]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - compiler/rustc_middle/src/ty/mod.rs
Auto merge of #99034 - RalfJung:miri, r=Mark-Simulacrum
[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 adjustment;
96 pub mod binding;
97 pub mod cast;
98 pub mod codec;
99 pub mod error;
100 pub mod fast_reject;
101 pub mod flags;
102 pub mod fold;
103 pub mod inhabitedness;
104 pub mod layout;
105 pub mod normalize_erasing_regions;
106 pub mod print;
107 pub mod query;
108 pub mod relate;
109 pub mod subst;
110 pub mod trait_def;
111 pub mod util;
112 pub mod visit;
113 pub mod vtable;
114 pub mod walk;
115
116 mod adt;
117 mod assoc;
118 mod closure;
119 mod consts;
120 mod context;
121 mod diagnostics;
122 mod erase_regions;
123 mod generics;
124 mod impls_ty;
125 mod instance;
126 mod list;
127 mod parameterized;
128 mod rvalue_scopes;
129 mod structural_impls;
130 mod sty;
131
132 // Data types
133
134 pub type RegisteredTools = FxHashSet<Ident>;
135
136 #[derive(Debug)]
137 pub struct ResolverOutputs {
138     pub visibilities: FxHashMap<LocalDefId, Visibility>,
139     /// This field is used to decide whether we should make `PRIVATE_IN_PUBLIC` a hard error.
140     pub has_pub_restricted: bool,
141     /// Item with a given `LocalDefId` was defined during macro expansion with ID `ExpnId`.
142     pub expn_that_defined: FxHashMap<LocalDefId, ExpnId>,
143     /// Reference span for definitions.
144     pub source_span: IndexVec<LocalDefId, Span>,
145     pub access_levels: AccessLevels,
146     pub extern_crate_map: FxHashMap<LocalDefId, CrateNum>,
147     pub maybe_unused_trait_imports: FxIndexSet<LocalDefId>,
148     pub maybe_unused_extern_crates: Vec<(LocalDefId, Span)>,
149     pub reexport_map: FxHashMap<LocalDefId, Vec<ModChild>>,
150     pub glob_map: FxHashMap<LocalDefId, FxHashSet<Symbol>>,
151     /// Extern prelude entries. The value is `true` if the entry was introduced
152     /// via `extern crate` item and not `--extern` option or compiler built-in.
153     pub extern_prelude: FxHashMap<Symbol, bool>,
154     pub main_def: Option<MainDefinition>,
155     pub trait_impls: FxIndexMap<DefId, Vec<LocalDefId>>,
156     /// A list of proc macro LocalDefIds, written out in the order in which
157     /// they are declared in the static array generated by proc_macro_harness.
158     pub proc_macros: Vec<LocalDefId>,
159     /// Mapping from ident span to path span for paths that don't exist as written, but that
160     /// exist under `std`. For example, wrote `str::from_utf8` instead of `std::str::from_utf8`.
161     pub confused_type_with_std_module: FxHashMap<Span, Span>,
162     pub registered_tools: RegisteredTools,
163 }
164
165 /// Resolutions that should only be used for lowering.
166 /// This struct is meant to be consumed by lowering.
167 #[derive(Debug)]
168 pub struct ResolverAstLowering {
169     pub legacy_const_generic_args: FxHashMap<DefId, Option<Vec<usize>>>,
170
171     /// Resolutions for nodes that have a single resolution.
172     pub partial_res_map: NodeMap<hir::def::PartialRes>,
173     /// Resolutions for import nodes, which have multiple resolutions in different namespaces.
174     pub import_res_map: NodeMap<hir::def::PerNS<Option<Res<ast::NodeId>>>>,
175     /// Resolutions for labels (node IDs of their corresponding blocks or loops).
176     pub label_res_map: NodeMap<ast::NodeId>,
177     /// Resolutions for lifetimes.
178     pub lifetimes_res_map: NodeMap<LifetimeRes>,
179     /// Lifetime parameters that lowering will have to introduce.
180     pub extra_lifetime_params_map: NodeMap<Vec<(Ident, ast::NodeId, LifetimeRes)>>,
181
182     pub next_node_id: ast::NodeId,
183
184     pub node_id_to_def_id: FxHashMap<ast::NodeId, LocalDefId>,
185     pub def_id_to_node_id: IndexVec<LocalDefId, ast::NodeId>,
186
187     pub trait_map: NodeMap<Vec<hir::TraitCandidate>>,
188     /// A small map keeping true kinds of built-in macros that appear to be fn-like on
189     /// the surface (`macro` items in libcore), but are actually attributes or derives.
190     pub builtin_macro_kinds: FxHashMap<LocalDefId, MacroKind>,
191 }
192
193 #[derive(Clone, Copy, Debug)]
194 pub struct MainDefinition {
195     pub res: Res<ast::NodeId>,
196     pub is_import: bool,
197     pub span: Span,
198 }
199
200 impl MainDefinition {
201     pub fn opt_fn_def_id(self) -> Option<DefId> {
202         if let Res::Def(DefKind::Fn, def_id) = self.res { Some(def_id) } else { None }
203     }
204 }
205
206 /// The "header" of an impl is everything outside the body: a Self type, a trait
207 /// ref (in the case of a trait impl), and a set of predicates (from the
208 /// bounds / where-clauses).
209 #[derive(Clone, Debug, TypeFoldable, TypeVisitable)]
210 pub struct ImplHeader<'tcx> {
211     pub impl_def_id: DefId,
212     pub self_ty: Ty<'tcx>,
213     pub trait_ref: Option<TraitRef<'tcx>>,
214     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
215 }
216
217 #[derive(Copy, Clone, Debug, TypeFoldable, TypeVisitable)]
218 pub enum ImplSubject<'tcx> {
219     Trait(TraitRef<'tcx>),
220     Inherent(Ty<'tcx>),
221 }
222
223 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, TyEncodable, TyDecodable, HashStable, Debug)]
224 #[derive(TypeFoldable, TypeVisitable)]
225 pub enum ImplPolarity {
226     /// `impl Trait for Type`
227     Positive,
228     /// `impl !Trait for Type`
229     Negative,
230     /// `#[rustc_reservation_impl] impl Trait for Type`
231     ///
232     /// This is a "stability hack", not a real Rust feature.
233     /// See #64631 for details.
234     Reservation,
235 }
236
237 impl ImplPolarity {
238     /// Flips polarity by turning `Positive` into `Negative` and `Negative` into `Positive`.
239     pub fn flip(&self) -> Option<ImplPolarity> {
240         match self {
241             ImplPolarity::Positive => Some(ImplPolarity::Negative),
242             ImplPolarity::Negative => Some(ImplPolarity::Positive),
243             ImplPolarity::Reservation => None,
244         }
245     }
246 }
247
248 impl fmt::Display for ImplPolarity {
249     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
250         match self {
251             Self::Positive => f.write_str("positive"),
252             Self::Negative => f.write_str("negative"),
253             Self::Reservation => f.write_str("reservation"),
254         }
255     }
256 }
257
258 #[derive(Clone, Debug, PartialEq, Eq, Copy, Hash, Encodable, Decodable, HashStable)]
259 pub enum Visibility {
260     /// Visible everywhere (including in other crates).
261     Public,
262     /// Visible only in the given crate-local module.
263     Restricted(DefId),
264     /// Not visible anywhere in the local crate. This is the visibility of private external items.
265     Invisible,
266 }
267
268 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash, HashStable, TyEncodable, TyDecodable)]
269 pub enum BoundConstness {
270     /// `T: Trait`
271     NotConst,
272     /// `T: ~const Trait`
273     ///
274     /// Requires resolving to const only when we are in a const context.
275     ConstIfConst,
276 }
277
278 impl BoundConstness {
279     /// Reduce `self` and `constness` to two possible combined states instead of four.
280     pub fn and(&mut self, constness: hir::Constness) -> hir::Constness {
281         match (constness, self) {
282             (hir::Constness::Const, BoundConstness::ConstIfConst) => hir::Constness::Const,
283             (_, this) => {
284                 *this = BoundConstness::NotConst;
285                 hir::Constness::NotConst
286             }
287         }
288     }
289 }
290
291 impl fmt::Display for BoundConstness {
292     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
293         match self {
294             Self::NotConst => f.write_str("normal"),
295             Self::ConstIfConst => f.write_str("`~const`"),
296         }
297     }
298 }
299
300 #[derive(Clone, Debug, PartialEq, Eq, Copy, Hash, TyEncodable, TyDecodable, HashStable)]
301 #[derive(TypeFoldable, TypeVisitable)]
302 pub struct ClosureSizeProfileData<'tcx> {
303     /// Tuple containing the types of closure captures before the feature `capture_disjoint_fields`
304     pub before_feature_tys: Ty<'tcx>,
305     /// Tuple containing the types of closure captures after the feature `capture_disjoint_fields`
306     pub after_feature_tys: Ty<'tcx>,
307 }
308
309 pub trait DefIdTree: Copy {
310     fn opt_parent(self, id: DefId) -> Option<DefId>;
311
312     #[inline]
313     #[track_caller]
314     fn parent(self, id: DefId) -> DefId {
315         match self.opt_parent(id) {
316             Some(id) => id,
317             // not `unwrap_or_else` to avoid breaking caller tracking
318             None => bug!("{id:?} doesn't have a parent"),
319         }
320     }
321
322     #[inline]
323     #[track_caller]
324     fn opt_local_parent(self, id: LocalDefId) -> Option<LocalDefId> {
325         self.opt_parent(id.to_def_id()).map(DefId::expect_local)
326     }
327
328     #[inline]
329     #[track_caller]
330     fn local_parent(self, id: LocalDefId) -> LocalDefId {
331         self.parent(id.to_def_id()).expect_local()
332     }
333
334     fn is_descendant_of(self, mut descendant: DefId, ancestor: DefId) -> bool {
335         if descendant.krate != ancestor.krate {
336             return false;
337         }
338
339         while descendant != ancestor {
340             match self.opt_parent(descendant) {
341                 Some(parent) => descendant = parent,
342                 None => return false,
343             }
344         }
345         true
346     }
347 }
348
349 impl<'tcx> DefIdTree for TyCtxt<'tcx> {
350     #[inline]
351     fn opt_parent(self, id: DefId) -> Option<DefId> {
352         self.def_key(id).parent.map(|index| DefId { index, ..id })
353     }
354 }
355
356 impl Visibility {
357     /// Returns `true` if an item with this visibility is accessible from the given block.
358     pub fn is_accessible_from<T: DefIdTree>(self, module: DefId, tree: T) -> bool {
359         let restriction = match self {
360             // Public items are visible everywhere.
361             Visibility::Public => return true,
362             // Private items from other crates are visible nowhere.
363             Visibility::Invisible => return false,
364             // Restricted items are visible in an arbitrary local module.
365             Visibility::Restricted(other) if other.krate != module.krate => return false,
366             Visibility::Restricted(module) => module,
367         };
368
369         tree.is_descendant_of(module, restriction)
370     }
371
372     /// Returns `true` if this visibility is at least as accessible as the given visibility
373     pub fn is_at_least<T: DefIdTree>(self, vis: Visibility, tree: T) -> bool {
374         let vis_restriction = match vis {
375             Visibility::Public => return self == Visibility::Public,
376             Visibility::Invisible => return true,
377             Visibility::Restricted(module) => module,
378         };
379
380         self.is_accessible_from(vis_restriction, tree)
381     }
382
383     // Returns `true` if this item is visible anywhere in the local crate.
384     pub fn is_visible_locally(self) -> bool {
385         match self {
386             Visibility::Public => true,
387             Visibility::Restricted(def_id) => def_id.is_local(),
388             Visibility::Invisible => false,
389         }
390     }
391
392     pub fn is_public(self) -> bool {
393         matches!(self, Visibility::Public)
394     }
395 }
396
397 /// The crate variances map is computed during typeck and contains the
398 /// variance of every item in the local crate. You should not use it
399 /// directly, because to do so will make your pass dependent on the
400 /// HIR of every item in the local crate. Instead, use
401 /// `tcx.variances_of()` to get the variance for a *particular*
402 /// item.
403 #[derive(HashStable, Debug)]
404 pub struct CrateVariancesMap<'tcx> {
405     /// For each item with generics, maps to a vector of the variance
406     /// of its generics. If an item has no generics, it will have no
407     /// entry.
408     pub variances: FxHashMap<DefId, &'tcx [ty::Variance]>,
409 }
410
411 // Contains information needed to resolve types and (in the future) look up
412 // the types of AST nodes.
413 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash)]
414 pub struct CReaderCacheKey {
415     pub cnum: Option<CrateNum>,
416     pub pos: usize,
417 }
418
419 /// Represents a type.
420 ///
421 /// IMPORTANT:
422 /// - This is a very "dumb" struct (with no derives and no `impls`).
423 /// - Values of this type are always interned and thus unique, and are stored
424 ///   as an `Interned<TyS>`.
425 /// - `Ty` (which contains a reference to a `Interned<TyS>`) or `Interned<TyS>`
426 ///   should be used everywhere instead of `TyS`. In particular, `Ty` has most
427 ///   of the relevant methods.
428 #[derive(PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord)]
429 #[allow(rustc::usage_of_ty_tykind)]
430 pub(crate) struct TyS<'tcx> {
431     /// This field shouldn't be used directly and may be removed in the future.
432     /// Use `Ty::kind()` instead.
433     kind: TyKind<'tcx>,
434
435     /// This field provides fast access to information that is also contained
436     /// in `kind`.
437     ///
438     /// This field shouldn't be used directly and may be removed in the future.
439     /// Use `Ty::flags()` instead.
440     flags: TypeFlags,
441
442     /// This field provides fast access to information that is also contained
443     /// in `kind`.
444     ///
445     /// This is a kind of confusing thing: it stores the smallest
446     /// binder such that
447     ///
448     /// (a) the binder itself captures nothing but
449     /// (b) all the late-bound things within the type are captured
450     ///     by some sub-binder.
451     ///
452     /// So, for a type without any late-bound things, like `u32`, this
453     /// will be *innermost*, because that is the innermost binder that
454     /// captures nothing. But for a type `&'D u32`, where `'D` is a
455     /// late-bound region with De Bruijn index `D`, this would be `D + 1`
456     /// -- the binder itself does not capture `D`, but `D` is captured
457     /// by an inner binder.
458     ///
459     /// We call this concept an "exclusive" binder `D` because all
460     /// De Bruijn indices within the type are contained within `0..D`
461     /// (exclusive).
462     outer_exclusive_binder: ty::DebruijnIndex,
463 }
464
465 // `TyS` is used a lot. Make sure it doesn't unintentionally get bigger.
466 #[cfg(all(target_arch = "x86_64", target_pointer_width = "64"))]
467 static_assert_size!(TyS<'_>, 40);
468
469 // We are actually storing a stable hash cache next to the type, so let's
470 // also check the full size
471 #[cfg(all(target_arch = "x86_64", target_pointer_width = "64"))]
472 static_assert_size!(WithStableHash<TyS<'_>>, 56);
473
474 /// Use this rather than `TyS`, whenever possible.
475 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, HashStable)]
476 #[rustc_diagnostic_item = "Ty"]
477 #[rustc_pass_by_value]
478 pub struct Ty<'tcx>(Interned<'tcx, WithStableHash<TyS<'tcx>>>);
479
480 impl<'tcx> TyCtxt<'tcx> {
481     /// A "bool" type used in rustc_mir_transform unit tests when we
482     /// have not spun up a TyCtxt.
483     pub const BOOL_TY_FOR_UNIT_TESTING: Ty<'tcx> = Ty(Interned::new_unchecked(&WithStableHash {
484         internee: TyS {
485             kind: ty::Bool,
486             flags: TypeFlags::empty(),
487             outer_exclusive_binder: DebruijnIndex::from_usize(0),
488         },
489         stable_hash: Fingerprint::ZERO,
490     }));
491 }
492
493 impl<'a, 'tcx> HashStable<StableHashingContext<'a>> for TyS<'tcx> {
494     #[inline]
495     fn hash_stable(&self, hcx: &mut StableHashingContext<'a>, hasher: &mut StableHasher) {
496         let TyS {
497             kind,
498
499             // The other fields just provide fast access to information that is
500             // also contained in `kind`, so no need to hash them.
501             flags: _,
502
503             outer_exclusive_binder: _,
504         } = self;
505
506         kind.hash_stable(hcx, hasher)
507     }
508 }
509
510 impl ty::EarlyBoundRegion {
511     /// Does this early bound region have a name? Early bound regions normally
512     /// always have names except when using anonymous lifetimes (`'_`).
513     pub fn has_name(&self) -> bool {
514         self.name != kw::UnderscoreLifetime
515     }
516 }
517
518 /// Represents a predicate.
519 ///
520 /// See comments on `TyS`, which apply here too (albeit for
521 /// `PredicateS`/`Predicate` rather than `TyS`/`Ty`).
522 #[derive(Debug)]
523 pub(crate) struct PredicateS<'tcx> {
524     kind: Binder<'tcx, PredicateKind<'tcx>>,
525     flags: TypeFlags,
526     /// See the comment for the corresponding field of [TyS].
527     outer_exclusive_binder: ty::DebruijnIndex,
528 }
529
530 // This type is used a lot. Make sure it doesn't unintentionally get bigger.
531 #[cfg(all(target_arch = "x86_64", target_pointer_width = "64"))]
532 static_assert_size!(PredicateS<'_>, 56);
533
534 /// Use this rather than `PredicateS`, whenever possible.
535 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash)]
536 #[rustc_pass_by_value]
537 pub struct Predicate<'tcx>(Interned<'tcx, PredicateS<'tcx>>);
538
539 impl<'tcx> Predicate<'tcx> {
540     /// Gets the inner `Binder<'tcx, PredicateKind<'tcx>>`.
541     #[inline]
542     pub fn kind(self) -> Binder<'tcx, PredicateKind<'tcx>> {
543         self.0.kind
544     }
545
546     #[inline(always)]
547     pub fn flags(self) -> TypeFlags {
548         self.0.flags
549     }
550
551     #[inline(always)]
552     pub fn outer_exclusive_binder(self) -> DebruijnIndex {
553         self.0.outer_exclusive_binder
554     }
555
556     /// Flips the polarity of a Predicate.
557     ///
558     /// Given `T: Trait` predicate it returns `T: !Trait` and given `T: !Trait` returns `T: Trait`.
559     pub fn flip_polarity(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Option<Predicate<'tcx>> {
560         let kind = self
561             .kind()
562             .map_bound(|kind| match kind {
563                 PredicateKind::Trait(TraitPredicate { trait_ref, constness, polarity }) => {
564                     Some(PredicateKind::Trait(TraitPredicate {
565                         trait_ref,
566                         constness,
567                         polarity: polarity.flip()?,
568                     }))
569                 }
570
571                 _ => None,
572             })
573             .transpose()?;
574
575         Some(tcx.mk_predicate(kind))
576     }
577 }
578
579 impl<'a, 'tcx> HashStable<StableHashingContext<'a>> for Predicate<'tcx> {
580     fn hash_stable(&self, hcx: &mut StableHashingContext<'a>, hasher: &mut StableHasher) {
581         let PredicateS {
582             ref kind,
583
584             // The other fields just provide fast access to information that is
585             // also contained in `kind`, so no need to hash them.
586             flags: _,
587             outer_exclusive_binder: _,
588         } = self.0.0;
589
590         kind.hash_stable(hcx, hasher);
591     }
592 }
593
594 impl rustc_errors::IntoDiagnosticArg for Predicate<'_> {
595     fn into_diagnostic_arg(self) -> rustc_errors::DiagnosticArgValue<'static> {
596         rustc_errors::DiagnosticArgValue::Str(std::borrow::Cow::Owned(self.to_string()))
597     }
598 }
599
600 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, TyEncodable, TyDecodable)]
601 #[derive(HashStable, TypeFoldable, TypeVisitable)]
602 pub enum PredicateKind<'tcx> {
603     /// Corresponds to `where Foo: Bar<A, B, C>`. `Foo` here would be
604     /// the `Self` type of the trait reference and `A`, `B`, and `C`
605     /// would be the type parameters.
606     Trait(TraitPredicate<'tcx>),
607
608     /// `where 'a: 'b`
609     RegionOutlives(RegionOutlivesPredicate<'tcx>),
610
611     /// `where T: 'a`
612     TypeOutlives(TypeOutlivesPredicate<'tcx>),
613
614     /// `where <T as TraitRef>::Name == X`, approximately.
615     /// See the `ProjectionPredicate` struct for details.
616     Projection(ProjectionPredicate<'tcx>),
617
618     /// No syntax: `T` well-formed.
619     WellFormed(GenericArg<'tcx>),
620
621     /// Trait must be object-safe.
622     ObjectSafe(DefId),
623
624     /// No direct syntax. May be thought of as `where T: FnFoo<...>`
625     /// for some substitutions `...` and `T` being a closure type.
626     /// Satisfied (or refuted) once we know the closure's kind.
627     ClosureKind(DefId, SubstsRef<'tcx>, ClosureKind),
628
629     /// `T1 <: T2`
630     ///
631     /// This obligation is created most often when we have two
632     /// unresolved type variables and hence don't have enough
633     /// information to process the subtyping obligation yet.
634     Subtype(SubtypePredicate<'tcx>),
635
636     /// `T1` coerced to `T2`
637     ///
638     /// Like a subtyping obligation, this is created most often
639     /// when we have two unresolved type variables and hence
640     /// don't have enough information to process the coercion
641     /// obligation yet. At the moment, we actually process coercions
642     /// very much like subtyping and don't handle the full coercion
643     /// logic.
644     Coerce(CoercePredicate<'tcx>),
645
646     /// Constant initializer must evaluate successfully.
647     ConstEvaluatable(ty::Unevaluated<'tcx, ()>),
648
649     /// Constants must be equal. The first component is the const that is expected.
650     ConstEquate(Const<'tcx>, Const<'tcx>),
651
652     /// Represents a type found in the environment that we can use for implied bounds.
653     ///
654     /// Only used for Chalk.
655     TypeWellFormedFromEnv(Ty<'tcx>),
656 }
657
658 /// The crate outlives map is computed during typeck and contains the
659 /// outlives of every item in the local crate. You should not use it
660 /// directly, because to do so will make your pass dependent on the
661 /// HIR of every item in the local crate. Instead, use
662 /// `tcx.inferred_outlives_of()` to get the outlives for a *particular*
663 /// item.
664 #[derive(HashStable, Debug)]
665 pub struct CratePredicatesMap<'tcx> {
666     /// For each struct with outlive bounds, maps to a vector of the
667     /// predicate of its outlive bounds. If an item has no outlives
668     /// bounds, it will have no entry.
669     pub predicates: FxHashMap<DefId, &'tcx [(Predicate<'tcx>, Span)]>,
670 }
671
672 impl<'tcx> Predicate<'tcx> {
673     /// Performs a substitution suitable for going from a
674     /// poly-trait-ref to supertraits that must hold if that
675     /// poly-trait-ref holds. This is slightly different from a normal
676     /// substitution in terms of what happens with bound regions. See
677     /// lengthy comment below for details.
678     pub fn subst_supertrait(
679         self,
680         tcx: TyCtxt<'tcx>,
681         trait_ref: &ty::PolyTraitRef<'tcx>,
682     ) -> Predicate<'tcx> {
683         // The interaction between HRTB and supertraits is not entirely
684         // obvious. Let me walk you (and myself) through an example.
685         //
686         // Let's start with an easy case. Consider two traits:
687         //
688         //     trait Foo<'a>: Bar<'a,'a> { }
689         //     trait Bar<'b,'c> { }
690         //
691         // Now, if we have a trait reference `for<'x> T: Foo<'x>`, then
692         // we can deduce that `for<'x> T: Bar<'x,'x>`. Basically, if we
693         // knew that `Foo<'x>` (for any 'x) then we also know that
694         // `Bar<'x,'x>` (for any 'x). This more-or-less falls out from
695         // normal substitution.
696         //
697         // In terms of why this is sound, the idea is that whenever there
698         // is an impl of `T:Foo<'a>`, it must show that `T:Bar<'a,'a>`
699         // holds.  So if there is an impl of `T:Foo<'a>` that applies to
700         // all `'a`, then we must know that `T:Bar<'a,'a>` holds for all
701         // `'a`.
702         //
703         // Another example to be careful of is this:
704         //
705         //     trait Foo1<'a>: for<'b> Bar1<'a,'b> { }
706         //     trait Bar1<'b,'c> { }
707         //
708         // Here, if we have `for<'x> T: Foo1<'x>`, then what do we know?
709         // The answer is that we know `for<'x,'b> T: Bar1<'x,'b>`. The
710         // reason is similar to the previous example: any impl of
711         // `T:Foo1<'x>` must show that `for<'b> T: Bar1<'x, 'b>`.  So
712         // basically we would want to collapse the bound lifetimes from
713         // the input (`trait_ref`) and the supertraits.
714         //
715         // To achieve this in practice is fairly straightforward. Let's
716         // consider the more complicated scenario:
717         //
718         // - We start out with `for<'x> T: Foo1<'x>`. In this case, `'x`
719         //   has a De Bruijn index of 1. We want to produce `for<'x,'b> T: Bar1<'x,'b>`,
720         //   where both `'x` and `'b` would have a DB index of 1.
721         //   The substitution from the input trait-ref is therefore going to be
722         //   `'a => 'x` (where `'x` has a DB index of 1).
723         // - The supertrait-ref is `for<'b> Bar1<'a,'b>`, where `'a` is an
724         //   early-bound parameter and `'b' is a late-bound parameter with a
725         //   DB index of 1.
726         // - If we replace `'a` with `'x` from the input, it too will have
727         //   a DB index of 1, and thus we'll have `for<'x,'b> Bar1<'x,'b>`
728         //   just as we wanted.
729         //
730         // There is only one catch. If we just apply the substitution `'a
731         // => 'x` to `for<'b> Bar1<'a,'b>`, the substitution code will
732         // adjust the DB index because we substituting into a binder (it
733         // tries to be so smart...) resulting in `for<'x> for<'b>
734         // Bar1<'x,'b>` (we have no syntax for this, so use your
735         // imagination). Basically the 'x will have DB index of 2 and 'b
736         // will have DB index of 1. Not quite what we want. So we apply
737         // the substitution to the *contents* of the trait reference,
738         // rather than the trait reference itself (put another way, the
739         // substitution code expects equal binding levels in the values
740         // from the substitution and the value being substituted into, and
741         // this trick achieves that).
742
743         // Working through the second example:
744         // trait_ref: for<'x> T: Foo1<'^0.0>; substs: [T, '^0.0]
745         // predicate: for<'b> Self: Bar1<'a, '^0.0>; substs: [Self, 'a, '^0.0]
746         // We want to end up with:
747         //     for<'x, 'b> T: Bar1<'^0.0, '^0.1>
748         // To do this:
749         // 1) We must shift all bound vars in predicate by the length
750         //    of trait ref's bound vars. So, we would end up with predicate like
751         //    Self: Bar1<'a, '^0.1>
752         // 2) We can then apply the trait substs to this, ending up with
753         //    T: Bar1<'^0.0, '^0.1>
754         // 3) Finally, to create the final bound vars, we concatenate the bound
755         //    vars of the trait ref with those of the predicate:
756         //    ['x, 'b]
757         let bound_pred = self.kind();
758         let pred_bound_vars = bound_pred.bound_vars();
759         let trait_bound_vars = trait_ref.bound_vars();
760         // 1) Self: Bar1<'a, '^0.0> -> Self: Bar1<'a, '^0.1>
761         let shifted_pred =
762             tcx.shift_bound_var_indices(trait_bound_vars.len(), bound_pred.skip_binder());
763         // 2) Self: Bar1<'a, '^0.1> -> T: Bar1<'^0.0, '^0.1>
764         let new = EarlyBinder(shifted_pred).subst(tcx, trait_ref.skip_binder().substs);
765         // 3) ['x] + ['b] -> ['x, 'b]
766         let bound_vars =
767             tcx.mk_bound_variable_kinds(trait_bound_vars.iter().chain(pred_bound_vars));
768         tcx.reuse_or_mk_predicate(self, ty::Binder::bind_with_vars(new, bound_vars))
769     }
770 }
771
772 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, TyEncodable, TyDecodable)]
773 #[derive(HashStable, TypeFoldable, TypeVisitable)]
774 pub struct TraitPredicate<'tcx> {
775     pub trait_ref: TraitRef<'tcx>,
776
777     pub constness: BoundConstness,
778
779     /// If polarity is Positive: we are proving that the trait is implemented.
780     ///
781     /// If polarity is Negative: we are proving that a negative impl of this trait
782     /// exists. (Note that coherence also checks whether negative impls of supertraits
783     /// exist via a series of predicates.)
784     ///
785     /// If polarity is Reserved: that's a bug.
786     pub polarity: ImplPolarity,
787 }
788
789 pub type PolyTraitPredicate<'tcx> = ty::Binder<'tcx, TraitPredicate<'tcx>>;
790
791 impl<'tcx> TraitPredicate<'tcx> {
792     pub fn remap_constness(&mut self, tcx: TyCtxt<'tcx>, param_env: &mut ParamEnv<'tcx>) {
793         if std::intrinsics::unlikely(Some(self.trait_ref.def_id) == tcx.lang_items().drop_trait()) {
794             // remap without changing constness of this predicate.
795             // this is because `T: ~const Drop` has a different meaning to `T: Drop`
796             // FIXME(fee1-dead): remove this logic after beta bump
797             param_env.remap_constness_with(self.constness)
798         } else {
799             *param_env = param_env.with_constness(self.constness.and(param_env.constness()))
800         }
801     }
802
803     /// Remap the constness of this predicate before emitting it for diagnostics.
804     pub fn remap_constness_diag(&mut self, param_env: ParamEnv<'tcx>) {
805         // this is different to `remap_constness` that callees want to print this predicate
806         // in case of selection errors. `T: ~const Drop` bounds cannot end up here when the
807         // param_env is not const because we it is always satisfied in non-const contexts.
808         if let hir::Constness::NotConst = param_env.constness() {
809             self.constness = ty::BoundConstness::NotConst;
810         }
811     }
812
813     pub fn def_id(self) -> DefId {
814         self.trait_ref.def_id
815     }
816
817     pub fn self_ty(self) -> Ty<'tcx> {
818         self.trait_ref.self_ty()
819     }
820
821     #[inline]
822     pub fn is_const_if_const(self) -> bool {
823         self.constness == BoundConstness::ConstIfConst
824     }
825 }
826
827 impl<'tcx> PolyTraitPredicate<'tcx> {
828     pub fn def_id(self) -> DefId {
829         // Ok to skip binder since trait `DefId` does not care about regions.
830         self.skip_binder().def_id()
831     }
832
833     pub fn self_ty(self) -> ty::Binder<'tcx, Ty<'tcx>> {
834         self.map_bound(|trait_ref| trait_ref.self_ty())
835     }
836
837     /// Remap the constness of this predicate before emitting it for diagnostics.
838     pub fn remap_constness_diag(&mut self, param_env: ParamEnv<'tcx>) {
839         *self = self.map_bound(|mut p| {
840             p.remap_constness_diag(param_env);
841             p
842         });
843     }
844
845     #[inline]
846     pub fn is_const_if_const(self) -> bool {
847         self.skip_binder().is_const_if_const()
848     }
849 }
850
851 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, Debug, TyEncodable, TyDecodable)]
852 #[derive(HashStable, TypeFoldable, TypeVisitable)]
853 pub struct OutlivesPredicate<A, B>(pub A, pub B); // `A: B`
854 pub type RegionOutlivesPredicate<'tcx> = OutlivesPredicate<ty::Region<'tcx>, ty::Region<'tcx>>;
855 pub type TypeOutlivesPredicate<'tcx> = OutlivesPredicate<Ty<'tcx>, ty::Region<'tcx>>;
856 pub type PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> = ty::Binder<'tcx, RegionOutlivesPredicate<'tcx>>;
857 pub type PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> = ty::Binder<'tcx, TypeOutlivesPredicate<'tcx>>;
858
859 /// Encodes that `a` must be a subtype of `b`. The `a_is_expected` flag indicates
860 /// whether the `a` type is the type that we should label as "expected" when
861 /// presenting user diagnostics.
862 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug, TyEncodable, TyDecodable)]
863 #[derive(HashStable, TypeFoldable, TypeVisitable)]
864 pub struct SubtypePredicate<'tcx> {
865     pub a_is_expected: bool,
866     pub a: Ty<'tcx>,
867     pub b: Ty<'tcx>,
868 }
869 pub type PolySubtypePredicate<'tcx> = ty::Binder<'tcx, SubtypePredicate<'tcx>>;
870
871 /// Encodes that we have to coerce *from* the `a` type to the `b` type.
872 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug, TyEncodable, TyDecodable)]
873 #[derive(HashStable, TypeFoldable, TypeVisitable)]
874 pub struct CoercePredicate<'tcx> {
875     pub a: Ty<'tcx>,
876     pub b: Ty<'tcx>,
877 }
878 pub type PolyCoercePredicate<'tcx> = ty::Binder<'tcx, CoercePredicate<'tcx>>;
879
880 #[derive(Debug, Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, PartialOrd, Ord, TyEncodable, TyDecodable)]
881 #[derive(HashStable, TypeFoldable, TypeVisitable)]
882 pub enum Term<'tcx> {
883     Ty(Ty<'tcx>),
884     Const(Const<'tcx>),
885 }
886
887 impl<'tcx> From<Ty<'tcx>> for Term<'tcx> {
888     fn from(ty: Ty<'tcx>) -> Self {
889         Term::Ty(ty)
890     }
891 }
892
893 impl<'tcx> From<Const<'tcx>> for Term<'tcx> {
894     fn from(c: Const<'tcx>) -> Self {
895         Term::Const(c)
896     }
897 }
898
899 impl<'tcx> Term<'tcx> {
900     pub fn ty(&self) -> Option<Ty<'tcx>> {
901         if let Term::Ty(ty) = self { Some(*ty) } else { None }
902     }
903
904     pub fn ct(&self) -> Option<Const<'tcx>> {
905         if let Term::Const(c) = self { Some(*c) } else { None }
906     }
907
908     pub fn into_arg(self) -> GenericArg<'tcx> {
909         match self {
910             Term::Ty(ty) => ty.into(),
911             Term::Const(c) => c.into(),
912         }
913     }
914 }
915
916 /// This kind of predicate has no *direct* correspondent in the
917 /// syntax, but it roughly corresponds to the syntactic forms:
918 ///
919 /// 1. `T: TraitRef<..., Item = Type>`
920 /// 2. `<T as TraitRef<...>>::Item == Type` (NYI)
921 ///
922 /// In particular, form #1 is "desugared" to the combination of a
923 /// normal trait predicate (`T: TraitRef<...>`) and one of these
924 /// predicates. Form #2 is a broader form in that it also permits
925 /// equality between arbitrary types. Processing an instance of
926 /// Form #2 eventually yields one of these `ProjectionPredicate`
927 /// instances to normalize the LHS.
928 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, TyEncodable, TyDecodable)]
929 #[derive(HashStable, TypeFoldable, TypeVisitable)]
930 pub struct ProjectionPredicate<'tcx> {
931     pub projection_ty: ProjectionTy<'tcx>,
932     pub term: Term<'tcx>,
933 }
934
935 pub type PolyProjectionPredicate<'tcx> = Binder<'tcx, ProjectionPredicate<'tcx>>;
936
937 impl<'tcx> PolyProjectionPredicate<'tcx> {
938     /// Returns the `DefId` of the trait of the associated item being projected.
939     #[inline]
940     pub fn trait_def_id(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> DefId {
941         self.skip_binder().projection_ty.trait_def_id(tcx)
942     }
943
944     /// Get the [PolyTraitRef] required for this projection to be well formed.
945     /// Note that for generic associated types the predicates of the associated
946     /// type also need to be checked.
947     #[inline]
948     pub fn required_poly_trait_ref(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> PolyTraitRef<'tcx> {
949         // Note: unlike with `TraitRef::to_poly_trait_ref()`,
950         // `self.0.trait_ref` is permitted to have escaping regions.
951         // This is because here `self` has a `Binder` and so does our
952         // return value, so we are preserving the number of binding
953         // levels.
954         self.map_bound(|predicate| predicate.projection_ty.trait_ref(tcx))
955     }
956
957     pub fn term(&self) -> Binder<'tcx, Term<'tcx>> {
958         self.map_bound(|predicate| predicate.term)
959     }
960
961     /// The `DefId` of the `TraitItem` for the associated type.
962     ///
963     /// Note that this is not the `DefId` of the `TraitRef` containing this
964     /// associated type, which is in `tcx.associated_item(projection_def_id()).container`.
965     pub fn projection_def_id(&self) -> DefId {
966         // Ok to skip binder since trait `DefId` does not care about regions.
967         self.skip_binder().projection_ty.item_def_id
968     }
969 }
970
971 pub trait ToPolyTraitRef<'tcx> {
972     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx>;
973 }
974
975 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for PolyTraitPredicate<'tcx> {
976     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
977         self.map_bound_ref(|trait_pred| trait_pred.trait_ref)
978     }
979 }
980
981 pub trait ToPredicate<'tcx> {
982     fn to_predicate(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Predicate<'tcx>;
983 }
984
985 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for Binder<'tcx, PredicateKind<'tcx>> {
986     #[inline(always)]
987     fn to_predicate(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Predicate<'tcx> {
988         tcx.mk_predicate(self)
989     }
990 }
991
992 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTraitPredicate<'tcx> {
993     fn to_predicate(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Predicate<'tcx> {
994         self.map_bound(PredicateKind::Trait).to_predicate(tcx)
995     }
996 }
997
998 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> {
999     fn to_predicate(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Predicate<'tcx> {
1000         self.map_bound(PredicateKind::RegionOutlives).to_predicate(tcx)
1001     }
1002 }
1003
1004 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> {
1005     fn to_predicate(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Predicate<'tcx> {
1006         self.map_bound(PredicateKind::TypeOutlives).to_predicate(tcx)
1007     }
1008 }
1009
1010 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyProjectionPredicate<'tcx> {
1011     fn to_predicate(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Predicate<'tcx> {
1012         self.map_bound(PredicateKind::Projection).to_predicate(tcx)
1013     }
1014 }
1015
1016 impl<'tcx> Predicate<'tcx> {
1017     pub fn to_opt_poly_trait_pred(self) -> Option<PolyTraitPredicate<'tcx>> {
1018         let predicate = self.kind();
1019         match predicate.skip_binder() {
1020             PredicateKind::Trait(t) => Some(predicate.rebind(t)),
1021             PredicateKind::Projection(..)
1022             | PredicateKind::Subtype(..)
1023             | PredicateKind::Coerce(..)
1024             | PredicateKind::RegionOutlives(..)
1025             | PredicateKind::WellFormed(..)
1026             | PredicateKind::ObjectSafe(..)
1027             | PredicateKind::ClosureKind(..)
1028             | PredicateKind::TypeOutlives(..)
1029             | PredicateKind::ConstEvaluatable(..)
1030             | PredicateKind::ConstEquate(..)
1031             | PredicateKind::TypeWellFormedFromEnv(..) => None,
1032         }
1033     }
1034
1035     pub fn to_opt_type_outlives(self) -> Option<PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx>> {
1036         let predicate = self.kind();
1037         match predicate.skip_binder() {
1038             PredicateKind::TypeOutlives(data) => Some(predicate.rebind(data)),
1039             PredicateKind::Trait(..)
1040             | PredicateKind::Projection(..)
1041             | PredicateKind::Subtype(..)
1042             | PredicateKind::Coerce(..)
1043             | PredicateKind::RegionOutlives(..)
1044             | PredicateKind::WellFormed(..)
1045             | PredicateKind::ObjectSafe(..)
1046             | PredicateKind::ClosureKind(..)
1047             | PredicateKind::ConstEvaluatable(..)
1048             | PredicateKind::ConstEquate(..)
1049             | PredicateKind::TypeWellFormedFromEnv(..) => None,
1050         }
1051     }
1052 }
1053
1054 /// Represents the bounds declared on a particular set of type
1055 /// parameters. Should eventually be generalized into a flag list of
1056 /// where-clauses. You can obtain an `InstantiatedPredicates` list from a
1057 /// `GenericPredicates` by using the `instantiate` method. Note that this method
1058 /// reflects an important semantic invariant of `InstantiatedPredicates`: while
1059 /// the `GenericPredicates` are expressed in terms of the bound type
1060 /// parameters of the impl/trait/whatever, an `InstantiatedPredicates` instance
1061 /// represented a set of bounds for some particular instantiation,
1062 /// meaning that the generic parameters have been substituted with
1063 /// their values.
1064 ///
1065 /// Example:
1066 /// ```ignore (illustrative)
1067 /// struct Foo<T, U: Bar<T>> { ... }
1068 /// ```
1069 /// Here, the `GenericPredicates` for `Foo` would contain a list of bounds like
1070 /// `[[], [U:Bar<T>]]`. Now if there were some particular reference
1071 /// like `Foo<isize,usize>`, then the `InstantiatedPredicates` would be `[[],
1072 /// [usize:Bar<isize>]]`.
1073 #[derive(Clone, Debug, TypeFoldable, TypeVisitable)]
1074 pub struct InstantiatedPredicates<'tcx> {
1075     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
1076     pub spans: Vec<Span>,
1077 }
1078
1079 impl<'tcx> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1080     pub fn empty() -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1081         InstantiatedPredicates { predicates: vec![], spans: vec![] }
1082     }
1083
1084     pub fn is_empty(&self) -> bool {
1085         self.predicates.is_empty()
1086     }
1087 }
1088
1089 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, HashStable, TyEncodable, TyDecodable, Lift)]
1090 #[derive(TypeFoldable, TypeVisitable)]
1091 pub struct OpaqueTypeKey<'tcx> {
1092     // FIXME(oli-obk): make this a LocalDefId
1093     pub def_id: DefId,
1094     pub substs: SubstsRef<'tcx>,
1095 }
1096
1097 #[derive(Copy, Clone, Debug, TypeFoldable, TypeVisitable, HashStable, TyEncodable, TyDecodable)]
1098 pub struct OpaqueHiddenType<'tcx> {
1099     /// The span of this particular definition of the opaque type. So
1100     /// for example:
1101     ///
1102     /// ```ignore (incomplete snippet)
1103     /// type Foo = impl Baz;
1104     /// fn bar() -> Foo {
1105     /// //          ^^^ This is the span we are looking for!
1106     /// }
1107     /// ```
1108     ///
1109     /// In cases where the fn returns `(impl Trait, impl Trait)` or
1110     /// other such combinations, the result is currently
1111     /// over-approximated, but better than nothing.
1112     pub span: Span,
1113
1114     /// The type variable that represents the value of the opaque type
1115     /// that we require. In other words, after we compile this function,
1116     /// we will be created a constraint like:
1117     /// ```ignore (pseudo-rust)
1118     /// Foo<'a, T> = ?C
1119     /// ```
1120     /// where `?C` is the value of this type variable. =) It may
1121     /// naturally refer to the type and lifetime parameters in scope
1122     /// in this function, though ultimately it should only reference
1123     /// those that are arguments to `Foo` in the constraint above. (In
1124     /// other words, `?C` should not include `'b`, even though it's a
1125     /// lifetime parameter on `foo`.)
1126     pub ty: Ty<'tcx>,
1127 }
1128
1129 impl<'tcx> OpaqueHiddenType<'tcx> {
1130     pub fn report_mismatch(&self, other: &Self, tcx: TyCtxt<'tcx>) {
1131         // Found different concrete types for the opaque type.
1132         let mut err = tcx.sess.struct_span_err(
1133             other.span,
1134             "concrete type differs from previous defining opaque type use",
1135         );
1136         err.span_label(other.span, format!("expected `{}`, got `{}`", self.ty, other.ty));
1137         if self.span == other.span {
1138             err.span_label(
1139                 self.span,
1140                 "this expression supplies two conflicting concrete types for the same opaque type",
1141             );
1142         } else {
1143             err.span_note(self.span, "previous use here");
1144         }
1145         err.emit();
1146     }
1147 }
1148
1149 /// The "placeholder index" fully defines a placeholder region, type, or const. Placeholders are
1150 /// identified by both a universe, as well as a name residing within that universe. Distinct bound
1151 /// regions/types/consts within the same universe simply have an unknown relationship to one
1152 /// another.
1153 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash, TyEncodable, TyDecodable, PartialOrd, Ord)]
1154 pub struct Placeholder<T> {
1155     pub universe: UniverseIndex,
1156     pub name: T,
1157 }
1158
1159 impl<'a, T> HashStable<StableHashingContext<'a>> for Placeholder<T>
1160 where
1161     T: HashStable<StableHashingContext<'a>>,
1162 {
1163     fn hash_stable(&self, hcx: &mut StableHashingContext<'a>, hasher: &mut StableHasher) {
1164         self.universe.hash_stable(hcx, hasher);
1165         self.name.hash_stable(hcx, hasher);
1166     }
1167 }
1168
1169 pub type PlaceholderRegion = Placeholder<BoundRegionKind>;
1170
1171 pub type PlaceholderType = Placeholder<BoundVar>;
1172
1173 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash, HashStable)]
1174 #[derive(TyEncodable, TyDecodable, PartialOrd, Ord)]
1175 pub struct BoundConst<'tcx> {
1176     pub var: BoundVar,
1177     pub ty: Ty<'tcx>,
1178 }
1179
1180 pub type PlaceholderConst<'tcx> = Placeholder<BoundConst<'tcx>>;
1181
1182 /// A `DefId` which, in case it is a const argument, is potentially bundled with
1183 /// the `DefId` of the generic parameter it instantiates.
1184 ///
1185 /// This is used to avoid calls to `type_of` for const arguments during typeck
1186 /// which cause cycle errors.
1187 ///
1188 /// ```rust
1189 /// struct A;
1190 /// impl A {
1191 ///     fn foo<const N: usize>(&self) -> [u8; N] { [0; N] }
1192 ///     //           ^ const parameter
1193 /// }
1194 /// struct B;
1195 /// impl B {
1196 ///     fn foo<const M: u8>(&self) -> usize { 42 }
1197 ///     //           ^ const parameter
1198 /// }
1199 ///
1200 /// fn main() {
1201 ///     let a = A;
1202 ///     let _b = a.foo::<{ 3 + 7 }>();
1203 ///     //               ^^^^^^^^^ const argument
1204 /// }
1205 /// ```
1206 ///
1207 /// Let's look at the call `a.foo::<{ 3 + 7 }>()` here. We do not know
1208 /// which `foo` is used until we know the type of `a`.
1209 ///
1210 /// We only know the type of `a` once we are inside of `typeck(main)`.
1211 /// We also end up normalizing the type of `_b` during `typeck(main)` which
1212 /// requires us to evaluate the const argument.
1213 ///
1214 /// To evaluate that const argument we need to know its type,
1215 /// which we would get using `type_of(const_arg)`. This requires us to
1216 /// resolve `foo` as it can be either `usize` or `u8` in this example.
1217 /// However, resolving `foo` once again requires `typeck(main)` to get the type of `a`,
1218 /// which results in a cycle.
1219 ///
1220 /// In short we must not call `type_of(const_arg)` during `typeck(main)`.
1221 ///
1222 /// When first creating the `ty::Const` of the const argument inside of `typeck` we have
1223 /// already resolved `foo` so we know which const parameter this argument instantiates.
1224 /// This means that we also know the expected result of `type_of(const_arg)` even if we
1225 /// aren't allowed to call that query: it is equal to `type_of(const_param)` which is
1226 /// trivial to compute.
1227 ///
1228 /// If we now want to use that constant in a place which potentially needs its type
1229 /// we also pass the type of its `const_param`. This is the point of `WithOptConstParam`,
1230 /// except that instead of a `Ty` we bundle the `DefId` of the const parameter.
1231 /// Meaning that we need to use `type_of(const_param_did)` if `const_param_did` is `Some`
1232 /// to get the type of `did`.
1233 #[derive(Copy, Clone, Debug, TypeFoldable, TypeVisitable, Lift, TyEncodable, TyDecodable)]
1234 #[derive(PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord)]
1235 #[derive(Hash, HashStable)]
1236 pub struct WithOptConstParam<T> {
1237     pub did: T,
1238     /// The `DefId` of the corresponding generic parameter in case `did` is
1239     /// a const argument.
1240     ///
1241     /// Note that even if `did` is a const argument, this may still be `None`.
1242     /// All queries taking `WithOptConstParam` start by calling `tcx.opt_const_param_of(def.did)`
1243     /// to potentially update `param_did` in the case it is `None`.
1244     pub const_param_did: Option<DefId>,
1245 }
1246
1247 impl<T> WithOptConstParam<T> {
1248     /// Creates a new `WithOptConstParam` setting `const_param_did` to `None`.
1249     #[inline(always)]
1250     pub fn unknown(did: T) -> WithOptConstParam<T> {
1251         WithOptConstParam { did, const_param_did: None }
1252     }
1253 }
1254
1255 impl WithOptConstParam<LocalDefId> {
1256     /// Returns `Some((did, param_did))` if `def_id` is a const argument,
1257     /// `None` otherwise.
1258     #[inline(always)]
1259     pub fn try_lookup(did: LocalDefId, tcx: TyCtxt<'_>) -> Option<(LocalDefId, DefId)> {
1260         tcx.opt_const_param_of(did).map(|param_did| (did, param_did))
1261     }
1262
1263     /// In case `self` is unknown but `self.did` is a const argument, this returns
1264     /// a `WithOptConstParam` with the correct `const_param_did`.
1265     #[inline(always)]
1266     pub fn try_upgrade(self, tcx: TyCtxt<'_>) -> Option<WithOptConstParam<LocalDefId>> {
1267         if self.const_param_did.is_none() {
1268             if let const_param_did @ Some(_) = tcx.opt_const_param_of(self.did) {
1269                 return Some(WithOptConstParam { did: self.did, const_param_did });
1270             }
1271         }
1272
1273         None
1274     }
1275
1276     pub fn to_global(self) -> WithOptConstParam<DefId> {
1277         WithOptConstParam { did: self.did.to_def_id(), const_param_did: self.const_param_did }
1278     }
1279
1280     pub fn def_id_for_type_of(self) -> DefId {
1281         if let Some(did) = self.const_param_did { did } else { self.did.to_def_id() }
1282     }
1283 }
1284
1285 impl WithOptConstParam<DefId> {
1286     pub fn as_local(self) -> Option<WithOptConstParam<LocalDefId>> {
1287         self.did
1288             .as_local()
1289             .map(|did| WithOptConstParam { did, const_param_did: self.const_param_did })
1290     }
1291
1292     pub fn as_const_arg(self) -> Option<(LocalDefId, DefId)> {
1293         if let Some(param_did) = self.const_param_did {
1294             if let Some(did) = self.did.as_local() {
1295                 return Some((did, param_did));
1296             }
1297         }
1298
1299         None
1300     }
1301
1302     pub fn is_local(self) -> bool {
1303         self.did.is_local()
1304     }
1305
1306     pub fn def_id_for_type_of(self) -> DefId {
1307         self.const_param_did.unwrap_or(self.did)
1308     }
1309 }
1310
1311 /// When type checking, we use the `ParamEnv` to track
1312 /// details about the set of where-clauses that are in scope at this
1313 /// particular point.
1314 #[derive(Copy, Clone, Hash, PartialEq, Eq)]
1315 pub struct ParamEnv<'tcx> {
1316     /// This packs both caller bounds and the reveal enum into one pointer.
1317     ///
1318     /// Caller bounds are `Obligation`s that the caller must satisfy. This is
1319     /// basically the set of bounds on the in-scope type parameters, translated
1320     /// into `Obligation`s, and elaborated and normalized.
1321     ///
1322     /// Use the `caller_bounds()` method to access.
1323     ///
1324     /// Typically, this is `Reveal::UserFacing`, but during codegen we
1325     /// want `Reveal::All`.
1326     ///
1327     /// Note: This is packed, use the reveal() method to access it.
1328     packed: CopyTaggedPtr<&'tcx List<Predicate<'tcx>>, ParamTag, true>,
1329 }
1330
1331 #[derive(Copy, Clone)]
1332 struct ParamTag {
1333     reveal: traits::Reveal,
1334     constness: hir::Constness,
1335 }
1336
1337 unsafe impl rustc_data_structures::tagged_ptr::Tag for ParamTag {
1338     const BITS: usize = 2;
1339     #[inline]
1340     fn into_usize(self) -> usize {
1341         match self {
1342             Self { reveal: traits::Reveal::UserFacing, constness: hir::Constness::NotConst } => 0,
1343             Self { reveal: traits::Reveal::All, constness: hir::Constness::NotConst } => 1,
1344             Self { reveal: traits::Reveal::UserFacing, constness: hir::Constness::Const } => 2,
1345             Self { reveal: traits::Reveal::All, constness: hir::Constness::Const } => 3,
1346         }
1347     }
1348     #[inline]
1349     unsafe fn from_usize(ptr: usize) -> Self {
1350         match ptr {
1351             0 => Self { reveal: traits::Reveal::UserFacing, constness: hir::Constness::NotConst },
1352             1 => Self { reveal: traits::Reveal::All, constness: hir::Constness::NotConst },
1353             2 => Self { reveal: traits::Reveal::UserFacing, constness: hir::Constness::Const },
1354             3 => Self { reveal: traits::Reveal::All, constness: hir::Constness::Const },
1355             _ => std::hint::unreachable_unchecked(),
1356         }
1357     }
1358 }
1359
1360 impl<'tcx> fmt::Debug for ParamEnv<'tcx> {
1361     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
1362         f.debug_struct("ParamEnv")
1363             .field("caller_bounds", &self.caller_bounds())
1364             .field("reveal", &self.reveal())
1365             .field("constness", &self.constness())
1366             .finish()
1367     }
1368 }
1369
1370 impl<'a, 'tcx> HashStable<StableHashingContext<'a>> for ParamEnv<'tcx> {
1371     fn hash_stable(&self, hcx: &mut StableHashingContext<'a>, hasher: &mut StableHasher) {
1372         self.caller_bounds().hash_stable(hcx, hasher);
1373         self.reveal().hash_stable(hcx, hasher);
1374         self.constness().hash_stable(hcx, hasher);
1375     }
1376 }
1377
1378 impl<'tcx> TypeFoldable<'tcx> for ParamEnv<'tcx> {
1379     fn try_fold_with<F: ty::fold::FallibleTypeFolder<'tcx>>(
1380         self,
1381         folder: &mut F,
1382     ) -> Result<Self, F::Error> {
1383         Ok(ParamEnv::new(
1384             self.caller_bounds().try_fold_with(folder)?,
1385             self.reveal().try_fold_with(folder)?,
1386             self.constness().try_fold_with(folder)?,
1387         ))
1388     }
1389 }
1390
1391 impl<'tcx> TypeVisitable<'tcx> for ParamEnv<'tcx> {
1392     fn visit_with<V: TypeVisitor<'tcx>>(&self, visitor: &mut V) -> ControlFlow<V::BreakTy> {
1393         self.caller_bounds().visit_with(visitor)?;
1394         self.reveal().visit_with(visitor)?;
1395         self.constness().visit_with(visitor)
1396     }
1397 }
1398
1399 impl<'tcx> ParamEnv<'tcx> {
1400     /// Construct a trait environment suitable for contexts where
1401     /// there are no where-clauses in scope. Hidden types (like `impl
1402     /// Trait`) are left hidden, so this is suitable for ordinary
1403     /// type-checking.
1404     #[inline]
1405     pub fn empty() -> Self {
1406         Self::new(List::empty(), Reveal::UserFacing, hir::Constness::NotConst)
1407     }
1408
1409     #[inline]
1410     pub fn caller_bounds(self) -> &'tcx List<Predicate<'tcx>> {
1411         self.packed.pointer()
1412     }
1413
1414     #[inline]
1415     pub fn reveal(self) -> traits::Reveal {
1416         self.packed.tag().reveal
1417     }
1418
1419     #[inline]
1420     pub fn constness(self) -> hir::Constness {
1421         self.packed.tag().constness
1422     }
1423
1424     #[inline]
1425     pub fn is_const(self) -> bool {
1426         self.packed.tag().constness == hir::Constness::Const
1427     }
1428
1429     /// Construct a trait environment with no where-clauses in scope
1430     /// where the values of all `impl Trait` and other hidden types
1431     /// are revealed. This is suitable for monomorphized, post-typeck
1432     /// environments like codegen or doing optimizations.
1433     ///
1434     /// N.B., if you want to have predicates in scope, use `ParamEnv::new`,
1435     /// or invoke `param_env.with_reveal_all()`.
1436     #[inline]
1437     pub fn reveal_all() -> Self {
1438         Self::new(List::empty(), Reveal::All, hir::Constness::NotConst)
1439     }
1440
1441     /// Construct a trait environment with the given set of predicates.
1442     #[inline]
1443     pub fn new(
1444         caller_bounds: &'tcx List<Predicate<'tcx>>,
1445         reveal: Reveal,
1446         constness: hir::Constness,
1447     ) -> Self {
1448         ty::ParamEnv { packed: CopyTaggedPtr::new(caller_bounds, ParamTag { reveal, constness }) }
1449     }
1450
1451     pub fn with_user_facing(mut self) -> Self {
1452         self.packed.set_tag(ParamTag { reveal: Reveal::UserFacing, ..self.packed.tag() });
1453         self
1454     }
1455
1456     #[inline]
1457     pub fn with_constness(mut self, constness: hir::Constness) -> Self {
1458         self.packed.set_tag(ParamTag { constness, ..self.packed.tag() });
1459         self
1460     }
1461
1462     #[inline]
1463     pub fn with_const(mut self) -> Self {
1464         self.packed.set_tag(ParamTag { constness: hir::Constness::Const, ..self.packed.tag() });
1465         self
1466     }
1467
1468     #[inline]
1469     pub fn without_const(mut self) -> Self {
1470         self.packed.set_tag(ParamTag { constness: hir::Constness::NotConst, ..self.packed.tag() });
1471         self
1472     }
1473
1474     #[inline]
1475     pub fn remap_constness_with(&mut self, mut constness: ty::BoundConstness) {
1476         *self = self.with_constness(constness.and(self.constness()))
1477     }
1478
1479     /// Returns a new parameter environment with the same clauses, but
1480     /// which "reveals" the true results of projections in all cases
1481     /// (even for associated types that are specializable). This is
1482     /// the desired behavior during codegen and certain other special
1483     /// contexts; normally though we want to use `Reveal::UserFacing`,
1484     /// which is the default.
1485     /// All opaque types in the caller_bounds of the `ParamEnv`
1486     /// will be normalized to their underlying types.
1487     /// See PR #65989 and issue #65918 for more details
1488     pub fn with_reveal_all_normalized(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Self {
1489         if self.packed.tag().reveal == traits::Reveal::All {
1490             return self;
1491         }
1492
1493         ParamEnv::new(
1494             tcx.normalize_opaque_types(self.caller_bounds()),
1495             Reveal::All,
1496             self.constness(),
1497         )
1498     }
1499
1500     /// Returns this same environment but with no caller bounds.
1501     #[inline]
1502     pub fn without_caller_bounds(self) -> Self {
1503         Self::new(List::empty(), self.reveal(), self.constness())
1504     }
1505
1506     /// Creates a suitable environment in which to perform trait
1507     /// queries on the given value. When type-checking, this is simply
1508     /// the pair of the environment plus value. But when reveal is set to
1509     /// All, then if `value` does not reference any type parameters, we will
1510     /// pair it with the empty environment. This improves caching and is generally
1511     /// invisible.
1512     ///
1513     /// N.B., we preserve the environment when type-checking because it
1514     /// is possible for the user to have wacky where-clauses like
1515     /// `where Box<u32>: Copy`, which are clearly never
1516     /// satisfiable. We generally want to behave as if they were true,
1517     /// although the surrounding function is never reachable.
1518     pub fn and<T: TypeVisitable<'tcx>>(self, value: T) -> ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1519         match self.reveal() {
1520             Reveal::UserFacing => ParamEnvAnd { param_env: self, value },
1521
1522             Reveal::All => {
1523                 if value.is_global() {
1524                     ParamEnvAnd { param_env: self.without_caller_bounds(), value }
1525                 } else {
1526                     ParamEnvAnd { param_env: self, value }
1527                 }
1528             }
1529         }
1530     }
1531 }
1532
1533 // FIXME(ecstaticmorse): Audit all occurrences of `without_const().to_predicate(tcx)` to ensure that
1534 // the constness of trait bounds is being propagated correctly.
1535 impl<'tcx> PolyTraitRef<'tcx> {
1536     #[inline]
1537     pub fn with_constness(self, constness: BoundConstness) -> PolyTraitPredicate<'tcx> {
1538         self.map_bound(|trait_ref| ty::TraitPredicate {
1539             trait_ref,
1540             constness,
1541             polarity: ty::ImplPolarity::Positive,
1542         })
1543     }
1544
1545     #[inline]
1546     pub fn without_const(self) -> PolyTraitPredicate<'tcx> {
1547         self.with_constness(BoundConstness::NotConst)
1548     }
1549 }
1550
1551 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash, TypeFoldable, TypeVisitable)]
1552 pub struct ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1553     pub param_env: ParamEnv<'tcx>,
1554     pub value: T,
1555 }
1556
1557 impl<'tcx, T> ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1558     pub fn into_parts(self) -> (ParamEnv<'tcx>, T) {
1559         (self.param_env, self.value)
1560     }
1561
1562     #[inline]
1563     pub fn without_const(mut self) -> Self {
1564         self.param_env = self.param_env.without_const();
1565         self
1566     }
1567 }
1568
1569 impl<'a, 'tcx, T> HashStable<StableHashingContext<'a>> for ParamEnvAnd<'tcx, T>
1570 where
1571     T: HashStable<StableHashingContext<'a>>,
1572 {
1573     fn hash_stable(&self, hcx: &mut StableHashingContext<'a>, hasher: &mut StableHasher) {
1574         let ParamEnvAnd { ref param_env, ref value } = *self;
1575
1576         param_env.hash_stable(hcx, hasher);
1577         value.hash_stable(hcx, hasher);
1578     }
1579 }
1580
1581 #[derive(Copy, Clone, Debug, HashStable, Encodable, Decodable)]
1582 pub struct Destructor {
1583     /// The `DefId` of the destructor method
1584     pub did: DefId,
1585     /// The constness of the destructor method
1586     pub constness: hir::Constness,
1587 }
1588
1589 bitflags! {
1590     #[derive(HashStable, TyEncodable, TyDecodable)]
1591     pub struct VariantFlags: u32 {
1592         const NO_VARIANT_FLAGS        = 0;
1593         /// Indicates whether the field list of this variant is `#[non_exhaustive]`.
1594         const IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE = 1 << 0;
1595         /// Indicates whether this variant was obtained as part of recovering from
1596         /// a syntactic error. May be incomplete or bogus.
1597         const IS_RECOVERED = 1 << 1;
1598     }
1599 }
1600
1601 /// Definition of a variant -- a struct's fields or an enum variant.
1602 #[derive(Debug, HashStable, TyEncodable, TyDecodable)]
1603 pub struct VariantDef {
1604     /// `DefId` that identifies the variant itself.
1605     /// If this variant belongs to a struct or union, then this is a copy of its `DefId`.
1606     pub def_id: DefId,
1607     /// `DefId` that identifies the variant's constructor.
1608     /// If this variant is a struct variant, then this is `None`.
1609     pub ctor_def_id: Option<DefId>,
1610     /// Variant or struct name.
1611     pub name: Symbol,
1612     /// Discriminant of this variant.
1613     pub discr: VariantDiscr,
1614     /// Fields of this variant.
1615     pub fields: Vec<FieldDef>,
1616     /// Type of constructor of variant.
1617     pub ctor_kind: CtorKind,
1618     /// Flags of the variant (e.g. is field list non-exhaustive)?
1619     flags: VariantFlags,
1620 }
1621
1622 impl VariantDef {
1623     /// Creates a new `VariantDef`.
1624     ///
1625     /// `variant_did` is the `DefId` that identifies the enum variant (if this `VariantDef`
1626     /// represents an enum variant).
1627     ///
1628     /// `ctor_did` is the `DefId` that identifies the constructor of unit or
1629     /// tuple-variants/structs. If this is a `struct`-variant then this should be `None`.
1630     ///
1631     /// `parent_did` is the `DefId` of the `AdtDef` representing the enum or struct that
1632     /// owns this variant. It is used for checking if a struct has `#[non_exhaustive]` w/out having
1633     /// to go through the redirect of checking the ctor's attributes - but compiling a small crate
1634     /// requires loading the `AdtDef`s for all the structs in the universe (e.g., coherence for any
1635     /// built-in trait), and we do not want to load attributes twice.
1636     ///
1637     /// If someone speeds up attribute loading to not be a performance concern, they can
1638     /// remove this hack and use the constructor `DefId` everywhere.
1639     pub fn new(
1640         name: Symbol,
1641         variant_did: Option<DefId>,
1642         ctor_def_id: Option<DefId>,
1643         discr: VariantDiscr,
1644         fields: Vec<FieldDef>,
1645         ctor_kind: CtorKind,
1646         adt_kind: AdtKind,
1647         parent_did: DefId,
1648         recovered: bool,
1649         is_field_list_non_exhaustive: bool,
1650     ) -> Self {
1651         debug!(
1652             "VariantDef::new(name = {:?}, variant_did = {:?}, ctor_def_id = {:?}, discr = {:?},
1653              fields = {:?}, ctor_kind = {:?}, adt_kind = {:?}, parent_did = {:?})",
1654             name, variant_did, ctor_def_id, discr, fields, ctor_kind, adt_kind, parent_did,
1655         );
1656
1657         let mut flags = VariantFlags::NO_VARIANT_FLAGS;
1658         if is_field_list_non_exhaustive {
1659             flags |= VariantFlags::IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE;
1660         }
1661
1662         if recovered {
1663             flags |= VariantFlags::IS_RECOVERED;
1664         }
1665
1666         VariantDef {
1667             def_id: variant_did.unwrap_or(parent_did),
1668             ctor_def_id,
1669             name,
1670             discr,
1671             fields,
1672             ctor_kind,
1673             flags,
1674         }
1675     }
1676
1677     /// Is this field list non-exhaustive?
1678     #[inline]
1679     pub fn is_field_list_non_exhaustive(&self) -> bool {
1680         self.flags.intersects(VariantFlags::IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE)
1681     }
1682
1683     /// Was this variant obtained as part of recovering from a syntactic error?
1684     #[inline]
1685     pub fn is_recovered(&self) -> bool {
1686         self.flags.intersects(VariantFlags::IS_RECOVERED)
1687     }
1688
1689     /// Computes the `Ident` of this variant by looking up the `Span`
1690     pub fn ident(&self, tcx: TyCtxt<'_>) -> Ident {
1691         Ident::new(self.name, tcx.def_ident_span(self.def_id).unwrap())
1692     }
1693 }
1694
1695 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, TyEncodable, TyDecodable, HashStable)]
1696 pub enum VariantDiscr {
1697     /// Explicit value for this variant, i.e., `X = 123`.
1698     /// The `DefId` corresponds to the embedded constant.
1699     Explicit(DefId),
1700
1701     /// The previous variant's discriminant plus one.
1702     /// For efficiency reasons, the distance from the
1703     /// last `Explicit` discriminant is being stored,
1704     /// or `0` for the first variant, if it has none.
1705     Relative(u32),
1706 }
1707
1708 #[derive(Debug, HashStable, TyEncodable, TyDecodable)]
1709 pub struct FieldDef {
1710     pub did: DefId,
1711     pub name: Symbol,
1712     pub vis: Visibility,
1713 }
1714
1715 bitflags! {
1716     #[derive(TyEncodable, TyDecodable, Default, HashStable)]
1717     pub struct ReprFlags: u8 {
1718         const IS_C               = 1 << 0;
1719         const IS_SIMD            = 1 << 1;
1720         const IS_TRANSPARENT     = 1 << 2;
1721         // Internal only for now. If true, don't reorder fields.
1722         const IS_LINEAR          = 1 << 3;
1723         // If true, don't expose any niche to type's context.
1724         const HIDE_NICHE         = 1 << 4;
1725         // If true, the type's layout can be randomized using
1726         // the seed stored in `ReprOptions.layout_seed`
1727         const RANDOMIZE_LAYOUT   = 1 << 5;
1728         // Any of these flags being set prevent field reordering optimisation.
1729         const IS_UNOPTIMISABLE   = ReprFlags::IS_C.bits
1730                                  | ReprFlags::IS_SIMD.bits
1731                                  | ReprFlags::IS_LINEAR.bits;
1732     }
1733 }
1734
1735 /// Represents the repr options provided by the user,
1736 #[derive(Copy, Clone, Debug, Eq, PartialEq, TyEncodable, TyDecodable, Default, HashStable)]
1737 pub struct ReprOptions {
1738     pub int: Option<attr::IntType>,
1739     pub align: Option<Align>,
1740     pub pack: Option<Align>,
1741     pub flags: ReprFlags,
1742     /// The seed to be used for randomizing a type's layout
1743     ///
1744     /// Note: This could technically be a `[u8; 16]` (a `u128`) which would
1745     /// be the "most accurate" hash as it'd encompass the item and crate
1746     /// hash without loss, but it does pay the price of being larger.
1747     /// Everything's a tradeoff, a `u64` seed should be sufficient for our
1748     /// purposes (primarily `-Z randomize-layout`)
1749     pub field_shuffle_seed: u64,
1750 }
1751
1752 impl ReprOptions {
1753     pub fn new(tcx: TyCtxt<'_>, did: DefId) -> ReprOptions {
1754         let mut flags = ReprFlags::empty();
1755         let mut size = None;
1756         let mut max_align: Option<Align> = None;
1757         let mut min_pack: Option<Align> = None;
1758
1759         // Generate a deterministically-derived seed from the item's path hash
1760         // to allow for cross-crate compilation to actually work
1761         let mut field_shuffle_seed = tcx.def_path_hash(did).0.to_smaller_hash();
1762
1763         // If the user defined a custom seed for layout randomization, xor the item's
1764         // path hash with the user defined seed, this will allowing determinism while
1765         // still allowing users to further randomize layout generation for e.g. fuzzing
1766         if let Some(user_seed) = tcx.sess.opts.debugging_opts.layout_seed {
1767             field_shuffle_seed ^= user_seed;
1768         }
1769
1770         for attr in tcx.get_attrs(did, sym::repr) {
1771             for r in attr::parse_repr_attr(&tcx.sess, attr) {
1772                 flags.insert(match r {
1773                     attr::ReprC => ReprFlags::IS_C,
1774                     attr::ReprPacked(pack) => {
1775                         let pack = Align::from_bytes(pack as u64).unwrap();
1776                         min_pack = Some(if let Some(min_pack) = min_pack {
1777                             min_pack.min(pack)
1778                         } else {
1779                             pack
1780                         });
1781                         ReprFlags::empty()
1782                     }
1783                     attr::ReprTransparent => ReprFlags::IS_TRANSPARENT,
1784                     attr::ReprNoNiche => ReprFlags::HIDE_NICHE,
1785                     attr::ReprSimd => ReprFlags::IS_SIMD,
1786                     attr::ReprInt(i) => {
1787                         size = Some(i);
1788                         ReprFlags::empty()
1789                     }
1790                     attr::ReprAlign(align) => {
1791                         max_align = max_align.max(Some(Align::from_bytes(align as u64).unwrap()));
1792                         ReprFlags::empty()
1793                     }
1794                 });
1795             }
1796         }
1797
1798         // If `-Z randomize-layout` was enabled for the type definition then we can
1799         // consider performing layout randomization
1800         if tcx.sess.opts.debugging_opts.randomize_layout {
1801             flags.insert(ReprFlags::RANDOMIZE_LAYOUT);
1802         }
1803
1804         // This is here instead of layout because the choice must make it into metadata.
1805         if !tcx.consider_optimizing(|| format!("Reorder fields of {:?}", tcx.def_path_str(did))) {
1806             flags.insert(ReprFlags::IS_LINEAR);
1807         }
1808
1809         Self { int: size, align: max_align, pack: min_pack, flags, field_shuffle_seed }
1810     }
1811
1812     #[inline]
1813     pub fn simd(&self) -> bool {
1814         self.flags.contains(ReprFlags::IS_SIMD)
1815     }
1816
1817     #[inline]
1818     pub fn c(&self) -> bool {
1819         self.flags.contains(ReprFlags::IS_C)
1820     }
1821
1822     #[inline]
1823     pub fn packed(&self) -> bool {
1824         self.pack.is_some()
1825     }
1826
1827     #[inline]
1828     pub fn transparent(&self) -> bool {
1829         self.flags.contains(ReprFlags::IS_TRANSPARENT)
1830     }
1831
1832     #[inline]
1833     pub fn linear(&self) -> bool {
1834         self.flags.contains(ReprFlags::IS_LINEAR)
1835     }
1836
1837     #[inline]
1838     pub fn hide_niche(&self) -> bool {
1839         self.flags.contains(ReprFlags::HIDE_NICHE)
1840     }
1841
1842     /// Returns the discriminant type, given these `repr` options.
1843     /// This must only be called on enums!
1844     pub fn discr_type(&self) -> attr::IntType {
1845         self.int.unwrap_or(attr::SignedInt(ast::IntTy::Isize))
1846     }
1847
1848     /// Returns `true` if this `#[repr()]` should inhabit "smart enum
1849     /// layout" optimizations, such as representing `Foo<&T>` as a
1850     /// single pointer.
1851     pub fn inhibit_enum_layout_opt(&self) -> bool {
1852         self.c() || self.int.is_some()
1853     }
1854
1855     /// Returns `true` if this `#[repr()]` should inhibit struct field reordering
1856     /// optimizations, such as with `repr(C)`, `repr(packed(1))`, or `repr(<int>)`.
1857     pub fn inhibit_struct_field_reordering_opt(&self) -> bool {
1858         if let Some(pack) = self.pack {
1859             if pack.bytes() == 1 {
1860                 return true;
1861             }
1862         }
1863
1864         self.flags.intersects(ReprFlags::IS_UNOPTIMISABLE) || self.int.is_some()
1865     }
1866
1867     /// Returns `true` if this type is valid for reordering and `-Z randomize-layout`
1868     /// was enabled for its declaration crate
1869     pub fn can_randomize_type_layout(&self) -> bool {
1870         !self.inhibit_struct_field_reordering_opt()
1871             && self.flags.contains(ReprFlags::RANDOMIZE_LAYOUT)
1872     }
1873
1874     /// Returns `true` if this `#[repr()]` should inhibit union ABI optimisations.
1875     pub fn inhibit_union_abi_opt(&self) -> bool {
1876         self.c()
1877     }
1878 }
1879
1880 impl<'tcx> FieldDef {
1881     /// Returns the type of this field. The resulting type is not normalized. The `subst` is
1882     /// typically obtained via the second field of [`TyKind::Adt`].
1883     pub fn ty(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>, subst: SubstsRef<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
1884         tcx.bound_type_of(self.did).subst(tcx, subst)
1885     }
1886
1887     /// Computes the `Ident` of this variant by looking up the `Span`
1888     pub fn ident(&self, tcx: TyCtxt<'_>) -> Ident {
1889         Ident::new(self.name, tcx.def_ident_span(self.did).unwrap())
1890     }
1891 }
1892
1893 pub type Attributes<'tcx> = impl Iterator<Item = &'tcx ast::Attribute>;
1894 #[derive(Debug, PartialEq, Eq)]
1895 pub enum ImplOverlapKind {
1896     /// These impls are always allowed to overlap.
1897     Permitted {
1898         /// Whether or not the impl is permitted due to the trait being a `#[marker]` trait
1899         marker: bool,
1900     },
1901     /// These impls are allowed to overlap, but that raises
1902     /// an issue #33140 future-compatibility warning.
1903     ///
1904     /// Some background: in Rust 1.0, the trait-object types `Send + Sync` (today's
1905     /// `dyn Send + Sync`) and `Sync + Send` (now `dyn Sync + Send`) were different.
1906     ///
1907     /// The widely-used version 0.1.0 of the crate `traitobject` had accidentally relied
1908     /// that difference, making what reduces to the following set of impls:
1909     ///
1910     /// ```compile_fail,(E0119)
1911     /// trait Trait {}
1912     /// impl Trait for dyn Send + Sync {}
1913     /// impl Trait for dyn Sync + Send {}
1914     /// ```
1915     ///
1916     /// Obviously, once we made these types be identical, that code causes a coherence
1917     /// error and a fairly big headache for us. However, luckily for us, the trait
1918     /// `Trait` used in this case is basically a marker trait, and therefore having
1919     /// overlapping impls for it is sound.
1920     ///
1921     /// To handle this, we basically regard the trait as a marker trait, with an additional
1922     /// future-compatibility warning. To avoid accidentally "stabilizing" this feature,
1923     /// it has the following restrictions:
1924     ///
1925     /// 1. The trait must indeed be a marker-like trait (i.e., no items), and must be
1926     /// positive impls.
1927     /// 2. The trait-ref of both impls must be equal.
1928     /// 3. The trait-ref of both impls must be a trait object type consisting only of
1929     /// marker traits.
1930     /// 4. Neither of the impls can have any where-clauses.
1931     ///
1932     /// Once `traitobject` 0.1.0 is no longer an active concern, this hack can be removed.
1933     Issue33140,
1934 }
1935
1936 impl<'tcx> TyCtxt<'tcx> {
1937     pub fn typeck_body(self, body: hir::BodyId) -> &'tcx TypeckResults<'tcx> {
1938         self.typeck(self.hir().body_owner_def_id(body))
1939     }
1940
1941     pub fn provided_trait_methods(self, id: DefId) -> impl 'tcx + Iterator<Item = &'tcx AssocItem> {
1942         self.associated_items(id)
1943             .in_definition_order()
1944             .filter(|item| item.kind == AssocKind::Fn && item.defaultness.has_value())
1945     }
1946
1947     /// Look up the name of a definition across crates. This does not look at HIR.
1948     pub fn opt_item_name(self, def_id: DefId) -> Option<Symbol> {
1949         if let Some(cnum) = def_id.as_crate_root() {
1950             Some(self.crate_name(cnum))
1951         } else {
1952             let def_key = self.def_key(def_id);
1953             match def_key.disambiguated_data.data {
1954                 // The name of a constructor is that of its parent.
1955                 rustc_hir::definitions::DefPathData::Ctor => self
1956                     .opt_item_name(DefId { krate: def_id.krate, index: def_key.parent.unwrap() }),
1957                 // The name of opaque types only exists in HIR.
1958                 rustc_hir::definitions::DefPathData::ImplTrait
1959                     if let Some(def_id) = def_id.as_local() =>
1960                     self.hir().opt_name(self.hir().local_def_id_to_hir_id(def_id)),
1961                 _ => def_key.get_opt_name(),
1962             }
1963         }
1964     }
1965
1966     /// Look up the name of a definition across crates. This does not look at HIR.
1967     ///
1968     /// This method will ICE if the corresponding item does not have a name.  In these cases, use
1969     /// [`opt_item_name`] instead.
1970     ///
1971     /// [`opt_item_name`]: Self::opt_item_name
1972     pub fn item_name(self, id: DefId) -> Symbol {
1973         self.opt_item_name(id).unwrap_or_else(|| {
1974             bug!("item_name: no name for {:?}", self.def_path(id));
1975         })
1976     }
1977
1978     /// Look up the name and span of a definition.
1979     ///
1980     /// See [`item_name`][Self::item_name] for more information.
1981     pub fn opt_item_ident(self, def_id: DefId) -> Option<Ident> {
1982         let def = self.opt_item_name(def_id)?;
1983         let span = def_id
1984             .as_local()
1985             .and_then(|id| self.def_ident_span(id))
1986             .unwrap_or(rustc_span::DUMMY_SP);
1987         Some(Ident::new(def, span))
1988     }
1989
1990     pub fn opt_associated_item(self, def_id: DefId) -> Option<&'tcx AssocItem> {
1991         if let DefKind::AssocConst | DefKind::AssocFn | DefKind::AssocTy = self.def_kind(def_id) {
1992             Some(self.associated_item(def_id))
1993         } else {
1994             None
1995         }
1996     }
1997
1998     pub fn field_index(self, hir_id: hir::HirId, typeck_results: &TypeckResults<'_>) -> usize {
1999         typeck_results.field_indices().get(hir_id).cloned().expect("no index for a field")
2000     }
2001
2002     pub fn find_field_index(self, ident: Ident, variant: &VariantDef) -> Option<usize> {
2003         variant
2004             .fields
2005             .iter()
2006             .position(|field| self.hygienic_eq(ident, field.ident(self), variant.def_id))
2007     }
2008
2009     /// Returns `true` if the impls are the same polarity and the trait either
2010     /// has no items or is annotated `#[marker]` and prevents item overrides.
2011     pub fn impls_are_allowed_to_overlap(
2012         self,
2013         def_id1: DefId,
2014         def_id2: DefId,
2015     ) -> Option<ImplOverlapKind> {
2016         // If either trait impl references an error, they're allowed to overlap,
2017         // as one of them essentially doesn't exist.
2018         if self.impl_trait_ref(def_id1).map_or(false, |tr| tr.references_error())
2019             || self.impl_trait_ref(def_id2).map_or(false, |tr| tr.references_error())
2020         {
2021             return Some(ImplOverlapKind::Permitted { marker: false });
2022         }
2023
2024         match (self.impl_polarity(def_id1), self.impl_polarity(def_id2)) {
2025             (ImplPolarity::Reservation, _) | (_, ImplPolarity::Reservation) => {
2026                 // `#[rustc_reservation_impl]` impls don't overlap with anything
2027                 debug!(
2028                     "impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) = Some(Permitted) (reservations)",
2029                     def_id1, def_id2
2030                 );
2031                 return Some(ImplOverlapKind::Permitted { marker: false });
2032             }
2033             (ImplPolarity::Positive, ImplPolarity::Negative)
2034             | (ImplPolarity::Negative, ImplPolarity::Positive) => {
2035                 // `impl AutoTrait for Type` + `impl !AutoTrait for Type`
2036                 debug!(
2037                     "impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) - None (differing polarities)",
2038                     def_id1, def_id2
2039                 );
2040                 return None;
2041             }
2042             (ImplPolarity::Positive, ImplPolarity::Positive)
2043             | (ImplPolarity::Negative, ImplPolarity::Negative) => {}
2044         };
2045
2046         let is_marker_overlap = {
2047             let is_marker_impl = |def_id: DefId| -> bool {
2048                 let trait_ref = self.impl_trait_ref(def_id);
2049                 trait_ref.map_or(false, |tr| self.trait_def(tr.def_id).is_marker)
2050             };
2051             is_marker_impl(def_id1) && is_marker_impl(def_id2)
2052         };
2053
2054         if is_marker_overlap {
2055             debug!(
2056                 "impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) = Some(Permitted) (marker overlap)",
2057                 def_id1, def_id2
2058             );
2059             Some(ImplOverlapKind::Permitted { marker: true })
2060         } else {
2061             if let Some(self_ty1) = self.issue33140_self_ty(def_id1) {
2062                 if let Some(self_ty2) = self.issue33140_self_ty(def_id2) {
2063                     if self_ty1 == self_ty2 {
2064                         debug!(
2065                             "impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) - issue #33140 HACK",
2066                             def_id1, def_id2
2067                         );
2068                         return Some(ImplOverlapKind::Issue33140);
2069                     } else {
2070                         debug!(
2071                             "impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) - found {:?} != {:?}",
2072                             def_id1, def_id2, self_ty1, self_ty2
2073                         );
2074                     }
2075                 }
2076             }
2077
2078             debug!("impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) = None", def_id1, def_id2);
2079             None
2080         }
2081     }
2082
2083     /// Returns `ty::VariantDef` if `res` refers to a struct,
2084     /// or variant or their constructors, panics otherwise.
2085     pub fn expect_variant_res(self, res: Res) -> &'tcx VariantDef {
2086         match res {
2087             Res::Def(DefKind::Variant, did) => {
2088                 let enum_did = self.parent(did);
2089                 self.adt_def(enum_did).variant_with_id(did)
2090             }
2091             Res::Def(DefKind::Struct | DefKind::Union, did) => self.adt_def(did).non_enum_variant(),
2092             Res::Def(DefKind::Ctor(CtorOf::Variant, ..), variant_ctor_did) => {
2093                 let variant_did = self.parent(variant_ctor_did);
2094                 let enum_did = self.parent(variant_did);
2095                 self.adt_def(enum_did).variant_with_ctor_id(variant_ctor_did)
2096             }
2097             Res::Def(DefKind::Ctor(CtorOf::Struct, ..), ctor_did) => {
2098                 let struct_did = self.parent(ctor_did);
2099                 self.adt_def(struct_did).non_enum_variant()
2100             }
2101             _ => bug!("expect_variant_res used with unexpected res {:?}", res),
2102         }
2103     }
2104
2105     /// Returns the possibly-auto-generated MIR of a `(DefId, Subst)` pair.
2106     #[instrument(skip(self), level = "debug")]
2107     pub fn instance_mir(self, instance: ty::InstanceDef<'tcx>) -> &'tcx Body<'tcx> {
2108         match instance {
2109             ty::InstanceDef::Item(def) => {
2110                 debug!("calling def_kind on def: {:?}", def);
2111                 let def_kind = self.def_kind(def.did);
2112                 debug!("returned from def_kind: {:?}", def_kind);
2113                 match def_kind {
2114                     DefKind::Const
2115                     | DefKind::Static(..)
2116                     | DefKind::AssocConst
2117                     | DefKind::Ctor(..)
2118                     | DefKind::AnonConst
2119                     | DefKind::InlineConst => self.mir_for_ctfe_opt_const_arg(def),
2120                     // If the caller wants `mir_for_ctfe` of a function they should not be using
2121                     // `instance_mir`, so we'll assume const fn also wants the optimized version.
2122                     _ => {
2123                         assert_eq!(def.const_param_did, None);
2124                         self.optimized_mir(def.did)
2125                     }
2126                 }
2127             }
2128             ty::InstanceDef::VtableShim(..)
2129             | ty::InstanceDef::ReifyShim(..)
2130             | ty::InstanceDef::Intrinsic(..)
2131             | ty::InstanceDef::FnPtrShim(..)
2132             | ty::InstanceDef::Virtual(..)
2133             | ty::InstanceDef::ClosureOnceShim { .. }
2134             | ty::InstanceDef::DropGlue(..)
2135             | ty::InstanceDef::CloneShim(..) => self.mir_shims(instance),
2136         }
2137     }
2138
2139     // FIXME(@lcnr): Remove this function.
2140     pub fn get_attrs_unchecked(self, did: DefId) -> &'tcx [ast::Attribute] {
2141         if let Some(did) = did.as_local() {
2142             self.hir().attrs(self.hir().local_def_id_to_hir_id(did))
2143         } else {
2144             self.item_attrs(did)
2145         }
2146     }
2147
2148     /// Gets all attributes with the given name.
2149     pub fn get_attrs(self, did: DefId, attr: Symbol) -> ty::Attributes<'tcx> {
2150         let filter_fn = move |a: &&ast::Attribute| a.has_name(attr);
2151         if let Some(did) = did.as_local() {
2152             self.hir().attrs(self.hir().local_def_id_to_hir_id(did)).iter().filter(filter_fn)
2153         } else if cfg!(debug_assertions) && rustc_feature::is_builtin_only_local(attr) {
2154             bug!("tried to access the `only_local` attribute `{}` from an extern crate", attr);
2155         } else {
2156             self.item_attrs(did).iter().filter(filter_fn)
2157         }
2158     }
2159
2160     pub fn get_attr(self, did: DefId, attr: Symbol) -> Option<&'tcx ast::Attribute> {
2161         self.get_attrs(did, attr).next()
2162     }
2163
2164     /// Determines whether an item is annotated with an attribute.
2165     pub fn has_attr(self, did: DefId, attr: Symbol) -> bool {
2166         if cfg!(debug_assertions) && !did.is_local() && rustc_feature::is_builtin_only_local(attr) {
2167             bug!("tried to access the `only_local` attribute `{}` from an extern crate", attr);
2168         } else {
2169             self.get_attrs(did, attr).next().is_some()
2170         }
2171     }
2172
2173     /// Returns `true` if this is an `auto trait`.
2174     pub fn trait_is_auto(self, trait_def_id: DefId) -> bool {
2175         self.trait_def(trait_def_id).has_auto_impl
2176     }
2177
2178     /// Returns layout of a generator. Layout might be unavailable if the
2179     /// generator is tainted by errors.
2180     pub fn generator_layout(self, def_id: DefId) -> Option<&'tcx GeneratorLayout<'tcx>> {
2181         self.optimized_mir(def_id).generator_layout()
2182     }
2183
2184     /// Given the `DefId` of an impl, returns the `DefId` of the trait it implements.
2185     /// If it implements no trait, returns `None`.
2186     pub fn trait_id_of_impl(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2187         self.impl_trait_ref(def_id).map(|tr| tr.def_id)
2188     }
2189
2190     /// If the given `DefId` describes a method belonging to an impl, returns the
2191     /// `DefId` of the impl that the method belongs to; otherwise, returns `None`.
2192     pub fn impl_of_method(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2193         self.opt_associated_item(def_id).and_then(|trait_item| match trait_item.container {
2194             TraitContainer(_) => None,
2195             ImplContainer(def_id) => Some(def_id),
2196         })
2197     }
2198
2199     /// If the given `DefId` belongs to a trait that was automatically derived, returns `true`.
2200     pub fn is_builtin_derive(self, def_id: DefId) -> bool {
2201         self.has_attr(def_id, sym::automatically_derived)
2202     }
2203
2204     /// Looks up the span of `impl_did` if the impl is local; otherwise returns `Err`
2205     /// with the name of the crate containing the impl.
2206     pub fn span_of_impl(self, impl_did: DefId) -> Result<Span, Symbol> {
2207         if let Some(impl_did) = impl_did.as_local() {
2208             Ok(self.def_span(impl_did))
2209         } else {
2210             Err(self.crate_name(impl_did.krate))
2211         }
2212     }
2213
2214     /// Hygienically compares a use-site name (`use_name`) for a field or an associated item with
2215     /// its supposed definition name (`def_name`). The method also needs `DefId` of the supposed
2216     /// definition's parent/scope to perform comparison.
2217     pub fn hygienic_eq(self, use_name: Ident, def_name: Ident, def_parent_def_id: DefId) -> bool {
2218         // We could use `Ident::eq` here, but we deliberately don't. The name
2219         // comparison fails frequently, and we want to avoid the expensive
2220         // `normalize_to_macros_2_0()` calls required for the span comparison whenever possible.
2221         use_name.name == def_name.name
2222             && use_name
2223                 .span
2224                 .ctxt()
2225                 .hygienic_eq(def_name.span.ctxt(), self.expn_that_defined(def_parent_def_id))
2226     }
2227
2228     pub fn adjust_ident(self, mut ident: Ident, scope: DefId) -> Ident {
2229         ident.span.normalize_to_macros_2_0_and_adjust(self.expn_that_defined(scope));
2230         ident
2231     }
2232
2233     pub fn adjust_ident_and_get_scope(
2234         self,
2235         mut ident: Ident,
2236         scope: DefId,
2237         block: hir::HirId,
2238     ) -> (Ident, DefId) {
2239         let scope = ident
2240             .span
2241             .normalize_to_macros_2_0_and_adjust(self.expn_that_defined(scope))
2242             .and_then(|actual_expansion| actual_expansion.expn_data().parent_module)
2243             .unwrap_or_else(|| self.parent_module(block).to_def_id());
2244         (ident, scope)
2245     }
2246
2247     pub fn is_object_safe(self, key: DefId) -> bool {
2248         self.object_safety_violations(key).is_empty()
2249     }
2250
2251     #[inline]
2252     pub fn is_const_fn_raw(self, def_id: DefId) -> bool {
2253         matches!(self.def_kind(def_id), DefKind::Fn | DefKind::AssocFn | DefKind::Ctor(..))
2254             && self.constness(def_id) == hir::Constness::Const
2255     }
2256
2257     #[inline]
2258     pub fn is_const_default_method(self, def_id: DefId) -> bool {
2259         matches!(self.trait_of_item(def_id), Some(trait_id) if self.has_attr(trait_id, sym::const_trait))
2260     }
2261 }
2262
2263 /// Yields the parent function's `LocalDefId` if `def_id` is an `impl Trait` definition.
2264 pub fn is_impl_trait_defn(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> Option<LocalDefId> {
2265     let def_id = def_id.as_local()?;
2266     if let Node::Item(item) = tcx.hir().get_by_def_id(def_id) {
2267         if let hir::ItemKind::OpaqueTy(ref opaque_ty) = item.kind {
2268             return match opaque_ty.origin {
2269                 hir::OpaqueTyOrigin::FnReturn(parent) | hir::OpaqueTyOrigin::AsyncFn(parent) => {
2270                     Some(parent)
2271                 }
2272                 hir::OpaqueTyOrigin::TyAlias => None,
2273             };
2274         }
2275     }
2276     None
2277 }
2278
2279 pub fn int_ty(ity: ast::IntTy) -> IntTy {
2280     match ity {
2281         ast::IntTy::Isize => IntTy::Isize,
2282         ast::IntTy::I8 => IntTy::I8,
2283         ast::IntTy::I16 => IntTy::I16,
2284         ast::IntTy::I32 => IntTy::I32,
2285         ast::IntTy::I64 => IntTy::I64,
2286         ast::IntTy::I128 => IntTy::I128,
2287     }
2288 }
2289
2290 pub fn uint_ty(uty: ast::UintTy) -> UintTy {
2291     match uty {
2292         ast::UintTy::Usize => UintTy::Usize,
2293         ast::UintTy::U8 => UintTy::U8,
2294         ast::UintTy::U16 => UintTy::U16,
2295         ast::UintTy::U32 => UintTy::U32,
2296         ast::UintTy::U64 => UintTy::U64,
2297         ast::UintTy::U128 => UintTy::U128,
2298     }
2299 }
2300
2301 pub fn float_ty(fty: ast::FloatTy) -> FloatTy {
2302     match fty {
2303         ast::FloatTy::F32 => FloatTy::F32,
2304         ast::FloatTy::F64 => FloatTy::F64,
2305     }
2306 }
2307
2308 pub fn ast_int_ty(ity: IntTy) -> ast::IntTy {
2309     match ity {
2310         IntTy::Isize => ast::IntTy::Isize,
2311         IntTy::I8 => ast::IntTy::I8,
2312         IntTy::I16 => ast::IntTy::I16,
2313         IntTy::I32 => ast::IntTy::I32,
2314         IntTy::I64 => ast::IntTy::I64,
2315         IntTy::I128 => ast::IntTy::I128,
2316     }
2317 }
2318
2319 pub fn ast_uint_ty(uty: UintTy) -> ast::UintTy {
2320     match uty {
2321         UintTy::Usize => ast::UintTy::Usize,
2322         UintTy::U8 => ast::UintTy::U8,
2323         UintTy::U16 => ast::UintTy::U16,
2324         UintTy::U32 => ast::UintTy::U32,
2325         UintTy::U64 => ast::UintTy::U64,
2326         UintTy::U128 => ast::UintTy::U128,
2327     }
2328 }
2329
2330 pub fn provide(providers: &mut ty::query::Providers) {
2331     closure::provide(providers);
2332     context::provide(providers);
2333     erase_regions::provide(providers);
2334     layout::provide(providers);
2335     util::provide(providers);
2336     print::provide(providers);
2337     super::util::bug::provide(providers);
2338     super::middle::provide(providers);
2339     *providers = ty::query::Providers {
2340         trait_impls_of: trait_def::trait_impls_of_provider,
2341         incoherent_impls: trait_def::incoherent_impls_provider,
2342         type_uninhabited_from: inhabitedness::type_uninhabited_from,
2343         const_param_default: consts::const_param_default,
2344         vtable_allocation: vtable::vtable_allocation_provider,
2345         ..*providers
2346     };
2347 }
2348
2349 /// A map for the local crate mapping each type to a vector of its
2350 /// inherent impls. This is not meant to be used outside of coherence;
2351 /// rather, you should request the vector for a specific type via
2352 /// `tcx.inherent_impls(def_id)` so as to minimize your dependencies
2353 /// (constructing this map requires touching the entire crate).
2354 #[derive(Clone, Debug, Default, HashStable)]
2355 pub struct CrateInherentImpls {
2356     pub inherent_impls: LocalDefIdMap<Vec<DefId>>,
2357     pub incoherent_impls: FxHashMap<SimplifiedType, Vec<LocalDefId>>,
2358 }
2359
2360 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, TyEncodable, HashStable)]
2361 pub struct SymbolName<'tcx> {
2362     /// `&str` gives a consistent ordering, which ensures reproducible builds.
2363     pub name: &'tcx str,
2364 }
2365
2366 impl<'tcx> SymbolName<'tcx> {
2367     pub fn new(tcx: TyCtxt<'tcx>, name: &str) -> SymbolName<'tcx> {
2368         SymbolName {
2369             name: unsafe { str::from_utf8_unchecked(tcx.arena.alloc_slice(name.as_bytes())) },
2370         }
2371     }
2372 }
2373
2374 impl<'tcx> fmt::Display for SymbolName<'tcx> {
2375     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
2376         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
2377     }
2378 }
2379
2380 impl<'tcx> fmt::Debug for SymbolName<'tcx> {
2381     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
2382         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
2383     }
2384 }
2385
2386 #[derive(Debug, Default, Copy, Clone)]
2387 pub struct FoundRelationships {
2388     /// This is true if we identified that this Ty (`?T`) is found in a `?T: Foo`
2389     /// obligation, where:
2390     ///
2391     ///  * `Foo` is not `Sized`
2392     ///  * `(): Foo` may be satisfied
2393     pub self_in_trait: bool,
2394     /// This is true if we identified that this Ty (`?T`) is found in a `<_ as
2395     /// _>::AssocType = ?T`
2396     pub output: bool,
2397 }
2398
2399 /// The constituent parts of a type level constant of kind ADT or array.
2400 #[derive(Copy, Clone, Debug, HashStable)]
2401 pub struct DestructuredConst<'tcx> {
2402     pub variant: Option<VariantIdx>,
2403     pub fields: &'tcx [ty::Const<'tcx>],
2404 }