TypeOutlivesPredicate<'tcx>>;
873
874 /// Encodes that `a` must be a subtype of `b`. The `a_is_expected` flag indicates
875 /// whether the `a` type is the type that we should label as "expected" when
876 /// presenting user diagnostics.
877 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug, TyEncodable, TyDecodable)]
878 #[derive(HashStable, TypeFoldable, TypeVisitable)]
879 pub struct SubtypePredicate<'tcx> {
880     pub a_is_expected: bool,
881     pub a: Ty<'tcx>,
882     pub b: Ty<'tcx>,
883 }
884 pub type PolySubtypePredicate<'tcx> = ty::Binder<'tcx, SubtypePredicate<'tcx>>;
885
886 /// Encodes that we have to coerce *from* the `a` type to the `b` type.
887 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug, TyEncodable, TyDecodable)]
888 #[derive(HashStable, TypeFoldable, TypeVisitable)]
889 pub struct CoercePredicate<'tcx> {
890     pub a: Ty<'tcx>,
891     pub b: Ty<'tcx>,
892 }
893 pub type PolyCoercePredicate<'tcx> = ty::Binder<'tcx, CoercePredicate<'tcx>>;
894
895 #[derive(Debug, Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, PartialOrd, Ord, TyEncodable, TyDecodable)]
896 #[derive(HashStable, TypeFoldable, TypeVisitable)]
897 pub enum Term<'tcx> {
898     Ty(Ty<'tcx>),
899     Const(Const<'tcx>),
900 }
901
902 impl<'tcx> From<Ty<'tcx>> for Term<'tcx> {
903     fn from(ty: Ty<'tcx>) -> Self {
904         Term::Ty(ty)
905     }
906 }
907
908 impl<'tcx> From<Const<'tcx>> for Term<'tcx> {
909     fn from(c: Const<'tcx>) -> Self {
910         Term::Const(c)
911     }
912 }
913
914 impl<'tcx> Term<'tcx> {
915     pub fn ty(&self) -> Option<Ty<'tcx>> {
916         if let Term::Ty(ty) = self { Some(*ty) } else { None }
917     }
918
919     pub fn ct(&self) -> Option<Const<'tcx>> {
920         if let Term::Const(c) = self { Some(*c) } else { None }
921     }
922
923     pub fn into_arg(self) -> GenericArg<'tcx> {
924         match self {
925             Term::Ty(ty) => ty.into(),
926             Term::Const(c) => c.into(),
927         }
928     }
929 }
930
931 /// This kind of predicate has no *direct* correspondent in the
932 /// syntax, but it roughly corresponds to the syntactic forms:
933 ///
934 /// 1. `T: TraitRef<..., Item = Type>`
935 /// 2. `<T as TraitRef<...>>::Item == Type` (NYI)
936 ///
937 /// In particular, form #1 is "desugared" to the combination of a
938 /// normal trait predicate (`T: TraitRef<...>`) and one of these
939 /// predicates. Form #2 is a broader form in that it also permits
940 /// equality between arbitrary types. Processing an instance of
941 /// Form #2 eventually yields one of these `ProjectionPredicate`
942 /// instances to normalize the LHS.
943 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, TyEncodable, TyDecodable)]
944 #[derive(HashStable, TypeFoldable, TypeVisitable)]
945 pub struct ProjectionPredicate<'tcx> {
946     pub projection_ty: ProjectionTy<'tcx>,
947     pub term: Term<'tcx>,
948 }
949
950 pub type PolyProjectionPredicate<'tcx> = Binder<'tcx, ProjectionPredicate<'tcx>>;
951
952 impl<'tcx> PolyProjectionPredicate<'tcx> {
953     /// Returns the `DefId` of the trait of the associated item being projected.
954     #[inline]
955     pub fn trait_def_id(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> DefId {
956         self.skip_binder().projection_ty.trait_def_id(tcx)
957     }
958
959     /// Get the [PolyTraitRef] required for this projection to be well formed.
960     /// Note that for generic associated types the predicates of the associated
961     /// type also need to be checked.
962     #[inline]
963     pub fn required_poly_trait_ref(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> PolyTraitRef<'tcx> {
964         // Note: unlike with `TraitRef::to_poly_trait_ref()`,
965         // `self.0.trait_ref` is permitted to have escaping regions.
966         // This is because here `self` has a `Binder` and so does our
967         // return value, so we are preserving the number of binding
968         // levels.
969         self.map_bound(|predicate| predicate.projection_ty.trait_ref(tcx))
970     }
971
972     pub fn term(&self) -> Binder<'tcx, Term<'tcx>> {
973         self.map_bound(|predicate| predicate.term)
974     }
975
976     /// The `DefId` of the `TraitItem` for the associated type.
977     ///
978     /// Note that this is not the `DefId` of the `TraitRef` containing this
979     /// associated type, which is in `tcx.associated_item(projection_def_id()).container`.
980     pub fn projection_def_id(&self) -> DefId {
981         // Ok to skip binder since trait `DefId` does not care about regions.
982         self.skip_binder().projection_ty.item_def_id
983     }
984 }
985
986 pub trait ToPolyTraitRef<'tcx> {
987     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx>;
988 }
989
990 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for PolyTraitPredicate<'tcx> {
991     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
992         self.map_bound_ref(|trait_pred| trait_pred.trait_ref)
993     }
994 }
995
996 pub trait ToPredicate<'tcx> {
997     fn to_predicate(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Predicate<'tcx>;
998 }
999
1000 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for Binder<'tcx, PredicateKind<'tcx>> {
1001     #[inline(always)]
1002     fn to_predicate(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Predicate<'tcx> {
1003         tcx.mk_predicate(self)
1004     }
1005 }
1006
1007 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTraitPredicate<'tcx> {
1008     fn to_predicate(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Predicate<'tcx> {
1009         self.map_bound(PredicateKind::Trait).to_predicate(tcx)
1010     }
1011 }
1012
1013 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> {
1014     fn to_predicate(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Predicate<'tcx> {
1015         self.map_bound(PredicateKind::RegionOutlives).to_predicate(tcx)
1016     }
1017 }
1018
1019 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> {
1020     fn to_predicate(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Predicate<'tcx> {
1021         self.map_bound(PredicateKind::TypeOutlives).to_predicate(tcx)
1022     }
1023 }
1024
1025 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyProjectionPredicate<'tcx> {
1026     fn to_predicate(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Predicate<'tcx> {
1027         self.map_bound(PredicateKind::Projection).to_predicate(tcx)
1028     }
1029 }
1030
1031 impl<'tcx> Predicate<'tcx> {
1032     pub fn to_opt_poly_trait_pred(self) -> Option<PolyTraitPredicate<'tcx>> {
1033         let predicate = self.kind();
1034         match predicate.skip_binder() {
1035             PredicateKind::Trait(t) => Some(predicate.rebind(t)),
1036             PredicateKind::Projection(..)
1037             | PredicateKind::Subtype(..)
1038             | PredicateKind::Coerce(..)
1039             | PredicateKind::RegionOutlives(..)
1040             | PredicateKind::WellFormed(..)
1041             | PredicateKind::ObjectSafe(..)
1042             | PredicateKind::ClosureKind(..)
1043             | PredicateKind::TypeOutlives(..)
1044             | PredicateKind::ConstEvaluatable(..)
1045             | PredicateKind::ConstEquate(..)
1046             | PredicateKind::TypeWellFormedFromEnv(..) => None,
1047         }
1048     }
1049
1050     pub fn to_opt_poly_projection_pred(self) -> Option<PolyProjectionPredicate<'tcx>> {
1051         let predicate = self.kind();
1052         match predicate.skip_binder() {
1053             PredicateKind::Projection(t) => Some(predicate.rebind(t)),
1054             PredicateKind::Trait(..)
1055             | PredicateKind::Subtype(..)
1056             | PredicateKind::Coerce(..)
1057             | PredicateKind::RegionOutlives(..)
1058             | PredicateKind::WellFormed(..)
1059             | PredicateKind::ObjectSafe(..)
1060             | PredicateKind::ClosureKind(..)
1061             | PredicateKind::TypeOutlives(..)
1062             | PredicateKind::ConstEvaluatable(..)
1063             | PredicateKind::ConstEquate(..)
1064             | PredicateKind::TypeWellFormedFromEnv(..) => None,
1065         }
1066     }
1067
1068     pub fn to_opt_type_outlives(self) -> Option<PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx>> {
1069         let predicate = self.kind();
1070         match predicate.skip_binder() {
1071             PredicateKind::TypeOutlives(data) => Some(predicate.rebind(data)),
1072             PredicateKind::Trait(..)
1073             | PredicateKind::Projection(..)
1074             | PredicateKind::Subtype(..)
1075             | PredicateKind::Coerce(..)
1076             | PredicateKind::RegionOutlives(..)
1077             | PredicateKind::WellFormed(..)
1078             | PredicateKind::ObjectSafe(..)
1079             | PredicateKind::ClosureKind(..)
1080             | PredicateKind::ConstEvaluatable(..)
1081             | PredicateKind::ConstEquate(..)
1082             | PredicateKind::TypeWellFormedFromEnv(..) => None,
1083         }
1084     }
1085 }
1086
1087 /// Represents the bounds declared on a particular set of type
1088 /// parameters. Should eventually be generalized into a flag list of
1089 /// where-clauses. You can obtain an `InstantiatedPredicates` list from a
1090 /// `GenericPredicates` by using the `instantiate` method. Note that this method
1091 /// reflects an important semantic invariant of `InstantiatedPredicates`: while
1092 /// the `GenericPredicates` are expressed in terms of the bound type
1093 /// parameters of the impl/trait/whatever, an `InstantiatedPredicates` instance
1094 /// represented a set of bounds for some particular instantiation,
1095 /// meaning that the generic parameters have been substituted with
1096 /// their values.
1097 ///
1098 /// Example:
1099 /// ```ignore (illustrative)
1100 /// struct Foo<T, U: Bar<T>> { ... }
1101 /// ```
1102 /// Here, the `GenericPredicates` for `Foo` would contain a list of bounds like
1103 /// `[[], [U:Bar<T>]]`. Now if there were some particular reference
1104 /// like `Foo<isize,usize>`, then the `InstantiatedPredicates` would be `[[],
1105 /// [usize:Bar<isize>]]`.
1106 #[derive(Clone, Debug, TypeFoldable, TypeVisitable)]
1107 pub struct InstantiatedPredicates<'tcx> {
1108     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
1109     pub spans: Vec<Span>,
1110 }
1111
1112 impl<'tcx> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1113     pub fn empty() -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1114         InstantiatedPredicates { predicates: vec![], spans: vec![] }
1115     }
1116
1117     pub fn is_empty(&self) -> bool {
1118         self.predicates.is_empty()
1119     }
1120 }
1121
1122 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, HashStable, TyEncodable, TyDecodable, Lift)]
1123 #[derive(TypeFoldable, TypeVisitable)]
1124 pub struct OpaqueTypeKey<'tcx> {
1125     pub def_id: LocalDefId,
1126     pub substs: SubstsRef<'tcx>,
1127 }
1128
1129 #[derive(Copy, Clone, Debug, TypeFoldable, TypeVisitable, HashStable, TyEncodable, TyDecodable)]
1130 pub struct OpaqueHiddenType<'tcx> {
1131     /// The span of this particular definition of the opaque type. So
1132     /// for example:
1133     ///
1134     /// ```ignore (incomplete snippet)
1135     /// type Foo = impl Baz;
1136     /// fn bar() -> Foo {
1137     /// //          ^^^ This is the span we are looking for!
1138     /// }
1139     /// ```
1140     ///
1141     /// In cases where the fn returns `(impl Trait, impl Trait)` or
1142     /// other such combinations, the result is currently
1143     /// over-approximated, but better than nothing.
1144     pub span: Span,
1145
1146     /// The type variable that represents the value of the opaque type
1147     /// that we require. In other words, after we compile this function,
1148     /// we will be created a constraint like:
1149     /// ```ignore (pseudo-rust)
1150     /// Foo<'a, T> = ?C
1151     /// ```
1152     /// where `?C` is the value of this type variable. =) It may
1153     /// naturally refer to the type and lifetime parameters in scope
1154     /// in this function, though ultimately it should only reference
1155     /// those that are arguments to `Foo` in the constraint above. (In
1156     /// other words, `?C` should not include `'b`, even though it's a
1157     /// lifetime parameter on `foo`.)
1158     pub ty: Ty<'tcx>,
1159 }
1160
1161 impl<'tcx> OpaqueHiddenType<'tcx> {
1162     pub fn report_mismatch(&self, other: &Self, tcx: TyCtxt<'tcx>) {
1163         // Found different concrete types for the opaque type.
1164         let mut err = tcx.sess.struct_span_err(
1165             other.span,
1166             "concrete type differs from previous defining opaque type use",
1167         );
1168         err.span_label(other.span, format!("expected `{}`, got `{}`", self.ty, other.ty));
1169         if self.span == other.span {
1170             err.span_label(
1171                 self.span,
1172                 "this expression supplies two conflicting concrete types for the same opaque type",
1173             );
1174         } else {
1175             err.span_note(self.span, "previous use here");
1176         }
1177         err.emit();
1178     }
1179 }
1180
1181 /// The "placeholder index" fully defines a placeholder region, type, or const. Placeholders are
1182 /// identified by both a universe, as well as a name residing within that universe. Distinct bound
1183 /// regions/types/consts within the same universe simply have an unknown relationship to one
1184 /// another.
1185 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash, PartialOrd, Ord)]
1186 #[derive(HashStable, TyEncodable, TyDecodable)]
1187 pub struct Placeholder<T> {
1188     pub universe: UniverseIndex,
1189     pub name: T,
1190 }
1191
1192 pub type PlaceholderRegion = Placeholder<BoundRegionKind>;
1193
1194 pub type PlaceholderType = Placeholder<BoundVar>;
1195
1196 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash, HashStable)]
1197 #[derive(TyEncodable, TyDecodable, PartialOrd, Ord)]
1198 pub struct BoundConst<'tcx> {
1199     pub var: BoundVar,
1200     pub ty: Ty<'tcx>,
1201 }
1202
1203 pub type PlaceholderConst<'tcx> = Placeholder<BoundConst<'tcx>>;
1204
1205 /// A `DefId` which, in case it is a const argument, is potentially bundled with
1206 /// the `DefId` of the generic parameter it instantiates.
1207 ///
1208 /// This is used to avoid calls to `type_of` for const arguments during typeck
1209 /// which cause cycle errors.
1210 ///
1211 /// ```rust
1212 /// struct A;
1213 /// impl A {
1214 ///     fn foo<const N: usize>(&self) -> [u8; N] { [0; N] }
1215 ///     //           ^ const parameter
1216 /// }
1217 /// struct B;
1218 /// impl B {
1219 ///     fn foo<const M: u8>(&self) -> usize { 42 }
1220 ///     //           ^ const parameter
1221 /// }
1222 ///
1223 /// fn main() {
1224 ///     let a = A;
1225 ///     let _b = a.foo::<{ 3 + 7 }>();
1226 ///     //               ^^^^^^^^^ const argument
1227 /// }
1228 /// ```
1229 ///
1230 /// Let's look at the call `a.foo::<{ 3 + 7 }>()` here. We do not know
1231 /// which `foo` is used until we know the type of `a`.
1232 ///
1233 /// We only know the type of `a` once we are inside of `typeck(main)`.
1234 /// We also end up normalizing the type of `_b` during `typeck(main)` which
1235 /// requires us to evaluate the const argument.
1236 ///
1237 /// To evaluate that const argument we need to know its type,
1238 /// which we would get using `type_of(const_arg)`. This requires us to
1239 /// resolve `foo` as it can be either `usize` or `u8` in this example.
1240 /// However, resolving `foo` once again requires `typeck(main)` to get the type of `a`,
1241 /// which results in a cycle.
1242 ///
1243 /// In short we must not call `type_of(const_arg)` during `typeck(main)`.
1244 ///
1245 /// When first creating the `ty::Const` of the const argument inside of `typeck` we have
1246 /// already resolved `foo` so we know which const parameter this argument instantiates.
1247 /// This means that we also know the expected result of `type_of(const_arg)` even if we
1248 /// aren't allowed to call that query: it is equal to `type_of(const_param)` which is
1249 /// trivial to compute.
1250 ///
1251 /// If we now want to use that constant in a place which potentially needs its type
1252 /// we also pass the type of its `const_param`. This is the point of `WithOptConstParam`,
1253 /// except that instead of a `Ty` we bundle the `DefId` of the const parameter.
1254 /// Meaning that we need to use `type_of(const_param_did)` if `const_param_did` is `Some`
1255 /// to get the type of `did`.
1256 #[derive(Copy, Clone, Debug, TypeFoldable, TypeVisitable, Lift, TyEncodable, TyDecodable)]
1257 #[derive(PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord)]
1258 #[derive(Hash, HashStable)]
1259 pub struct WithOptConstParam<T> {
1260     pub did: T,
1261     /// The `DefId` of the corresponding generic parameter in case `did` is
1262     /// a const argument.
1263     ///
1264     /// Note that even if `did` is a const argument, this may still be `None`.
1265     /// All queries taking `WithOptConstParam` start by calling `tcx.opt_const_param_of(def.did)`
1266     /// to potentially update `param_did` in the case it is `None`.
1267     pub const_param_did: Option<DefId>,
1268 }
1269
1270 impl<T> WithOptConstParam<T> {
1271     /// Creates a new `WithOptConstParam` setting `const_param_did` to `None`.
1272     #[inline(always)]
1273     pub fn unknown(did: T) -> WithOptConstParam<T> {
1274         WithOptConstParam { did, const_param_did: None }
1275     }
1276 }
1277
1278 impl WithOptConstParam<LocalDefId> {
1279     /// Returns `Some((did, param_did))` if `def_id` is a const argument,
1280     /// `None` otherwise.
1281     #[inline(always)]
1282     pub fn try_lookup(did: LocalDefId, tcx: TyCtxt<'_>) -> Option<(LocalDefId, DefId)> {
1283         tcx.opt_const_param_of(did).map(|param_did| (did, param_did))
1284     }
1285
1286     /// In case `self` is unknown but `self.did` is a const argument, this returns
1287     /// a `WithOptConstParam` with the correct `const_param_did`.
1288     #[inline(always)]
1289     pub fn try_upgrade(self, tcx: TyCtxt<'_>) -> Option<WithOptConstParam<LocalDefId>> {
1290         if self.const_param_did.is_none() {
1291             if let const_param_did @ Some(_) = tcx.opt_const_param_of(self.did) {
1292                 return Some(WithOptConstParam { did: self.did, const_param_did });
1293             }
1294         }
1295
1296         None
1297     }
1298
1299     pub fn to_global(self) -> WithOptConstParam<DefId> {
1300         WithOptConstParam { did: self.did.to_def_id(), const_param_did: self.const_param_did }
1301     }
1302
1303     pub fn def_id_for_type_of(self) -> DefId {
1304         if let Some(did) = self.const_param_did { did } else { self.did.to_def_id() }
1305     }
1306 }
1307
1308 impl WithOptConstParam<DefId> {
1309     pub fn as_local(self) -> Option<WithOptConstParam<LocalDefId>> {
1310         self.did
1311             .as_local()
1312             .map(|did| WithOptConstParam { did, const_param_did: self.const_param_did })
1313     }
1314
1315     pub fn as_const_arg(self) -> Option<(LocalDefId, DefId)> {
1316         if let Some(param_did) = self.const_param_did {
1317             if let Some(did) = self.did.as_local() {
1318                 return Some((did, param_did));
1319             }
1320         }
1321
1322         None
1323     }
1324
1325     pub fn is_local(self) -> bool {
1326         self.did.is_local()
1327     }
1328
1329     pub fn def_id_for_type_of(self) -> DefId {
1330         self.const_param_did.unwrap_or(self.did)
1331     }
1332 }
1333
1334 /// When type checking, we use the `ParamEnv` to track
1335 /// details about the set of where-clauses that are in scope at this
1336 /// particular point.
1337 #[derive(Copy, Clone, Hash, PartialEq, Eq)]
1338 pub struct ParamEnv<'tcx> {
1339     /// This packs both caller bounds and the reveal enum into one pointer.
1340     ///
1341     /// Caller bounds are `Obligation`s that the caller must satisfy. This is
1342     /// basically the set of bounds on the in-scope type parameters, translated
1343     /// into `Obligation`s, and elaborated and normalized.
1344     ///
1345     /// Use the `caller_bounds()` method to access.
1346     ///
1347     /// Typically, this is `Reveal::UserFacing`, but during codegen we
1348     /// want `Reveal::All`.
1349     ///
1350     /// Note: This is packed, use the reveal() method to access it.
1351     packed: CopyTaggedPtr<&'tcx List<Predicate<'tcx>>, ParamTag, true>,
1352 }
1353
1354 #[derive(Copy, Clone)]
1355 struct ParamTag {
1356     reveal: traits::Reveal,
1357     constness: hir::Constness,
1358 }
1359
1360 unsafe impl rustc_data_structures::tagged_ptr::Tag for ParamTag {
1361     const BITS: usize = 2;
1362     #[inline]
1363     fn into_usize(self) -> usize {
1364         match self {
1365             Self { reveal: traits::Reveal::UserFacing, constness: hir::Constness::NotConst } => 0,
1366             Self { reveal: traits::Reveal::All, constness: hir::Constness::NotConst } => 1,
1367             Self { reveal: traits::Reveal::UserFacing, constness: hir::Constness::Const } => 2,
1368             Self { reveal: traits::Reveal::All, constness: hir::Constness::Const } => 3,
1369         }
1370     }
1371     #[inline]
1372     unsafe fn from_usize(ptr: usize) -> Self {
1373         match ptr {
1374             0 => Self { reveal: traits::Reveal::UserFacing, constness: hir::Constness::NotConst },
1375             1 => Self { reveal: traits::Reveal::All, constness: hir::Constness::NotConst },
1376             2 => Self { reveal: traits::Reveal::UserFacing, constness: hir::Constness::Const },
1377             3 => Self { reveal: traits::Reveal::All, constness: hir::Constness::Const },
1378             _ => std::hint::unreachable_unchecked(),
1379         }
1380     }
1381 }
1382
1383 impl<'tcx> fmt::Debug for ParamEnv<'tcx> {
1384     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
1385         f.debug_struct("ParamEnv")
1386             .field("caller_bounds", &self.caller_bounds())
1387             .field("reveal", &self.reveal())
1388             .field("constness", &self.constness())
1389             .finish()
1390     }
1391 }
1392
1393 impl<'a, 'tcx> HashStable<StableHashingContext<'a>> for ParamEnv<'tcx> {
1394     fn hash_stable(&self, hcx: &mut StableHashingContext<'a>, hasher: &mut StableHasher) {
1395         self.caller_bounds().hash_stable(hcx, hasher);
1396         self.reveal().hash_stable(hcx, hasher);
1397         self.constness().hash_stable(hcx, hasher);
1398     }
1399 }
1400
1401 impl<'tcx> TypeFoldable<'tcx> for ParamEnv<'tcx> {
1402     fn try_fold_with<F: ty::fold::FallibleTypeFolder<'tcx>>(
1403         self,
1404         folder: &mut F,
1405     ) -> Result<Self, F::Error> {
1406         Ok(ParamEnv::new(
1407             self.caller_bounds().try_fold_with(folder)?,
1408             self.reveal().try_fold_with(folder)?,
1409             self.constness().try_fold_with(folder)?,
1410         ))
1411     }
1412 }
1413
1414 impl<'tcx> TypeVisitable<'tcx> for ParamEnv<'tcx> {
1415     fn visit_with<V: TypeVisitor<'tcx>>(&self, visitor: &mut V) -> ControlFlow<V::BreakTy> {
1416         self.caller_bounds().visit_with(visitor)?;
1417         self.reveal().visit_with(visitor)?;
1418         self.constness().visit_with(visitor)
1419     }
1420 }
1421
1422 impl<'tcx> ParamEnv<'tcx> {
1423     /// Construct a trait environment suitable for contexts where
1424     /// there are no where-clauses in scope. Hidden types (like `impl
1425     /// Trait`) are left hidden, so this is suitable for ordinary
1426     /// type-checking.
1427     #[inline]
1428     pub fn empty() -> Self {
1429         Self::new(List::empty(), Reveal::UserFacing, hir::Constness::NotConst)
1430     }
1431
1432     #[inline]
1433     pub fn caller_bounds(self) -> &'tcx List<Predicate<'tcx>> {
1434         self.packed.pointer()
1435     }
1436
1437     #[inline]
1438     pub fn reveal(self) -> traits::Reveal {
1439         self.packed.tag().reveal
1440     }
1441
1442     #[inline]
1443     pub fn constness(self) -> hir::Constness {
1444         self.packed.tag().constness
1445     }
1446
1447     #[inline]
1448     pub fn is_const(self) -> bool {
1449         self.packed.tag().constness == hir::Constness::Const
1450     }
1451
1452     /// Construct a trait environment with no where-clauses in scope
1453     /// where the values of all `impl Trait` and other hidden types
1454     /// are revealed. This is suitable for monomorphized, post-typeck
1455     /// environments like codegen or doing optimizations.
1456     ///
1457     /// N.B., if you want to have predicates in scope, use `ParamEnv::new`,
1458     /// or invoke `param_env.with_reveal_all()`.
1459     #[inline]
1460     pub fn reveal_all() -> Self {
1461         Self::new(List::empty(), Reveal::All, hir::Constness::NotConst)
1462     }
1463
1464     /// Construct a trait environment with the given set of predicates.
1465     #[inline]
1466     pub fn new(
1467         caller_bounds: &'tcx List<Predicate<'tcx>>,
1468         reveal: Reveal,
1469         constness: hir::Constness,
1470     ) -> Self {
1471         ty::ParamEnv { packed: CopyTaggedPtr::new(caller_bounds, ParamTag { reveal, constness }) }
1472     }
1473
1474     pub fn with_user_facing(mut self) -> Self {
1475         self.packed.set_tag(ParamTag { reveal: Reveal::UserFacing, ..self.packed.tag() });
1476         self
1477     }
1478
1479     #[inline]
1480     pub fn with_constness(mut self, constness: hir::Constness) -> Self {
1481         self.packed.set_tag(ParamTag { constness, ..self.packed.tag() });
1482         self
1483     }
1484
1485     #[inline]
1486     pub fn with_const(mut self) -> Self {
1487         self.packed.set_tag(ParamTag { constness: hir::Constness::Const, ..self.packed.tag() });
1488         self
1489     }
1490
1491     #[inline]
1492     pub fn without_const(mut self) -> Self {
1493         self.packed.set_tag(ParamTag { constness: hir::Constness::NotConst, ..self.packed.tag() });
1494         self
1495     }
1496
1497     #[inline]
1498     pub fn remap_constness_with(&mut self, mut constness: ty::BoundConstness) {
1499         *self = self.with_constness(constness.and(self.constness()))
1500     }
1501
1502     /// Returns a new parameter environment with the same clauses, but
1503     /// which "reveals" the true results of projections in all cases
1504     /// (even for associated types that are specializable). This is
1505     /// the desired behavior during codegen and certain other special
1506     /// contexts; normally though we want to use `Reveal::UserFacing`,
1507     /// which is the default.
1508     /// All opaque types in the caller_bounds of the `ParamEnv`
1509     /// will be normalized to their underlying types.
1510     /// See PR #65989 and issue #65918 for more details
1511     pub fn with_reveal_all_normalized(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Self {
1512         if self.packed.tag().reveal == traits::Reveal::All {
1513             return self;
1514         }
1515
1516         ParamEnv::new(
1517             tcx.normalize_opaque_types(self.caller_bounds()),
1518             Reveal::All,
1519             self.constness(),
1520         )
1521     }
1522
1523     /// Returns this same environment but with no caller bounds.
1524     #[inline]
1525     pub fn without_caller_bounds(self) -> Self {
1526         Self::new(List::empty(), self.reveal(), self.constness())
1527     }
1528
1529     /// Creates a suitable environment in which to perform trait
1530     /// queries on the given value. When type-checking, this is simply
1531     /// the pair of the environment plus value. But when reveal is set to
1532     /// All, then if `value` does not reference any type parameters, we will
1533     /// pair it with the empty environment. This improves caching and is generally
1534     /// invisible.
1535     ///
1536     /// N.B., we preserve the environment when type-checking because it
1537     /// is possible for the user to have wacky where-clauses like
1538     /// `where Box<u32>: Copy`, which are clearly never
1539     /// satisfiable. We generally want to behave as if they were true,
1540     /// although the surrounding function is never reachable.
1541     pub fn and<T: TypeVisitable<'tcx>>(self, value: T) -> ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1542         match self.reveal() {
1543             Reveal::UserFacing => ParamEnvAnd { param_env: self, value },
1544
1545             Reveal::All => {
1546                 if value.is_global() {
1547                     ParamEnvAnd { param_env: self.without_caller_bounds(), value }
1548                 } else {
1549                     ParamEnvAnd { param_env: self, value }
1550                 }
1551             }
1552         }
1553     }
1554 }
1555
1556 // FIXME(ecstaticmorse): Audit all occurrences of `without_const().to_predicate(tcx)` to ensure that
1557 // the constness of trait bounds is being propagated correctly.
1558 impl<'tcx> PolyTraitRef<'tcx> {
1559     #[inline]
1560     pub fn with_constness(self, constness: BoundConstness) -> PolyTraitPredicate<'tcx> {
1561         self.map_bound(|trait_ref| ty::TraitPredicate {
1562             trait_ref,
1563             constness,
1564             polarity: ty::ImplPolarity::Positive,
1565         })
1566     }
1567
1568     #[inline]
1569     pub fn without_const(self) -> PolyTraitPredicate<'tcx> {
1570         self.with_constness(BoundConstness::NotConst)
1571     }
1572 }
1573
1574 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash, TypeFoldable, TypeVisitable)]
1575 #[derive(HashStable)]
1576 pub struct ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1577     pub param_env: ParamEnv<'tcx>,
1578     pub value: T,
1579 }
1580
1581 impl<'tcx, T> ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1582     pub fn into_parts(self) -> (ParamEnv<'tcx>, T) {
1583         (self.param_env, self.value)
1584     }
1585
1586     #[inline]
1587     pub fn without_const(mut self) -> Self {
1588         self.param_env = self.param_env.without_const();
1589         self
1590     }
1591 }
1592
1593 #[derive(Copy, Clone, Debug, HashStable, Encodable, Decodable)]
1594 pub struct Destructor {
1595     /// The `DefId` of the destructor method
1596     pub did: DefId,
1597     /// The constness of the destructor method
1598     pub constness: hir::Constness,
1599 }
1600
1601 bitflags! {
1602     #[derive(HashStable, TyEncodable, TyDecodable)]
1603     pub struct VariantFlags: u32 {
1604         const NO_VARIANT_FLAGS        = 0;
1605         /// Indicates whether the field list of this variant is `#[non_exhaustive]`.
1606         const IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE = 1 << 0;
1607         /// Indicates whether this variant was obtained as part of recovering from
1608         /// a syntactic error. May be incomplete or bogus.
1609         const IS_RECOVERED = 1 << 1;
1610     }
1611 }
1612
1613 /// Definition of a variant -- a struct's fields or an enum variant.
1614 #[derive(Debug, HashStable, TyEncodable, TyDecodable)]
1615 pub struct VariantDef {
1616     /// `DefId` that identifies the variant itself.
1617     /// If this variant belongs to a struct or union, then this is a copy of its `DefId`.
1618     pub def_id: DefId,
1619     /// `DefId` that identifies the variant's constructor.
1620     /// If this variant is a struct variant, then this is `None`.
1621     pub ctor_def_id: Option<DefId>,
1622     /// Variant or struct name.
1623     pub name: Symbol,
1624     /// Discriminant of this variant.
1625     pub discr: VariantDiscr,
1626     /// Fields of this variant.
1627     pub fields: Vec<FieldDef>,
1628     /// Type of constructor of variant.
1629     pub ctor_kind: CtorKind,
1630     /// Flags of the variant (e.g. is field list non-exhaustive)?
1631     flags: VariantFlags,
1632 }
1633
1634 impl VariantDef {
1635     /// Creates a new `VariantDef`.
1636     ///
1637     /// `variant_did` is the `DefId` that identifies the enum variant (if this `VariantDef`
1638     /// represents an enum variant).
1639     ///
1640     /// `ctor_did` is the `DefId` that identifies the constructor of unit or
1641     /// tuple-variants/structs. If this is a `struct`-variant then this should be `None`.
1642     ///
1643     /// `parent_did` is the `DefId` of the `AdtDef` representing the enum or struct that
1644     /// owns this variant. It is used for checking if a struct has `#[non_exhaustive]` w/out having
1645     /// to go through the redirect of checking the ctor's attributes - but compiling a small crate
1646     /// requires loading the `AdtDef`s for all the structs in the universe (e.g., coherence for any
1647     /// built-in trait), and we do not want to load attributes twice.
1648     ///
1649     /// If someone speeds up attribute loading to not be a performance concern, they can
1650     /// remove this hack and use the constructor `DefId` everywhere.
1651     pub fn new(
1652         name: Symbol,
1653         variant_did: Option<DefId>,
1654         ctor_def_id: Option<DefId>,
1655         discr: VariantDiscr,
1656         fields: Vec<FieldDef>,
1657         ctor_kind: CtorKind,
1658         adt_kind: AdtKind,
1659         parent_did: DefId,
1660         recovered: bool,
1661         is_field_list_non_exhaustive: bool,
1662     ) -> Self {
1663         debug!(
1664             "VariantDef::new(name = {:?}, variant_did = {:?}, ctor_def_id = {:?}, discr = {:?},
1665              fields = {:?}, ctor_kind = {:?}, adt_kind = {:?}, parent_did = {:?})",
1666             name, variant_did, ctor_def_id, discr, fields, ctor_kind, adt_kind, parent_did,
1667         );
1668
1669         let mut flags = VariantFlags::NO_VARIANT_FLAGS;
1670         if is_field_list_non_exhaustive {
1671             flags |= VariantFlags::IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE;
1672         }
1673
1674         if recovered {
1675             flags |= VariantFlags::IS_RECOVERED;
1676         }
1677
1678         VariantDef {
1679             def_id: variant_did.unwrap_or(parent_did),
1680             ctor_def_id,
1681             name,
1682             discr,
1683             fields,
1684             ctor_kind,
1685             flags,
1686         }
1687     }
1688
1689     /// Is this field list non-exhaustive?
1690     #[inline]
1691     pub fn is_field_list_non_exhaustive(&self) -> bool {
1692         self.flags.intersects(VariantFlags::IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE)
1693     }
1694
1695     /// Was this variant obtained as part of recovering from a syntactic error?
1696     #[inline]
1697     pub fn is_recovered(&self) -> bool {
1698         self.flags.intersects(VariantFlags::IS_RECOVERED)
1699     }
1700
1701     /// Computes the `Ident` of this variant by looking up the `Span`
1702     pub fn ident(&self, tcx: TyCtxt<'_>) -> Ident {
1703         Ident::new(self.name, tcx.def_ident_span(self.def_id).unwrap())
1704     }
1705 }
1706
1707 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, TyEncodable, TyDecodable, HashStable)]
1708 pub enum VariantDiscr {
1709     /// Explicit value for this variant, i.e., `X = 123`.
1710     /// The `DefId` corresponds to the embedded constant.
1711     Explicit(DefId),
1712
1713     /// The previous variant's discriminant plus one.
1714     /// For efficiency reasons, the distance from the
1715     /// last `Explicit` discriminant is being stored,
1716     /// or `0` for the first variant, if it has none.
1717     Relative(u32),
1718 }
1719
1720 #[derive(Debug, HashStable, TyEncodable, TyDecodable)]
1721 pub struct FieldDef {
1722     pub did: DefId,
1723     pub name: Symbol,
1724     pub vis: Visibility,
1725 }
1726
1727 bitflags! {
1728     #[derive(TyEncodable, TyDecodable, Default, HashStable)]
1729     pub struct ReprFlags: u8 {
1730         const IS_C               = 1 << 0;
1731         const IS_SIMD            = 1 << 1;
1732         const IS_TRANSPARENT     = 1 << 2;
1733         // Internal only for now. If true, don't reorder fields.
1734         const IS_LINEAR          = 1 << 3;
1735         // If true, the type's layout can be randomized using
1736         // the seed stored in `ReprOptions.layout_seed`
1737         const RANDOMIZE_LAYOUT   = 1 << 4;
1738         // Any of these flags being set prevent field reordering optimisation.
1739         const IS_UNOPTIMISABLE   = ReprFlags::IS_C.bits
1740                                  | ReprFlags::IS_SIMD.bits
1741                                  | ReprFlags::IS_LINEAR.bits;
1742     }
1743 }
1744
1745 /// Represents the repr options provided by the user,
1746 #[derive(Copy, Clone, Debug, Eq, PartialEq, TyEncodable, TyDecodable, Default, HashStable)]
1747 pub struct ReprOptions {
1748     pub int: Option<attr::IntType>,
1749     pub align: Option<Align>,
1750     pub pack: Option<Align>,
1751     pub flags: ReprFlags,
1752     /// The seed to be used for randomizing a type's layout
1753     ///
1754     /// Note: This could technically be a `[u8; 16]` (a `u128`) which would
1755     /// be the "most accurate" hash as it'd encompass the item and crate
1756     /// hash without loss, but it does pay the price of being larger.
1757     /// Everything's a tradeoff, a `u64` seed should be sufficient for our
1758     /// purposes (primarily `-Z randomize-layout`)
1759     pub field_shuffle_seed: u64,
1760 }
1761
1762 impl ReprOptions {
1763     pub fn new(tcx: TyCtxt<'_>, did: DefId) -> ReprOptions {
1764         let mut flags = ReprFlags::empty();
1765         let mut size = None;
1766         let mut max_align: Option<Align> = None;
1767         let mut min_pack: Option<Align> = None;
1768
1769         // Generate a deterministically-derived seed from the item's path hash
1770         // to allow for cross-crate compilation to actually work
1771         let mut field_shuffle_seed = tcx.def_path_hash(did).0.to_smaller_hash();
1772
1773         // If the user defined a custom seed for layout randomization, xor the item's
1774         // path hash with the user defined seed, this will allowing determinism while
1775         // still allowing users to further randomize layout generation for e.g. fuzzing
1776         if let Some(user_seed) = tcx.sess.opts.unstable_opts.layout_seed {
1777             field_shuffle_seed ^= user_seed;
1778         }
1779
1780         for attr in tcx.get_attrs(did, sym::repr) {
1781             for r in attr::parse_repr_attr(&tcx.sess, attr) {
1782                 flags.insert(match r {
1783                     attr::ReprC => ReprFlags::IS_C,
1784                     attr::ReprPacked(pack) => {
1785                         let pack = Align::from_bytes(pack as u64).unwrap();
1786                         min_pack = Some(if let Some(min_pack) = min_pack {
1787                             min_pack.min(pack)
1788                         } else {
1789                             pack
1790                         });
1791                         ReprFlags::empty()
1792                     }
1793                     attr::ReprTransparent => ReprFlags::IS_TRANSPARENT,
1794                     attr::ReprSimd => ReprFlags::IS_SIMD,
1795                     attr::ReprInt(i) => {
1796                         size = Some(i);
1797                         ReprFlags::empty()
1798                     }
1799                     attr::ReprAlign(align) => {
1800                         max_align = max_align.max(Some(Align::from_bytes(align as u64).unwrap()));
1801                         ReprFlags::empty()
1802                     }
1803                 });
1804             }
1805         }
1806
1807         // If `-Z randomize-layout` was enabled for the type definition then we can
1808         // consider performing layout randomization
1809         if tcx.sess.opts.unstable_opts.randomize_layout {
1810             flags.insert(ReprFlags::RANDOMIZE_LAYOUT);
1811         }
1812
1813         // This is here instead of layout because the choice must make it into metadata.
1814         if !tcx.consider_optimizing(|| format!("Reorder fields of {:?}", tcx.def_path_str(did))) {
1815             flags.insert(ReprFlags::IS_LINEAR);
1816         }
1817
1818         Self { int: size, align: max_align, pack: min_pack, flags, field_shuffle_seed }
1819     }
1820
1821     #[inline]
1822     pub fn simd(&self) -> bool {
1823         self.flags.contains(ReprFlags::IS_SIMD)
1824     }
1825
1826     #[inline]
1827     pub fn c(&self) -> bool {
1828         self.flags.contains(ReprFlags::IS_C)
1829     }
1830
1831     #[inline]
1832     pub fn packed(&self) -> bool {
1833         self.pack.is_some()
1834     }
1835
1836     #[inline]
1837     pub fn transparent(&self) -> bool {
1838         self.flags.contains(ReprFlags::IS_TRANSPARENT)
1839     }
1840
1841     #[inline]
1842     pub fn linear(&self) -> bool {
1843         self.flags.contains(ReprFlags::IS_LINEAR)
1844     }
1845
1846     /// Returns the discriminant type, given these `repr` options.
1847     /// This must only be called on enums!
1848     pub fn discr_type(&self) -> attr::IntType {
1849         self.int.unwrap_or(attr::SignedInt(ast::IntTy::Isize))
1850     }
1851
1852     /// Returns `true` if this `#[repr()]` should inhabit "smart enum
1853     /// layout" optimizations, such as representing `Foo<&T>` as a
1854     /// single pointer.
1855     pub fn inhibit_enum_layout_opt(&self) -> bool {
1856         self.c() || self.int.is_some()
1857     }
1858
1859     /// Returns `true` if this `#[repr()]` should inhibit struct field reordering
1860     /// optimizations, such as with `repr(C)`, `repr(packed(1))`, or `repr(<int>)`.
1861     pub fn inhibit_struct_field_reordering_opt(&self) -> bool {
1862         if let Some(pack) = self.pack {
1863             if pack.bytes() == 1 {
1864                 return true;
1865             }
1866         }
1867
1868         self.flags.intersects(ReprFlags::IS_UNOPTIMISABLE) || self.int.is_some()
1869     }
1870
1871     /// Returns `true` if this type is valid for reordering and `-Z randomize-layout`
1872     /// was enabled for its declaration crate
1873     pub fn can_randomize_type_layout(&self) -> bool {
1874         !self.inhibit_struct_field_reordering_opt()
1875             && self.flags.contains(ReprFlags::RANDOMIZE_LAYOUT)
1876     }
1877
1878     /// Returns `true` if this `#[repr()]` should inhibit union ABI optimisations.
1879     pub fn inhibit_union_abi_opt(&self) -> bool {
1880         self.c()
1881     }
1882 }
1883
1884 impl<'tcx> FieldDef {
1885     /// Returns the type of this field. The resulting type is not normalized. The `subst` is
1886     /// typically obtained via the second field of [`TyKind::Adt`].
1887     pub fn ty(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>, subst: SubstsRef<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
1888         tcx.bound_type_of(self.did).subst(tcx, subst)
1889     }
1890
1891     /// Computes the `Ident` of this variant by looking up the `Span`
1892     pub fn ident(&self, tcx: TyCtxt<'_>) -> Ident {
1893         Ident::new(self.name, tcx.def_ident_span(self.did).unwrap())
1894     }
1895 }
1896
1897 pub type Attributes<'tcx> = impl Iterator<Item = &'tcx ast::Attribute>;
1898 #[derive(Debug, PartialEq, Eq)]
1899 pub enum ImplOverlapKind {
1900     /// These impls are always allowed to overlap.
1901     Permitted {
1902         /// Whether or not the impl is permitted due to the trait being a `#[marker]` trait
1903         marker: bool,
1904     },
1905     /// These impls are allowed to overlap, but that raises
1906     /// an issue #33140 future-compatibility warning.
1907     ///
1908     /// Some background: in Rust 1.0, the trait-object types `Send + Sync` (today's
1909     /// `dyn Send + Sync`) and `Sync + Send` (now `dyn Sync + Send`) were different.
1910     ///
1911     /// The widely-used version 0.1.0 of the crate `traitobject` had accidentally relied
1912     /// that difference, making what reduces to the following set of impls:
1913     ///
1914     /// ```compile_fail,(E0119)
1915     /// trait Trait {}
1916     /// impl Trait for dyn Send + Sync {}
1917     /// impl Trait for dyn Sync + Send {}
1918     /// ```
1919     ///
1920     /// Obviously, once we made these types be identical, that code causes a coherence
1921     /// error and a fairly big headache for us. However, luckily for us, the trait
1922     /// `Trait` used in this case is basically a marker trait, and therefore having
1923     /// overlapping impls for it is sound.
1924     ///
1925     /// To handle this, we basically regard the trait as a marker trait, with an additional
1926     /// future-compatibility warning. To avoid accidentally "stabilizing" this feature,
1927     /// it has the following restrictions:
1928     ///
1929     /// 1. The trait must indeed be a marker-like trait (i.e., no items), and must be
1930     /// positive impls.
1931     /// 2. The trait-ref of both impls must be equal.
1932     /// 3. The trait-ref of both impls must be a trait object type consisting only of
1933     /// marker traits.
1934     /// 4. Neither of the impls can have any where-clauses.
1935     ///
1936     /// Once `traitobject` 0.1.0 is no longer an active concern, this hack can be removed.
1937     Issue33140,
1938 }
1939
1940 impl<'tcx> TyCtxt<'tcx> {
1941     pub fn typeck_body(self, body: hir::BodyId) -> &'tcx TypeckResults<'tcx> {
1942         self.typeck(self.hir().body_owner_def_id(body))
1943     }
1944
1945     pub fn provided_trait_methods(self, id: DefId) -> impl 'tcx + Iterator<Item = &'tcx AssocItem> {
1946         self.associated_items(id)
1947             .in_definition_order()
1948             .filter(move |item| item.kind == AssocKind::Fn && item.defaultness(self).has_value())
1949     }
1950
1951     /// Look up the name of a definition across crates. This does not look at HIR.
1952     pub fn opt_item_name(self, def_id: DefId) -> Option<Symbol> {
1953         if let Some(cnum) = def_id.as_crate_root() {
1954             Some(self.crate_name(cnum))
1955         } else {
1956             let def_key = self.def_key(def_id);
1957             match def_key.disambiguated_data.data {
1958                 // The name of a constructor is that of its parent.
1959                 rustc_hir::definitions::DefPathData::Ctor => self
1960                     .opt_item_name(DefId { krate: def_id.krate, index: def_key.parent.unwrap() }),
1961                 // The name of opaque types only exists in HIR.
1962                 rustc_hir::definitions::DefPathData::ImplTrait
1963                     if let Some(def_id) = def_id.as_local() =>
1964                     self.hir().opt_name(self.hir().local_def_id_to_hir_id(def_id)),
1965                 _ => def_key.get_opt_name(),
1966             }
1967         }
1968     }
1969
1970     /// Look up the name of a definition across crates. This does not look at HIR.
1971     ///
1972     /// This method will ICE if the corresponding item does not have a name.  In these cases, use
1973     /// [`opt_item_name`] instead.
1974     ///
1975     /// [`opt_item_name`]: Self::opt_item_name
1976     pub fn item_name(self, id: DefId) -> Symbol {
1977         self.opt_item_name(id).unwrap_or_else(|| {
1978             bug!("item_name: no name for {:?}", self.def_path(id));
1979         })
1980     }
1981
1982     /// Look up the name and span of a definition.
1983     ///
1984     /// See [`item_name`][Self::item_name] for more information.
1985     pub fn opt_item_ident(self, def_id: DefId) -> Option<Ident> {
1986         let def = self.opt_item_name(def_id)?;
1987         let span = def_id
1988             .as_local()
1989             .and_then(|id| self.def_ident_span(id))
1990             .unwrap_or(rustc_span::DUMMY_SP);
1991         Some(Ident::new(def, span))
1992     }
1993
1994     pub fn opt_associated_item(self, def_id: DefId) -> Option<&'tcx AssocItem> {
1995         if let DefKind::AssocConst | DefKind::AssocFn | DefKind::AssocTy = self.def_kind(def_id) {
1996             Some(self.associated_item(def_id))
1997         } else {
1998             None
1999         }
2000     }
2001
2002     pub fn field_index(self, hir_id: hir::HirId, typeck_results: &TypeckResults<'_>) -> usize {
2003         typeck_results.field_indices().get(hir_id).cloned().expect("no index for a field")
2004     }
2005
2006     pub fn find_field_index(self, ident: Ident, variant: &VariantDef) -> Option<usize> {
2007         variant
2008             .fields
2009             .iter()
2010             .position(|field| self.hygienic_eq(ident, field.ident(self), variant.def_id))
2011     }
2012
2013     /// Returns `true` if the impls are the same polarity and the trait either
2014     /// has no items or is annotated `#[marker]` and prevents item overrides.
2015     pub fn impls_are_allowed_to_overlap(
2016         self,
2017         def_id1: DefId,
2018         def_id2: DefId,
2019     ) -> Option<ImplOverlapKind> {
2020         // If either trait impl references an error, they're allowed to overlap,
2021         // as one of them essentially doesn't exist.
2022         if self.impl_trait_ref(def_id1).map_or(false, |tr| tr.references_error())
2023             || self.impl_trait_ref(def_id2).map_or(false, |tr| tr.references_error())
2024         {
2025             return Some(ImplOverlapKind::Permitted { marker: false });
2026         }
2027
2028         match (self.impl_polarity(def_id1), self.impl_polarity(def_id2)) {
2029             (ImplPolarity::Reservation, _) | (_, ImplPolarity::Reservation) => {
2030                 // `#[rustc_reservation_impl]` impls don't overlap with anything
2031                 debug!(
2032                     "impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) = Some(Permitted) (reservations)",
2033                     def_id1, def_id2
2034                 );
2035                 return Some(ImplOverlapKind::Permitted { marker: false });
2036             }
2037             (ImplPolarity::Positive, ImplPolarity::Negative)
2038             | (ImplPolarity::Negative, ImplPolarity::Positive) => {
2039                 // `impl AutoTrait for Type` + `impl !AutoTrait for Type`
2040                 debug!(
2041                     "impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) - None (differing polarities)",
2042                     def_id1, def_id2
2043                 );
2044                 return None;
2045             }
2046             (ImplPolarity::Positive, ImplPolarity::Positive)
2047             | (ImplPolarity::Negative, ImplPolarity::Negative) => {}
2048         };
2049
2050         let is_marker_overlap = {
2051             let is_marker_impl = |def_id: DefId| -> bool {
2052                 let trait_ref = self.impl_trait_ref(def_id);
2053                 trait_ref.map_or(false, |tr| self.trait_def(tr.def_id).is_marker)
2054             };
2055             is_marker_impl(def_id1) && is_marker_impl(def_id2)
2056         };
2057
2058         if is_marker_overlap {
2059             debug!(
2060                 "impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) = Some(Permitted) (marker overlap)",
2061                 def_id1, def_id2
2062             );
2063             Some(ImplOverlapKind::Permitted { marker: true })
2064         } else {
2065             if let Some(self_ty1) = self.issue33140_self_ty(def_id1) {
2066                 if let Some(self_ty2) = self.issue33140_self_ty(def_id2) {
2067                     if self_ty1 == self_ty2 {
2068                         debug!(
2069                             "impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) - issue #33140 HACK",
2070                             def_id1, def_id2
2071                         );
2072                         return Some(ImplOverlapKind::Issue33140);
2073                     } else {
2074                         debug!(
2075                             "impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) - found {:?} != {:?}",
2076                             def_id1, def_id2, self_ty1, self_ty2
2077                         );
2078                     }
2079                 }
2080             }
2081
2082             debug!("impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) = None", def_id1, def_id2);
2083             None
2084         }
2085     }
2086
2087     /// Returns `ty::VariantDef` if `res` refers to a struct,
2088     /// or variant or their constructors, panics otherwise.
2089     pub fn expect_variant_res(self, res: Res) -> &'tcx VariantDef {
2090         match res {
2091             Res::Def(DefKind::Variant, did) => {
2092                 let enum_did = self.parent(did);
2093                 self.adt_def(enum_did).variant_with_id(did)
2094             }
2095             Res::Def(DefKind::Struct | DefKind::Union, did) => self.adt_def(did).non_enum_variant(),
2096             Res::Def(DefKind::Ctor(CtorOf::Variant, ..), variant_ctor_did) => {
2097                 let variant_did = self.parent(variant_ctor_did);
2098                 let enum_did = self.parent(variant_did);
2099                 self.adt_def(enum_did).variant_with_ctor_id(variant_ctor_did)
2100             }
2101             Res::Def(DefKind::Ctor(CtorOf::Struct, ..), ctor_did) => {
2102                 let struct_did = self.parent(ctor_did);
2103                 self.adt_def(struct_did).non_enum_variant()
2104             }
2105             _ => bug!("expect_variant_res used with unexpected res {:?}", res),
2106         }
2107     }
2108
2109     /// Returns the possibly-auto-generated MIR of a `(DefId, Subst)` pair.
2110     #[instrument(skip(self), level = "debug")]
2111     pub fn instance_mir(self, instance: ty::InstanceDef<'tcx>) -> &'tcx Body<'tcx> {
2112         match instance {
2113             ty::InstanceDef::Item(def) => {
2114                 debug!("calling def_kind on def: {:?}", def);
2115                 let def_kind = self.def_kind(def.did);
2116                 debug!("returned from def_kind: {:?}", def_kind);
2117                 match def_kind {
2118                     DefKind::Const
2119                     | DefKind::Static(..)
2120                     | DefKind::AssocConst
2121                     | DefKind::Ctor(..)
2122                     | DefKind::AnonConst
2123                     | DefKind::InlineConst => self.mir_for_ctfe_opt_const_arg(def),
2124                     // If the caller wants `mir_for_ctfe` of a function they should not be using
2125                     // `instance_mir`, so we'll assume const fn also wants the optimized version.
2126                     _ => {
2127                         assert_eq!(def.const_param_did, None);
2128                         self.optimized_mir(def.did)
2129                     }
2130                 }
2131             }
2132             ty::InstanceDef::VTableShim(..)
2133             | ty::InstanceDef::ReifyShim(..)
2134             | ty::InstanceDef::Intrinsic(..)
2135             | ty::InstanceDef::FnPtrShim(..)
2136             | ty::InstanceDef::Virtual(..)
2137             | ty::InstanceDef::ClosureOnceShim { .. }
2138             | ty::InstanceDef::DropGlue(..)
2139             | ty::InstanceDef::CloneShim(..) => self.mir_shims(instance),
2140         }
2141     }
2142
2143     // FIXME(@lcnr): Remove this function.
2144     pub fn get_attrs_unchecked(self, did: DefId) -> &'tcx [ast::Attribute] {
2145         if let Some(did) = did.as_local() {
2146             self.hir().attrs(self.hir().local_def_id_to_hir_id(did))
2147         } else {
2148             self.item_attrs(did)
2149         }
2150     }
2151
2152     /// Gets all attributes with the given name.
2153     pub fn get_attrs(self, did: DefId, attr: Symbol) -> ty::Attributes<'tcx> {
2154         let filter_fn = move |a: &&ast::Attribute| a.has_name(attr);
2155         if let Some(did) = did.as_local() {
2156             self.hir().attrs(self.hir().local_def_id_to_hir_id(did)).iter().filter(filter_fn)
2157         } else if cfg!(debug_assertions) && rustc_feature::is_builtin_only_local(attr) {
2158             bug!("tried to access the `only_local` attribute `{}` from an extern crate", attr);
2159         } else {
2160             self.item_attrs(did).iter().filter(filter_fn)
2161         }
2162     }
2163
2164     pub fn get_attr(self, did: DefId, attr: Symbol) -> Option<&'tcx ast::Attribute> {
2165         self.get_attrs(did, attr).next()
2166     }
2167
2168     /// Determines whether an item is annotated with an attribute.
2169     pub fn has_attr(self, did: DefId, attr: Symbol) -> bool {
2170         if cfg!(debug_assertions) && !did.is_local() && rustc_feature::is_builtin_only_local(attr) {
2171             bug!("tried to access the `only_local` attribute `{}` from an extern crate", attr);
2172         } else {
2173             self.get_attrs(did, attr).next().is_some()
2174         }
2175     }
2176
2177     /// Returns `true` if this is an `auto trait`.
2178     pub fn trait_is_auto(self, trait_def_id: DefId) -> bool {
2179         self.trait_def(trait_def_id).has_auto_impl
2180     }
2181
2182     /// Returns layout of a generator. Layout might be unavailable if the
2183     /// generator is tainted by errors.
2184     pub fn generator_layout(self, def_id: DefId) -> Option<&'tcx GeneratorLayout<'tcx>> {
2185         self.optimized_mir(def_id).generator_layout()
2186     }
2187
2188     /// Given the `DefId` of an impl, returns the `DefId` of the trait it implements.
2189     /// If it implements no trait, returns `None`.
2190     pub fn trait_id_of_impl(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2191         self.impl_trait_ref(def_id).map(|tr| tr.def_id)
2192     }
2193
2194     /// If the given `DefId` describes an item belonging to a trait,
2195     /// returns the `DefId` of the trait that the trait item belongs to;
2196     /// otherwise, returns `None`.
2197     pub fn trait_of_item(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2198         if let DefKind::AssocConst | DefKind::AssocFn | DefKind::AssocTy = self.def_kind(def_id) {
2199             let parent = self.parent(def_id);
2200             if let DefKind::Trait | DefKind::TraitAlias = self.def_kind(parent) {
2201                 return Some(parent);
2202             }
2203         }
2204         None
2205     }
2206
2207     /// If the given `DefId` describes a method belonging to an impl, returns the
2208     /// `DefId` of the impl that the method belongs to; otherwise, returns `None`.
2209     pub fn impl_of_method(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2210         if let DefKind::AssocConst | DefKind::AssocFn | DefKind::AssocTy = self.def_kind(def_id) {
2211             let parent = self.parent(def_id);
2212             if let DefKind::Impl = self.def_kind(parent) {
2213                 return Some(parent);
2214             }
2215         }
2216         None
2217     }
2218
2219     /// If the given `DefId` belongs to a trait that was automatically derived, returns `true`.
2220     pub fn is_builtin_derive(self, def_id: DefId) -> bool {
2221         self.has_attr(def_id, sym::automatically_derived)
2222     }
2223
2224     /// Looks up the span of `impl_did` if the impl is local; otherwise returns `Err`
2225     /// with the name of the crate containing the impl.
2226     pub fn span_of_impl(self, impl_did: DefId) -> Result<Span, Symbol> {
2227         if let Some(impl_did) = impl_did.as_local() {
2228             Ok(self.def_span(impl_did))
2229         } else {
2230             Err(self.crate_name(impl_did.krate))
2231         }
2232     }
2233
2234     /// Hygienically compares a use-site name (`use_name`) for a field or an associated item with
2235     /// its supposed definition name (`def_name`). The method also needs `DefId` of the supposed
2236     /// definition's parent/scope to perform comparison.
2237     pub fn hygienic_eq(self, use_name: Ident, def_name: Ident, def_parent_def_id: DefId) -> bool {
2238         // We could use `Ident::eq` here, but we deliberately don't. The name
2239         // comparison fails frequently, and we want to avoid the expensive
2240         // `normalize_to_macros_2_0()` calls required for the span comparison whenever possible.
2241         use_name.name == def_name.name
2242             && use_name
2243                 .span
2244                 .ctxt()
2245                 .hygienic_eq(def_name.span.ctxt(), self.expn_that_defined(def_parent_def_id))
2246     }
2247
2248     pub fn adjust_ident(self, mut ident: Ident, scope: DefId) -> Ident {
2249         ident.span.normalize_to_macros_2_0_and_adjust(self.expn_that_defined(scope));
2250         ident
2251     }
2252
2253     pub fn adjust_ident_and_get_scope(
2254         self,
2255         mut ident: Ident,
2256         scope: DefId,
2257         block: hir::HirId,
2258     ) -> (Ident, DefId) {
2259         let scope = ident
2260             .span
2261             .normalize_to_macros_2_0_and_adjust(self.expn_that_defined(scope))
2262             .and_then(|actual_expansion| actual_expansion.expn_data().parent_module)
2263             .unwrap_or_else(|| self.parent_module(block).to_def_id());
2264         (ident, scope)
2265     }
2266
2267     pub fn is_object_safe(self, key: DefId) -> bool {
2268         self.object_safety_violations(key).is_empty()
2269     }
2270
2271     #[inline]
2272     pub fn is_const_fn_raw(self, def_id: DefId) -> bool {
2273         matches!(self.def_kind(def_id), DefKind::Fn | DefKind::AssocFn | DefKind::Ctor(..))
2274             && self.constness(def_id) == hir::Constness::Const
2275     }
2276
2277     #[inline]
2278     pub fn is_const_default_method(self, def_id: DefId) -> bool {
2279         matches!(self.trait_of_item(def_id), Some(trait_id) if self.has_attr(trait_id, sym::const_trait))
2280     }
2281 }
2282
2283 /// Yields the parent function's `LocalDefId` if `def_id` is an `impl Trait` definition.
2284 pub fn is_impl_trait_defn(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> Option<LocalDefId> {
2285     let def_id = def_id.as_local()?;
2286     if let Node::Item(item) = tcx.hir().get_by_def_id(def_id) {
2287         if let hir::ItemKind::OpaqueTy(ref opaque_ty) = item.kind {
2288             return match opaque_ty.origin {
2289                 hir::OpaqueTyOrigin::FnReturn(parent) | hir::OpaqueTyOrigin::AsyncFn(parent) => {
2290                     Some(parent)
2291                 }
2292                 hir::OpaqueTyOrigin::TyAlias => None,
2293             };
2294         }
2295     }
2296     None
2297 }
2298
2299 pub fn int_ty(ity: ast::IntTy) -> IntTy {
2300     match ity {
2301         ast::IntTy::Isize => IntTy::Isize,
2302         ast::IntTy::I8 => IntTy::I8,
2303         ast::IntTy::I16 => IntTy::I16,
2304         ast::IntTy::I32 => IntTy::I32,
2305         ast::IntTy::I64 => IntTy::I64,
2306         ast::IntTy::I128 => IntTy::I128,
2307     }
2308 }
2309
2310 pub fn uint_ty(uty: ast::UintTy) -> UintTy {
2311     match uty {
2312         ast::UintTy::Usize => UintTy::Usize,
2313         ast::UintTy::U8 => UintTy::U8,
2314         ast::UintTy::U16 => UintTy::U16,
2315         ast::UintTy::U32 => UintTy::U32,
2316         ast::UintTy::U64 => UintTy::U64,
2317         ast::UintTy::U128 => UintTy::U128,
2318     }
2319 }
2320
2321 pub fn float_ty(fty: ast::FloatTy) -> FloatTy {
2322     match fty {
2323         ast::FloatTy::F32 => FloatTy::F32,
2324         ast::FloatTy::F64 => FloatTy::F64,
2325     }
2326 }
2327
2328 pub fn ast_int_ty(ity: IntTy) -> ast::IntTy {
2329     match ity {
2330         IntTy::Isize => ast::IntTy::Isize,
2331         IntTy::I8 => ast::IntTy::I8,
2332         IntTy::I16 => ast::IntTy::I16,
2333         IntTy::I32 => ast::IntTy::I32,
2334         IntTy::I64 => ast::IntTy::I64,
2335         IntTy::I128 => ast::IntTy::I128,
2336     }
2337 }
2338
2339 pub fn ast_uint_ty(uty: UintTy) -> ast::UintTy {
2340     match uty {
2341         UintTy::Usize => ast::UintTy::Usize,
2342         UintTy::U8 => ast::UintTy::U8,
2343         UintTy::U16 => ast::UintTy::U16,
2344         UintTy::U32 => ast::UintTy::U32,
2345         UintTy::U64 => ast::UintTy::U64,
2346         UintTy::U128 => ast::UintTy::U128,
2347     }
2348 }
2349
2350 pub fn provide(providers: &mut ty::query::Providers) {
2351     closure::provide(providers);
2352     context::provide(providers);
2353     erase_regions::provide(providers);
2354     layout::provide(providers);
2355     util::provide(providers);
2356     print::provide(providers);
2357     super::util::bug::provide(providers);
2358     super::middle::provide(providers);
2359     *providers = ty::query::Providers {
2360         trait_impls_of: trait_def::trait_impls_of_provider,
2361         incoherent_impls: trait_def::incoherent_impls_provider,
2362         type_uninhabited_from: inhabitedness::type_uninhabited_from,
2363         const_param_default: consts::const_param_default,
2364         vtable_allocation: vtable::vtable_allocation_provider,
2365         ..*providers
2366     };
2367 }
2368
2369 /// A map for the local crate mapping each type to a vector of its
2370 /// inherent impls. This is not meant to be used outside of coherence;
2371 /// rather, you should request the vector for a specific type via
2372 /// `tcx.inherent_impls(def_id)` so as to minimize your dependencies
2373 /// (constructing this map requires touching the entire crate).
2374 #[derive(Clone, Debug, Default, HashStable)]
2375 pub struct CrateInherentImpls {
2376     pub inherent_impls: LocalDefIdMap<Vec<DefId>>,
2377     pub incoherent_impls: FxHashMap<SimplifiedType, Vec<LocalDefId>>,
2378 }
2379
2380 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, TyEncodable, HashStable)]
2381 pub struct SymbolName<'tcx> {
2382     /// `&str` gives a consistent ordering, which ensures reproducible builds.
2383     pub name: &'tcx str,
2384 }
2385
2386 impl<'tcx> SymbolName<'tcx> {
2387     pub fn new(tcx: TyCtxt<'tcx>, name: &str) -> SymbolName<'tcx> {
2388         SymbolName {
2389             name: unsafe { str::from_utf8_unchecked(tcx.arena.alloc_slice(name.as_bytes())) },
2390         }
2391     }
2392 }
2393
2394 impl<'tcx> fmt::Display for SymbolName<'tcx> {
2395     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
2396         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
2397     }
2398 }
2399
2400 impl<'tcx> fmt::Debug for SymbolName<'tcx> {
2401     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
2402         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
2403     }
2404 }
2405
2406 #[derive(Debug, Default, Copy, Clone)]
2407 pub struct FoundRelationships {
2408     /// This is true if we identified that this Ty (`?T`) is found in a `?T: Foo`
2409     /// obligation, where:
2410     ///
2411     ///  * `Foo` is not `Sized`
2412     ///  * `(): Foo` may be satisfied
2413     pub self_in_trait: bool,
2414     /// This is true if we identified that this Ty (`?T`) is found in a `<_ as
2415     /// _>::AssocType = ?T`
2416     pub output: bool,
2417 }
2418
2419 /// The constituent parts of a type level constant of kind ADT or array.
2420 #[derive(Copy, Clone, Debug, HashStable)]
2421 pub struct DestructuredConst<'tcx> {
2422     pub variant: Option<VariantIdx>,
2423     pub fields: &'tcx [ty::Const<'tcx>],
2424 }