]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - compiler/rustc_middle/src/ty/mod.rs
Document and rename the new wrapper type
[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, TypeVisitor};
13 pub use self::AssocItemContainer::*;
14 pub use self::BorrowKind::*;
15 pub use self::IntVarValue::*;
16 pub use self::Variance::*;
17 pub use adt::*;
18 pub use assoc::*;
19 pub use generics::*;
20 use rustc_data_structures::fingerprint::Fingerprint;
21 pub use vtable::*;
22
23 use crate::metadata::ModChild;
24 use crate::middle::privacy::AccessLevels;
25 use crate::mir::{Body, GeneratorLayout};
26 use crate::traits::{self, Reveal};
27 use crate::ty;
28 use crate::ty::fast_reject::SimplifiedType;
29 use crate::ty::subst::{GenericArg, InternalSubsts, Subst, SubstsRef};
30 use crate::ty::util::Discr;
31 use rustc_ast as ast;
32 use rustc_attr as attr;
33 use rustc_data_structures::fx::{FxHashMap, FxHashSet, FxIndexMap};
34 use rustc_data_structures::intern::{Interned, WithStableHash};
35 use rustc_data_structures::stable_hasher::{HashStable, StableHasher};
36 use rustc_data_structures::tagged_ptr::CopyTaggedPtr;
37 use rustc_hir as hir;
38 use rustc_hir::def::{CtorKind, CtorOf, DefKind, Res};
39 use rustc_hir::def_id::{CrateNum, DefId, LocalDefId, LocalDefIdMap, CRATE_DEF_INDEX};
40 use rustc_hir::Node;
41 use rustc_macros::HashStable;
42 use rustc_query_system::ich::StableHashingContext;
43 use rustc_session::cstore::CrateStoreDyn;
44 use rustc_span::symbol::{kw, Ident, Symbol};
45 use rustc_span::Span;
46 use rustc_target::abi::Align;
47
48 use std::fmt::Debug;
49 use std::hash::Hash;
50 use std::ops::ControlFlow;
51 use std::{fmt, str};
52
53 pub use crate::ty::diagnostics::*;
54 pub use rustc_type_ir::InferTy::*;
55 pub use rustc_type_ir::*;
56
57 pub use self::binding::BindingMode;
58 pub use self::binding::BindingMode::*;
59 pub use self::closure::{
60     is_ancestor_or_same_capture, place_to_string_for_capture, BorrowKind, CaptureInfo,
61     CapturedPlace, ClosureKind, MinCaptureInformationMap, MinCaptureList,
62     RootVariableMinCaptureList, UpvarCapture, UpvarCaptureMap, UpvarId, UpvarListMap, UpvarPath,
63     CAPTURE_STRUCT_LOCAL,
64 };
65 pub use self::consts::{
66     Const, ConstInt, ConstKind, ConstS, InferConst, ScalarInt, Unevaluated, ValTree,
67 };
68 pub use self::context::{
69     tls, CanonicalUserType, CanonicalUserTypeAnnotation, CanonicalUserTypeAnnotations,
70     CtxtInterners, DelaySpanBugEmitted, FreeRegionInfo, GeneratorInteriorTypeCause, GlobalCtxt,
71     Lift, OnDiskCache, TyCtxt, TypeckResults, UserType, UserTypeAnnotationIndex,
72 };
73 pub use self::instance::{Instance, InstanceDef};
74 pub use self::list::List;
75 pub use self::sty::BoundRegionKind::*;
76 pub use self::sty::RegionKind::*;
77 pub use self::sty::TyKind::*;
78 pub use self::sty::{
79     Binder, BoundRegion, BoundRegionKind, BoundTy, BoundTyKind, BoundVar, BoundVariableKind,
80     CanonicalPolyFnSig, ClosureSubsts, ClosureSubstsParts, ConstVid, EarlyBoundRegion,
81     ExistentialPredicate, ExistentialProjection, ExistentialTraitRef, FnSig, FreeRegion, GenSig,
82     GeneratorSubsts, GeneratorSubstsParts, InlineConstSubsts, InlineConstSubstsParts, ParamConst,
83     ParamTy, PolyExistentialProjection, PolyExistentialTraitRef, PolyFnSig, PolyGenSig,
84     PolyTraitRef, ProjectionTy, Region, RegionKind, RegionVid, TraitRef, TyKind, TypeAndMut,
85     UpvarSubsts, VarianceDiagInfo,
86 };
87 pub use self::trait_def::TraitDef;
88
89 pub mod _match;
90 pub mod adjustment;
91 pub mod binding;
92 pub mod cast;
93 pub mod codec;
94 pub mod error;
95 pub mod fast_reject;
96 pub mod flags;
97 pub mod fold;
98 pub mod inhabitedness;
99 pub mod layout;
100 pub mod normalize_erasing_regions;
101 pub mod print;
102 pub mod query;
103 pub mod relate;
104 pub mod subst;
105 pub mod trait_def;
106 pub mod util;
107 pub mod vtable;
108 pub mod walk;
109
110 mod adt;
111 mod assoc;
112 mod closure;
113 mod consts;
114 mod context;
115 mod diagnostics;
116 mod erase_regions;
117 mod generics;
118 mod impls_ty;
119 mod instance;
120 mod list;
121 mod structural_impls;
122 mod sty;
123
124 // Data types
125
126 pub type RegisteredTools = FxHashSet<Ident>;
127
128 #[derive(Debug)]
129 pub struct ResolverOutputs {
130     pub definitions: rustc_hir::definitions::Definitions,
131     pub cstore: Box<CrateStoreDyn>,
132     pub visibilities: FxHashMap<LocalDefId, Visibility>,
133     pub access_levels: AccessLevels,
134     pub extern_crate_map: FxHashMap<LocalDefId, CrateNum>,
135     pub maybe_unused_trait_imports: FxHashSet<LocalDefId>,
136     pub maybe_unused_extern_crates: Vec<(LocalDefId, Span)>,
137     pub reexport_map: FxHashMap<LocalDefId, Vec<ModChild>>,
138     pub glob_map: FxHashMap<LocalDefId, FxHashSet<Symbol>>,
139     /// Extern prelude entries. The value is `true` if the entry was introduced
140     /// via `extern crate` item and not `--extern` option or compiler built-in.
141     pub extern_prelude: FxHashMap<Symbol, bool>,
142     pub main_def: Option<MainDefinition>,
143     pub trait_impls: FxIndexMap<DefId, Vec<LocalDefId>>,
144     /// A list of proc macro LocalDefIds, written out in the order in which
145     /// they are declared in the static array generated by proc_macro_harness.
146     pub proc_macros: Vec<LocalDefId>,
147     /// Mapping from ident span to path span for paths that don't exist as written, but that
148     /// exist under `std`. For example, wrote `str::from_utf8` instead of `std::str::from_utf8`.
149     pub confused_type_with_std_module: FxHashMap<Span, Span>,
150     pub registered_tools: RegisteredTools,
151 }
152
153 #[derive(Clone, Copy, Debug)]
154 pub struct MainDefinition {
155     pub res: Res<ast::NodeId>,
156     pub is_import: bool,
157     pub span: Span,
158 }
159
160 impl MainDefinition {
161     pub fn opt_fn_def_id(self) -> Option<DefId> {
162         if let Res::Def(DefKind::Fn, def_id) = self.res { Some(def_id) } else { None }
163     }
164 }
165
166 /// The "header" of an impl is everything outside the body: a Self type, a trait
167 /// ref (in the case of a trait impl), and a set of predicates (from the
168 /// bounds / where-clauses).
169 #[derive(Clone, Debug, TypeFoldable)]
170 pub struct ImplHeader<'tcx> {
171     pub impl_def_id: DefId,
172     pub self_ty: Ty<'tcx>,
173     pub trait_ref: Option<TraitRef<'tcx>>,
174     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
175 }
176
177 #[derive(Copy, Clone, Debug, TypeFoldable)]
178 pub enum ImplSubject<'tcx> {
179     Trait(TraitRef<'tcx>),
180     Inherent(Ty<'tcx>),
181 }
182
183 #[derive(
184     Copy,
185     Clone,
186     PartialEq,
187     Eq,
188     Hash,
189     TyEncodable,
190     TyDecodable,
191     HashStable,
192     Debug,
193     TypeFoldable
194 )]
195 pub enum ImplPolarity {
196     /// `impl Trait for Type`
197     Positive,
198     /// `impl !Trait for Type`
199     Negative,
200     /// `#[rustc_reservation_impl] impl Trait for Type`
201     ///
202     /// This is a "stability hack", not a real Rust feature.
203     /// See #64631 for details.
204     Reservation,
205 }
206
207 impl ImplPolarity {
208     /// Flips polarity by turning `Positive` into `Negative` and `Negative` into `Positive`.
209     pub fn flip(&self) -> Option<ImplPolarity> {
210         match self {
211             ImplPolarity::Positive => Some(ImplPolarity::Negative),
212             ImplPolarity::Negative => Some(ImplPolarity::Positive),
213             ImplPolarity::Reservation => None,
214         }
215     }
216 }
217
218 impl fmt::Display for ImplPolarity {
219     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
220         match self {
221             Self::Positive => f.write_str("positive"),
222             Self::Negative => f.write_str("negative"),
223             Self::Reservation => f.write_str("reservation"),
224         }
225     }
226 }
227
228 #[derive(Clone, Debug, PartialEq, Eq, Copy, Hash, TyEncodable, TyDecodable, HashStable)]
229 pub enum Visibility {
230     /// Visible everywhere (including in other crates).
231     Public,
232     /// Visible only in the given crate-local module.
233     Restricted(DefId),
234     /// Not visible anywhere in the local crate. This is the visibility of private external items.
235     Invisible,
236 }
237
238 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash, HashStable, TyEncodable, TyDecodable)]
239 pub enum BoundConstness {
240     /// `T: Trait`
241     NotConst,
242     /// `T: ~const Trait`
243     ///
244     /// Requires resolving to const only when we are in a const context.
245     ConstIfConst,
246 }
247
248 impl BoundConstness {
249     /// Reduce `self` and `constness` to two possible combined states instead of four.
250     pub fn and(&mut self, constness: hir::Constness) -> hir::Constness {
251         match (constness, self) {
252             (hir::Constness::Const, BoundConstness::ConstIfConst) => hir::Constness::Const,
253             (_, this) => {
254                 *this = BoundConstness::NotConst;
255                 hir::Constness::NotConst
256             }
257         }
258     }
259 }
260
261 impl fmt::Display for BoundConstness {
262     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
263         match self {
264             Self::NotConst => f.write_str("normal"),
265             Self::ConstIfConst => f.write_str("`~const`"),
266         }
267     }
268 }
269
270 #[derive(
271     Clone,
272     Debug,
273     PartialEq,
274     Eq,
275     Copy,
276     Hash,
277     TyEncodable,
278     TyDecodable,
279     HashStable,
280     TypeFoldable
281 )]
282 pub struct ClosureSizeProfileData<'tcx> {
283     /// Tuple containing the types of closure captures before the feature `capture_disjoint_fields`
284     pub before_feature_tys: Ty<'tcx>,
285     /// Tuple containing the types of closure captures after the feature `capture_disjoint_fields`
286     pub after_feature_tys: Ty<'tcx>,
287 }
288
289 pub trait DefIdTree: Copy {
290     fn parent(self, id: DefId) -> Option<DefId>;
291
292     fn is_descendant_of(self, mut descendant: DefId, ancestor: DefId) -> bool {
293         if descendant.krate != ancestor.krate {
294             return false;
295         }
296
297         while descendant != ancestor {
298             match self.parent(descendant) {
299                 Some(parent) => descendant = parent,
300                 None => return false,
301             }
302         }
303         true
304     }
305 }
306
307 impl<'tcx> DefIdTree for TyCtxt<'tcx> {
308     fn parent(self, id: DefId) -> Option<DefId> {
309         self.def_key(id).parent.map(|index| DefId { index, ..id })
310     }
311 }
312
313 impl Visibility {
314     pub fn from_hir(visibility: &hir::Visibility<'_>, id: hir::HirId, tcx: TyCtxt<'_>) -> Self {
315         match visibility.node {
316             hir::VisibilityKind::Public => Visibility::Public,
317             hir::VisibilityKind::Crate(_) => Visibility::Restricted(DefId::local(CRATE_DEF_INDEX)),
318             hir::VisibilityKind::Restricted { ref path, .. } => match path.res {
319                 // If there is no resolution, `resolve` will have already reported an error, so
320                 // assume that the visibility is public to avoid reporting more privacy errors.
321                 Res::Err => Visibility::Public,
322                 def => Visibility::Restricted(def.def_id()),
323             },
324             hir::VisibilityKind::Inherited => {
325                 Visibility::Restricted(tcx.parent_module(id).to_def_id())
326             }
327         }
328     }
329
330     /// Returns `true` if an item with this visibility is accessible from the given block.
331     pub fn is_accessible_from<T: DefIdTree>(self, module: DefId, tree: T) -> bool {
332         let restriction = match self {
333             // Public items are visible everywhere.
334             Visibility::Public => return true,
335             // Private items from other crates are visible nowhere.
336             Visibility::Invisible => return false,
337             // Restricted items are visible in an arbitrary local module.
338             Visibility::Restricted(other) if other.krate != module.krate => return false,
339             Visibility::Restricted(module) => module,
340         };
341
342         tree.is_descendant_of(module, restriction)
343     }
344
345     /// Returns `true` if this visibility is at least as accessible as the given visibility
346     pub fn is_at_least<T: DefIdTree>(self, vis: Visibility, tree: T) -> bool {
347         let vis_restriction = match vis {
348             Visibility::Public => return self == Visibility::Public,
349             Visibility::Invisible => return true,
350             Visibility::Restricted(module) => module,
351         };
352
353         self.is_accessible_from(vis_restriction, tree)
354     }
355
356     // Returns `true` if this item is visible anywhere in the local crate.
357     pub fn is_visible_locally(self) -> bool {
358         match self {
359             Visibility::Public => true,
360             Visibility::Restricted(def_id) => def_id.is_local(),
361             Visibility::Invisible => false,
362         }
363     }
364
365     pub fn is_public(self) -> bool {
366         matches!(self, Visibility::Public)
367     }
368 }
369
370 /// The crate variances map is computed during typeck and contains the
371 /// variance of every item in the local crate. You should not use it
372 /// directly, because to do so will make your pass dependent on the
373 /// HIR of every item in the local crate. Instead, use
374 /// `tcx.variances_of()` to get the variance for a *particular*
375 /// item.
376 #[derive(HashStable, Debug)]
377 pub struct CrateVariancesMap<'tcx> {
378     /// For each item with generics, maps to a vector of the variance
379     /// of its generics. If an item has no generics, it will have no
380     /// entry.
381     pub variances: FxHashMap<DefId, &'tcx [ty::Variance]>,
382 }
383
384 // Contains information needed to resolve types and (in the future) look up
385 // the types of AST nodes.
386 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash)]
387 pub struct CReaderCacheKey {
388     pub cnum: Option<CrateNum>,
389     pub pos: usize,
390 }
391
392 /// Represents a type.
393 ///
394 /// IMPORTANT:
395 /// - This is a very "dumb" struct (with no derives and no `impls`).
396 /// - Values of this type are always interned and thus unique, and are stored
397 ///   as an `Interned<TyS>`.
398 /// - `Ty` (which contains a reference to a `Interned<TyS>`) or `Interned<TyS>`
399 ///   should be used everywhere instead of `TyS`. In particular, `Ty` has most
400 ///   of the relevant methods.
401 #[derive(PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord)]
402 #[allow(rustc::usage_of_ty_tykind)]
403 crate struct TyS<'tcx> {
404     /// This field shouldn't be used directly and may be removed in the future.
405     /// Use `Ty::kind()` instead.
406     kind: TyKind<'tcx>,
407
408     /// This field provides fast access to information that is also contained
409     /// in `kind`.
410     ///
411     /// This field shouldn't be used directly and may be removed in the future.
412     /// Use `Ty::flags()` instead.
413     flags: TypeFlags,
414
415     /// This field provides fast access to information that is also contained
416     /// in `kind`.
417     ///
418     /// This is a kind of confusing thing: it stores the smallest
419     /// binder such that
420     ///
421     /// (a) the binder itself captures nothing but
422     /// (b) all the late-bound things within the type are captured
423     ///     by some sub-binder.
424     ///
425     /// So, for a type without any late-bound things, like `u32`, this
426     /// will be *innermost*, because that is the innermost binder that
427     /// captures nothing. But for a type `&'D u32`, where `'D` is a
428     /// late-bound region with De Bruijn index `D`, this would be `D + 1`
429     /// -- the binder itself does not capture `D`, but `D` is captured
430     /// by an inner binder.
431     ///
432     /// We call this concept an "exclusive" binder `D` because all
433     /// De Bruijn indices within the type are contained within `0..D`
434     /// (exclusive).
435     outer_exclusive_binder: ty::DebruijnIndex,
436 }
437
438 // `TyS` is used a lot. Make sure it doesn't unintentionally get bigger.
439 #[cfg(all(target_arch = "x86_64", target_pointer_width = "64"))]
440 static_assert_size!(TyS<'_>, 40);
441
442 // We are actually storing a stable hash cache next to the type, so let's
443 // also check the full size
444 #[cfg(all(target_arch = "x86_64", target_pointer_width = "64"))]
445 static_assert_size!(WithStableHash<TyS<'_>>, 56);
446
447 /// Use this rather than `TyS`, whenever possible.
448 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, HashStable)]
449 #[rustc_diagnostic_item = "Ty"]
450 #[rustc_pass_by_value]
451 pub struct Ty<'tcx>(Interned<'tcx, WithStableHash<TyS<'tcx>>>);
452
453 // Statics only used for internal testing.
454 pub static BOOL_TY: Ty<'static> = Ty(Interned::new_unchecked(&WithStableHash {
455     internee: BOOL_TYS,
456     stable_hash: Fingerprint::ZERO,
457 }));
458 const BOOL_TYS: TyS<'static> = TyS {
459     kind: ty::Bool,
460     flags: TypeFlags::empty(),
461     outer_exclusive_binder: DebruijnIndex::from_usize(0),
462 };
463
464 impl<'a, 'tcx> HashStable<StableHashingContext<'a>> for TyS<'tcx> {
465     #[inline]
466     fn hash_stable(&self, hcx: &mut StableHashingContext<'a>, hasher: &mut StableHasher) {
467         let TyS {
468             kind,
469
470             // The other fields just provide fast access to information that is
471             // also contained in `kind`, so no need to hash them.
472             flags: _,
473
474             outer_exclusive_binder: _,
475         } = self;
476
477         kind.hash_stable(hcx, hasher)
478     }
479 }
480
481 impl ty::EarlyBoundRegion {
482     /// Does this early bound region have a name? Early bound regions normally
483     /// always have names except when using anonymous lifetimes (`'_`).
484     pub fn has_name(&self) -> bool {
485         self.name != kw::UnderscoreLifetime
486     }
487 }
488
489 /// Represents a predicate.
490 ///
491 /// See comments on `TyS`, which apply here too (albeit for
492 /// `PredicateS`/`Predicate` rather than `TyS`/`Ty`).
493 #[derive(Debug)]
494 crate struct PredicateS<'tcx> {
495     kind: Binder<'tcx, PredicateKind<'tcx>>,
496     flags: TypeFlags,
497     /// See the comment for the corresponding field of [TyS].
498     outer_exclusive_binder: ty::DebruijnIndex,
499 }
500
501 // This type is used a lot. Make sure it doesn't unintentionally get bigger.
502 #[cfg(all(target_arch = "x86_64", target_pointer_width = "64"))]
503 static_assert_size!(PredicateS<'_>, 56);
504
505 /// Use this rather than `PredicateS`, whenever possible.
506 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash)]
507 #[rustc_pass_by_value]
508 pub struct Predicate<'tcx>(Interned<'tcx, PredicateS<'tcx>>);
509
510 impl<'tcx> Predicate<'tcx> {
511     /// Gets the inner `Binder<'tcx, PredicateKind<'tcx>>`.
512     #[inline]
513     pub fn kind(self) -> Binder<'tcx, PredicateKind<'tcx>> {
514         self.0.kind
515     }
516
517     #[inline(always)]
518     pub fn flags(self) -> TypeFlags {
519         self.0.flags
520     }
521
522     #[inline(always)]
523     pub fn outer_exclusive_binder(self) -> DebruijnIndex {
524         self.0.outer_exclusive_binder
525     }
526
527     /// Flips the polarity of a Predicate.
528     ///
529     /// Given `T: Trait` predicate it returns `T: !Trait` and given `T: !Trait` returns `T: Trait`.
530     pub fn flip_polarity(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Option<Predicate<'tcx>> {
531         let kind = self
532             .kind()
533             .map_bound(|kind| match kind {
534                 PredicateKind::Trait(TraitPredicate { trait_ref, constness, polarity }) => {
535                     Some(PredicateKind::Trait(TraitPredicate {
536                         trait_ref,
537                         constness,
538                         polarity: polarity.flip()?,
539                     }))
540                 }
541
542                 _ => None,
543             })
544             .transpose()?;
545
546         Some(tcx.mk_predicate(kind))
547     }
548 }
549
550 impl<'a, 'tcx> HashStable<StableHashingContext<'a>> for Predicate<'tcx> {
551     fn hash_stable(&self, hcx: &mut StableHashingContext<'a>, hasher: &mut StableHasher) {
552         let PredicateS {
553             ref kind,
554
555             // The other fields just provide fast access to information that is
556             // also contained in `kind`, so no need to hash them.
557             flags: _,
558             outer_exclusive_binder: _,
559         } = self.0.0;
560
561         kind.hash_stable(hcx, hasher);
562     }
563 }
564
565 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, TyEncodable, TyDecodable)]
566 #[derive(HashStable, TypeFoldable)]
567 pub enum PredicateKind<'tcx> {
568     /// Corresponds to `where Foo: Bar<A, B, C>`. `Foo` here would be
569     /// the `Self` type of the trait reference and `A`, `B`, and `C`
570     /// would be the type parameters.
571     Trait(TraitPredicate<'tcx>),
572
573     /// `where 'a: 'b`
574     RegionOutlives(RegionOutlivesPredicate<'tcx>),
575
576     /// `where T: 'a`
577     TypeOutlives(TypeOutlivesPredicate<'tcx>),
578
579     /// `where <T as TraitRef>::Name == X`, approximately.
580     /// See the `ProjectionPredicate` struct for details.
581     Projection(ProjectionPredicate<'tcx>),
582
583     /// No syntax: `T` well-formed.
584     WellFormed(GenericArg<'tcx>),
585
586     /// Trait must be object-safe.
587     ObjectSafe(DefId),
588
589     /// No direct syntax. May be thought of as `where T: FnFoo<...>`
590     /// for some substitutions `...` and `T` being a closure type.
591     /// Satisfied (or refuted) once we know the closure's kind.
592     ClosureKind(DefId, SubstsRef<'tcx>, ClosureKind),
593
594     /// `T1 <: T2`
595     ///
596     /// This obligation is created most often when we have two
597     /// unresolved type variables and hence don't have enough
598     /// information to process the subtyping obligation yet.
599     Subtype(SubtypePredicate<'tcx>),
600
601     /// `T1` coerced to `T2`
602     ///
603     /// Like a subtyping obligation, this is created most often
604     /// when we have two unresolved type variables and hence
605     /// don't have enough information to process the coercion
606     /// obligation yet. At the moment, we actually process coercions
607     /// very much like subtyping and don't handle the full coercion
608     /// logic.
609     Coerce(CoercePredicate<'tcx>),
610
611     /// Constant initializer must evaluate successfully.
612     ConstEvaluatable(ty::Unevaluated<'tcx, ()>),
613
614     /// Constants must be equal. The first component is the const that is expected.
615     ConstEquate(Const<'tcx>, Const<'tcx>),
616
617     /// Represents a type found in the environment that we can use for implied bounds.
618     ///
619     /// Only used for Chalk.
620     TypeWellFormedFromEnv(Ty<'tcx>),
621 }
622
623 /// The crate outlives map is computed during typeck and contains the
624 /// outlives of every item in the local crate. You should not use it
625 /// directly, because to do so will make your pass dependent on the
626 /// HIR of every item in the local crate. Instead, use
627 /// `tcx.inferred_outlives_of()` to get the outlives for a *particular*
628 /// item.
629 #[derive(HashStable, Debug)]
630 pub struct CratePredicatesMap<'tcx> {
631     /// For each struct with outlive bounds, maps to a vector of the
632     /// predicate of its outlive bounds. If an item has no outlives
633     /// bounds, it will have no entry.
634     pub predicates: FxHashMap<DefId, &'tcx [(Predicate<'tcx>, Span)]>,
635 }
636
637 impl<'tcx> Predicate<'tcx> {
638     /// Performs a substitution suitable for going from a
639     /// poly-trait-ref to supertraits that must hold if that
640     /// poly-trait-ref holds. This is slightly different from a normal
641     /// substitution in terms of what happens with bound regions. See
642     /// lengthy comment below for details.
643     pub fn subst_supertrait(
644         self,
645         tcx: TyCtxt<'tcx>,
646         trait_ref: &ty::PolyTraitRef<'tcx>,
647     ) -> Predicate<'tcx> {
648         // The interaction between HRTB and supertraits is not entirely
649         // obvious. Let me walk you (and myself) through an example.
650         //
651         // Let's start with an easy case. Consider two traits:
652         //
653         //     trait Foo<'a>: Bar<'a,'a> { }
654         //     trait Bar<'b,'c> { }
655         //
656         // Now, if we have a trait reference `for<'x> T: Foo<'x>`, then
657         // we can deduce that `for<'x> T: Bar<'x,'x>`. Basically, if we
658         // knew that `Foo<'x>` (for any 'x) then we also know that
659         // `Bar<'x,'x>` (for any 'x). This more-or-less falls out from
660         // normal substitution.
661         //
662         // In terms of why this is sound, the idea is that whenever there
663         // is an impl of `T:Foo<'a>`, it must show that `T:Bar<'a,'a>`
664         // holds.  So if there is an impl of `T:Foo<'a>` that applies to
665         // all `'a`, then we must know that `T:Bar<'a,'a>` holds for all
666         // `'a`.
667         //
668         // Another example to be careful of is this:
669         //
670         //     trait Foo1<'a>: for<'b> Bar1<'a,'b> { }
671         //     trait Bar1<'b,'c> { }
672         //
673         // Here, if we have `for<'x> T: Foo1<'x>`, then what do we know?
674         // The answer is that we know `for<'x,'b> T: Bar1<'x,'b>`. The
675         // reason is similar to the previous example: any impl of
676         // `T:Foo1<'x>` must show that `for<'b> T: Bar1<'x, 'b>`.  So
677         // basically we would want to collapse the bound lifetimes from
678         // the input (`trait_ref`) and the supertraits.
679         //
680         // To achieve this in practice is fairly straightforward. Let's
681         // consider the more complicated scenario:
682         //
683         // - We start out with `for<'x> T: Foo1<'x>`. In this case, `'x`
684         //   has a De Bruijn index of 1. We want to produce `for<'x,'b> T: Bar1<'x,'b>`,
685         //   where both `'x` and `'b` would have a DB index of 1.
686         //   The substitution from the input trait-ref is therefore going to be
687         //   `'a => 'x` (where `'x` has a DB index of 1).
688         // - The supertrait-ref is `for<'b> Bar1<'a,'b>`, where `'a` is an
689         //   early-bound parameter and `'b' is a late-bound parameter with a
690         //   DB index of 1.
691         // - If we replace `'a` with `'x` from the input, it too will have
692         //   a DB index of 1, and thus we'll have `for<'x,'b> Bar1<'x,'b>`
693         //   just as we wanted.
694         //
695         // There is only one catch. If we just apply the substitution `'a
696         // => 'x` to `for<'b> Bar1<'a,'b>`, the substitution code will
697         // adjust the DB index because we substituting into a binder (it
698         // tries to be so smart...) resulting in `for<'x> for<'b>
699         // Bar1<'x,'b>` (we have no syntax for this, so use your
700         // imagination). Basically the 'x will have DB index of 2 and 'b
701         // will have DB index of 1. Not quite what we want. So we apply
702         // the substitution to the *contents* of the trait reference,
703         // rather than the trait reference itself (put another way, the
704         // substitution code expects equal binding levels in the values
705         // from the substitution and the value being substituted into, and
706         // this trick achieves that).
707
708         // Working through the second example:
709         // trait_ref: for<'x> T: Foo1<'^0.0>; substs: [T, '^0.0]
710         // predicate: for<'b> Self: Bar1<'a, '^0.0>; substs: [Self, 'a, '^0.0]
711         // We want to end up with:
712         //     for<'x, 'b> T: Bar1<'^0.0, '^0.1>
713         // To do this:
714         // 1) We must shift all bound vars in predicate by the length
715         //    of trait ref's bound vars. So, we would end up with predicate like
716         //    Self: Bar1<'a, '^0.1>
717         // 2) We can then apply the trait substs to this, ending up with
718         //    T: Bar1<'^0.0, '^0.1>
719         // 3) Finally, to create the final bound vars, we concatenate the bound
720         //    vars of the trait ref with those of the predicate:
721         //    ['x, 'b]
722         let bound_pred = self.kind();
723         let pred_bound_vars = bound_pred.bound_vars();
724         let trait_bound_vars = trait_ref.bound_vars();
725         // 1) Self: Bar1<'a, '^0.0> -> Self: Bar1<'a, '^0.1>
726         let shifted_pred =
727             tcx.shift_bound_var_indices(trait_bound_vars.len(), bound_pred.skip_binder());
728         // 2) Self: Bar1<'a, '^0.1> -> T: Bar1<'^0.0, '^0.1>
729         let new = shifted_pred.subst(tcx, trait_ref.skip_binder().substs);
730         // 3) ['x] + ['b] -> ['x, 'b]
731         let bound_vars =
732             tcx.mk_bound_variable_kinds(trait_bound_vars.iter().chain(pred_bound_vars));
733         tcx.reuse_or_mk_predicate(self, ty::Binder::bind_with_vars(new, bound_vars))
734     }
735 }
736
737 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, TyEncodable, TyDecodable)]
738 #[derive(HashStable, TypeFoldable)]
739 pub struct TraitPredicate<'tcx> {
740     pub trait_ref: TraitRef<'tcx>,
741
742     pub constness: BoundConstness,
743
744     /// If polarity is Positive: we are proving that the trait is implemented.
745     ///
746     /// If polarity is Negative: we are proving that a negative impl of this trait
747     /// exists. (Note that coherence also checks whether negative impls of supertraits
748     /// exist via a series of predicates.)
749     ///
750     /// If polarity is Reserved: that's a bug.
751     pub polarity: ImplPolarity,
752 }
753
754 pub type PolyTraitPredicate<'tcx> = ty::Binder<'tcx, TraitPredicate<'tcx>>;
755
756 impl<'tcx> TraitPredicate<'tcx> {
757     pub fn remap_constness(&mut self, tcx: TyCtxt<'tcx>, param_env: &mut ParamEnv<'tcx>) {
758         if unlikely!(Some(self.trait_ref.def_id) == tcx.lang_items().drop_trait()) {
759             // remap without changing constness of this predicate.
760             // this is because `T: ~const Drop` has a different meaning to `T: Drop`
761             // FIXME(fee1-dead): remove this logic after beta bump
762             param_env.remap_constness_with(self.constness)
763         } else {
764             *param_env = param_env.with_constness(self.constness.and(param_env.constness()))
765         }
766     }
767
768     /// Remap the constness of this predicate before emitting it for diagnostics.
769     pub fn remap_constness_diag(&mut self, param_env: ParamEnv<'tcx>) {
770         // this is different to `remap_constness` that callees want to print this predicate
771         // in case of selection errors. `T: ~const Drop` bounds cannot end up here when the
772         // param_env is not const because we it is always satisfied in non-const contexts.
773         if let hir::Constness::NotConst = param_env.constness() {
774             self.constness = ty::BoundConstness::NotConst;
775         }
776     }
777
778     pub fn def_id(self) -> DefId {
779         self.trait_ref.def_id
780     }
781
782     pub fn self_ty(self) -> Ty<'tcx> {
783         self.trait_ref.self_ty()
784     }
785
786     #[inline]
787     pub fn is_const_if_const(self) -> bool {
788         self.constness == BoundConstness::ConstIfConst
789     }
790 }
791
792 impl<'tcx> PolyTraitPredicate<'tcx> {
793     pub fn def_id(self) -> DefId {
794         // Ok to skip binder since trait `DefId` does not care about regions.
795         self.skip_binder().def_id()
796     }
797
798     pub fn self_ty(self) -> ty::Binder<'tcx, Ty<'tcx>> {
799         self.map_bound(|trait_ref| trait_ref.self_ty())
800     }
801
802     /// Remap the constness of this predicate before emitting it for diagnostics.
803     pub fn remap_constness_diag(&mut self, param_env: ParamEnv<'tcx>) {
804         *self = self.map_bound(|mut p| {
805             p.remap_constness_diag(param_env);
806             p
807         });
808     }
809
810     #[inline]
811     pub fn is_const_if_const(self) -> bool {
812         self.skip_binder().is_const_if_const()
813     }
814 }
815
816 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, Debug, TyEncodable, TyDecodable)]
817 #[derive(HashStable, TypeFoldable)]
818 pub struct OutlivesPredicate<A, B>(pub A, pub B); // `A: B`
819 pub type RegionOutlivesPredicate<'tcx> = OutlivesPredicate<ty::Region<'tcx>, ty::Region<'tcx>>;
820 pub type TypeOutlivesPredicate<'tcx> = OutlivesPredicate<Ty<'tcx>, ty::Region<'tcx>>;
821 pub type PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> = ty::Binder<'tcx, RegionOutlivesPredicate<'tcx>>;
822 pub type PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> = ty::Binder<'tcx, TypeOutlivesPredicate<'tcx>>;
823
824 /// Encodes that `a` must be a subtype of `b`. The `a_is_expected` flag indicates
825 /// whether the `a` type is the type that we should label as "expected" when
826 /// presenting user diagnostics.
827 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug, TyEncodable, TyDecodable)]
828 #[derive(HashStable, TypeFoldable)]
829 pub struct SubtypePredicate<'tcx> {
830     pub a_is_expected: bool,
831     pub a: Ty<'tcx>,
832     pub b: Ty<'tcx>,
833 }
834 pub type PolySubtypePredicate<'tcx> = ty::Binder<'tcx, SubtypePredicate<'tcx>>;
835
836 /// Encodes that we have to coerce *from* the `a` type to the `b` type.
837 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug, TyEncodable, TyDecodable)]
838 #[derive(HashStable, TypeFoldable)]
839 pub struct CoercePredicate<'tcx> {
840     pub a: Ty<'tcx>,
841     pub b: Ty<'tcx>,
842 }
843 pub type PolyCoercePredicate<'tcx> = ty::Binder<'tcx, CoercePredicate<'tcx>>;
844
845 #[derive(Debug, Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, PartialOrd, Ord, TyEncodable, TyDecodable)]
846 #[derive(HashStable, TypeFoldable)]
847 pub enum Term<'tcx> {
848     Ty(Ty<'tcx>),
849     Const(Const<'tcx>),
850 }
851
852 impl<'tcx> From<Ty<'tcx>> for Term<'tcx> {
853     fn from(ty: Ty<'tcx>) -> Self {
854         Term::Ty(ty)
855     }
856 }
857
858 impl<'tcx> From<Const<'tcx>> for Term<'tcx> {
859     fn from(c: Const<'tcx>) -> Self {
860         Term::Const(c)
861     }
862 }
863
864 impl<'tcx> Term<'tcx> {
865     pub fn ty(&self) -> Option<Ty<'tcx>> {
866         if let Term::Ty(ty) = self { Some(*ty) } else { None }
867     }
868     pub fn ct(&self) -> Option<Const<'tcx>> {
869         if let Term::Const(c) = self { Some(*c) } else { None }
870     }
871 }
872
873 /// This kind of predicate has no *direct* correspondent in the
874 /// syntax, but it roughly corresponds to the syntactic forms:
875 ///
876 /// 1. `T: TraitRef<..., Item = Type>`
877 /// 2. `<T as TraitRef<...>>::Item == Type` (NYI)
878 ///
879 /// In particular, form #1 is "desugared" to the combination of a
880 /// normal trait predicate (`T: TraitRef<...>`) and one of these
881 /// predicates. Form #2 is a broader form in that it also permits
882 /// equality between arbitrary types. Processing an instance of
883 /// Form #2 eventually yields one of these `ProjectionPredicate`
884 /// instances to normalize the LHS.
885 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, TyEncodable, TyDecodable)]
886 #[derive(HashStable, TypeFoldable)]
887 pub struct ProjectionPredicate<'tcx> {
888     pub projection_ty: ProjectionTy<'tcx>,
889     pub term: Term<'tcx>,
890 }
891
892 pub type PolyProjectionPredicate<'tcx> = Binder<'tcx, ProjectionPredicate<'tcx>>;
893
894 impl<'tcx> PolyProjectionPredicate<'tcx> {
895     /// Returns the `DefId` of the trait of the associated item being projected.
896     #[inline]
897     pub fn trait_def_id(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> DefId {
898         self.skip_binder().projection_ty.trait_def_id(tcx)
899     }
900
901     /// Get the [PolyTraitRef] required for this projection to be well formed.
902     /// Note that for generic associated types the predicates of the associated
903     /// type also need to be checked.
904     #[inline]
905     pub fn required_poly_trait_ref(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> PolyTraitRef<'tcx> {
906         // Note: unlike with `TraitRef::to_poly_trait_ref()`,
907         // `self.0.trait_ref` is permitted to have escaping regions.
908         // This is because here `self` has a `Binder` and so does our
909         // return value, so we are preserving the number of binding
910         // levels.
911         self.map_bound(|predicate| predicate.projection_ty.trait_ref(tcx))
912     }
913
914     pub fn term(&self) -> Binder<'tcx, Term<'tcx>> {
915         self.map_bound(|predicate| predicate.term)
916     }
917
918     /// The `DefId` of the `TraitItem` for the associated type.
919     ///
920     /// Note that this is not the `DefId` of the `TraitRef` containing this
921     /// associated type, which is in `tcx.associated_item(projection_def_id()).container`.
922     pub fn projection_def_id(&self) -> DefId {
923         // Ok to skip binder since trait `DefId` does not care about regions.
924         self.skip_binder().projection_ty.item_def_id
925     }
926 }
927
928 pub trait ToPolyTraitRef<'tcx> {
929     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx>;
930 }
931
932 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for PolyTraitPredicate<'tcx> {
933     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
934         self.map_bound_ref(|trait_pred| trait_pred.trait_ref)
935     }
936 }
937
938 pub trait ToPredicate<'tcx> {
939     fn to_predicate(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Predicate<'tcx>;
940 }
941
942 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for Binder<'tcx, PredicateKind<'tcx>> {
943     #[inline(always)]
944     fn to_predicate(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Predicate<'tcx> {
945         tcx.mk_predicate(self)
946     }
947 }
948
949 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTraitPredicate<'tcx> {
950     fn to_predicate(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Predicate<'tcx> {
951         self.map_bound(PredicateKind::Trait).to_predicate(tcx)
952     }
953 }
954
955 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> {
956     fn to_predicate(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Predicate<'tcx> {
957         self.map_bound(PredicateKind::RegionOutlives).to_predicate(tcx)
958     }
959 }
960
961 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> {
962     fn to_predicate(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Predicate<'tcx> {
963         self.map_bound(PredicateKind::TypeOutlives).to_predicate(tcx)
964     }
965 }
966
967 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyProjectionPredicate<'tcx> {
968     fn to_predicate(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Predicate<'tcx> {
969         self.map_bound(PredicateKind::Projection).to_predicate(tcx)
970     }
971 }
972
973 impl<'tcx> Predicate<'tcx> {
974     pub fn to_opt_poly_trait_pred(self) -> Option<PolyTraitPredicate<'tcx>> {
975         let predicate = self.kind();
976         match predicate.skip_binder() {
977             PredicateKind::Trait(t) => Some(predicate.rebind(t)),
978             PredicateKind::Projection(..)
979             | PredicateKind::Subtype(..)
980             | PredicateKind::Coerce(..)
981             | PredicateKind::RegionOutlives(..)
982             | PredicateKind::WellFormed(..)
983             | PredicateKind::ObjectSafe(..)
984             | PredicateKind::ClosureKind(..)
985             | PredicateKind::TypeOutlives(..)
986             | PredicateKind::ConstEvaluatable(..)
987             | PredicateKind::ConstEquate(..)
988             | PredicateKind::TypeWellFormedFromEnv(..) => None,
989         }
990     }
991
992     pub fn to_opt_type_outlives(self) -> Option<PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx>> {
993         let predicate = self.kind();
994         match predicate.skip_binder() {
995             PredicateKind::TypeOutlives(data) => Some(predicate.rebind(data)),
996             PredicateKind::Trait(..)
997             | PredicateKind::Projection(..)
998             | PredicateKind::Subtype(..)
999             | PredicateKind::Coerce(..)
1000             | PredicateKind::RegionOutlives(..)
1001             | PredicateKind::WellFormed(..)
1002             | PredicateKind::ObjectSafe(..)
1003             | PredicateKind::ClosureKind(..)
1004             | PredicateKind::ConstEvaluatable(..)
1005             | PredicateKind::ConstEquate(..)
1006             | PredicateKind::TypeWellFormedFromEnv(..) => None,
1007         }
1008     }
1009 }
1010
1011 /// Represents the bounds declared on a particular set of type
1012 /// parameters. Should eventually be generalized into a flag list of
1013 /// where-clauses. You can obtain an `InstantiatedPredicates` list from a
1014 /// `GenericPredicates` by using the `instantiate` method. Note that this method
1015 /// reflects an important semantic invariant of `InstantiatedPredicates`: while
1016 /// the `GenericPredicates` are expressed in terms of the bound type
1017 /// parameters of the impl/trait/whatever, an `InstantiatedPredicates` instance
1018 /// represented a set of bounds for some particular instantiation,
1019 /// meaning that the generic parameters have been substituted with
1020 /// their values.
1021 ///
1022 /// Example:
1023 ///
1024 ///     struct Foo<T, U: Bar<T>> { ... }
1025 ///
1026 /// Here, the `GenericPredicates` for `Foo` would contain a list of bounds like
1027 /// `[[], [U:Bar<T>]]`. Now if there were some particular reference
1028 /// like `Foo<isize,usize>`, then the `InstantiatedPredicates` would be `[[],
1029 /// [usize:Bar<isize>]]`.
1030 #[derive(Clone, Debug, TypeFoldable)]
1031 pub struct InstantiatedPredicates<'tcx> {
1032     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
1033     pub spans: Vec<Span>,
1034 }
1035
1036 impl<'tcx> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1037     pub fn empty() -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1038         InstantiatedPredicates { predicates: vec![], spans: vec![] }
1039     }
1040
1041     pub fn is_empty(&self) -> bool {
1042         self.predicates.is_empty()
1043     }
1044 }
1045
1046 #[derive(
1047     Copy,
1048     Clone,
1049     Debug,
1050     PartialEq,
1051     Eq,
1052     HashStable,
1053     TyEncodable,
1054     TyDecodable,
1055     TypeFoldable,
1056     Lift
1057 )]
1058 pub struct OpaqueTypeKey<'tcx> {
1059     pub def_id: DefId,
1060     pub substs: SubstsRef<'tcx>,
1061 }
1062
1063 #[derive(Copy, Clone, Debug, TypeFoldable, HashStable, TyEncodable, TyDecodable)]
1064 pub struct OpaqueHiddenType<'tcx> {
1065     /// The span of this particular definition of the opaque type. So
1066     /// for example:
1067     ///
1068     /// ```ignore (incomplete snippet)
1069     /// type Foo = impl Baz;
1070     /// fn bar() -> Foo {
1071     /// //          ^^^ This is the span we are looking for!
1072     /// }
1073     /// ```
1074     ///
1075     /// In cases where the fn returns `(impl Trait, impl Trait)` or
1076     /// other such combinations, the result is currently
1077     /// over-approximated, but better than nothing.
1078     pub span: Span,
1079
1080     /// The type variable that represents the value of the opaque type
1081     /// that we require. In other words, after we compile this function,
1082     /// we will be created a constraint like:
1083     ///
1084     ///     Foo<'a, T> = ?C
1085     ///
1086     /// where `?C` is the value of this type variable. =) It may
1087     /// naturally refer to the type and lifetime parameters in scope
1088     /// in this function, though ultimately it should only reference
1089     /// those that are arguments to `Foo` in the constraint above. (In
1090     /// other words, `?C` should not include `'b`, even though it's a
1091     /// lifetime parameter on `foo`.)
1092     pub ty: Ty<'tcx>,
1093 }
1094
1095 rustc_index::newtype_index! {
1096     /// "Universes" are used during type- and trait-checking in the
1097     /// presence of `for<..>` binders to control what sets of names are
1098     /// visible. Universes are arranged into a tree: the root universe
1099     /// contains names that are always visible. Each child then adds a new
1100     /// set of names that are visible, in addition to those of its parent.
1101     /// We say that the child universe "extends" the parent universe with
1102     /// new names.
1103     ///
1104     /// To make this more concrete, consider this program:
1105     ///
1106     /// ```
1107     /// struct Foo { }
1108     /// fn bar<T>(x: T) {
1109     ///   let y: for<'a> fn(&'a u8, Foo) = ...;
1110     /// }
1111     /// ```
1112     ///
1113     /// The struct name `Foo` is in the root universe U0. But the type
1114     /// parameter `T`, introduced on `bar`, is in an extended universe U1
1115     /// -- i.e., within `bar`, we can name both `T` and `Foo`, but outside
1116     /// of `bar`, we cannot name `T`. Then, within the type of `y`, the
1117     /// region `'a` is in a universe U2 that extends U1, because we can
1118     /// name it inside the fn type but not outside.
1119     ///
1120     /// Universes are used to do type- and trait-checking around these
1121     /// "forall" binders (also called **universal quantification**). The
1122     /// idea is that when, in the body of `bar`, we refer to `T` as a
1123     /// type, we aren't referring to any type in particular, but rather a
1124     /// kind of "fresh" type that is distinct from all other types we have
1125     /// actually declared. This is called a **placeholder** type, and we
1126     /// use universes to talk about this. In other words, a type name in
1127     /// universe 0 always corresponds to some "ground" type that the user
1128     /// declared, but a type name in a non-zero universe is a placeholder
1129     /// type -- an idealized representative of "types in general" that we
1130     /// use for checking generic functions.
1131     pub struct UniverseIndex {
1132         derive [HashStable]
1133         DEBUG_FORMAT = "U{}",
1134     }
1135 }
1136
1137 impl UniverseIndex {
1138     pub const ROOT: UniverseIndex = UniverseIndex::from_u32(0);
1139
1140     /// Returns the "next" universe index in order -- this new index
1141     /// is considered to extend all previous universes. This
1142     /// corresponds to entering a `forall` quantifier. So, for
1143     /// example, suppose we have this type in universe `U`:
1144     ///
1145     /// ```
1146     /// for<'a> fn(&'a u32)
1147     /// ```
1148     ///
1149     /// Once we "enter" into this `for<'a>` quantifier, we are in a
1150     /// new universe that extends `U` -- in this new universe, we can
1151     /// name the region `'a`, but that region was not nameable from
1152     /// `U` because it was not in scope there.
1153     pub fn next_universe(self) -> UniverseIndex {
1154         UniverseIndex::from_u32(self.private.checked_add(1).unwrap())
1155     }
1156
1157     /// Returns `true` if `self` can name a name from `other` -- in other words,
1158     /// if the set of names in `self` is a superset of those in
1159     /// `other` (`self >= other`).
1160     pub fn can_name(self, other: UniverseIndex) -> bool {
1161         self.private >= other.private
1162     }
1163
1164     /// Returns `true` if `self` cannot name some names from `other` -- in other
1165     /// words, if the set of names in `self` is a strict subset of
1166     /// those in `other` (`self < other`).
1167     pub fn cannot_name(self, other: UniverseIndex) -> bool {
1168         self.private < other.private
1169     }
1170 }
1171
1172 /// The "placeholder index" fully defines a placeholder region, type, or const. Placeholders are
1173 /// identified by both a universe, as well as a name residing within that universe. Distinct bound
1174 /// regions/types/consts within the same universe simply have an unknown relationship to one
1175 /// another.
1176 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash, TyEncodable, TyDecodable, PartialOrd, Ord)]
1177 pub struct Placeholder<T> {
1178     pub universe: UniverseIndex,
1179     pub name: T,
1180 }
1181
1182 impl<'a, T> HashStable<StableHashingContext<'a>> for Placeholder<T>
1183 where
1184     T: HashStable<StableHashingContext<'a>>,
1185 {
1186     fn hash_stable(&self, hcx: &mut StableHashingContext<'a>, hasher: &mut StableHasher) {
1187         self.universe.hash_stable(hcx, hasher);
1188         self.name.hash_stable(hcx, hasher);
1189     }
1190 }
1191
1192 pub type PlaceholderRegion = Placeholder<BoundRegionKind>;
1193
1194 pub type PlaceholderType = Placeholder<BoundVar>;
1195
1196 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash, HashStable)]
1197 #[derive(TyEncodable, TyDecodable, PartialOrd, Ord)]
1198 pub struct BoundConst<'tcx> {
1199     pub var: BoundVar,
1200     pub ty: Ty<'tcx>,
1201 }
1202
1203 pub type PlaceholderConst<'tcx> = Placeholder<BoundConst<'tcx>>;
1204
1205 /// A `DefId` which, in case it is a const argument, is potentially bundled with
1206 /// the `DefId` of the generic parameter it instantiates.
1207 ///
1208 /// This is used to avoid calls to `type_of` for const arguments during typeck
1209 /// which cause cycle errors.
1210 ///
1211 /// ```rust
1212 /// struct A;
1213 /// impl A {
1214 ///     fn foo<const N: usize>(&self) -> [u8; N] { [0; N] }
1215 ///     //           ^ const parameter
1216 /// }
1217 /// struct B;
1218 /// impl B {
1219 ///     fn foo<const M: u8>(&self) -> usize { 42 }
1220 ///     //           ^ const parameter
1221 /// }
1222 ///
1223 /// fn main() {
1224 ///     let a = A;
1225 ///     let _b = a.foo::<{ 3 + 7 }>();
1226 ///     //               ^^^^^^^^^ const argument
1227 /// }
1228 /// ```
1229 ///
1230 /// Let's look at the call `a.foo::<{ 3 + 7 }>()` here. We do not know
1231 /// which `foo` is used until we know the type of `a`.
1232 ///
1233 /// We only know the type of `a` once we are inside of `typeck(main)`.
1234 /// We also end up normalizing the type of `_b` during `typeck(main)` which
1235 /// requires us to evaluate the const argument.
1236 ///
1237 /// To evaluate that const argument we need to know its type,
1238 /// which we would get using `type_of(const_arg)`. This requires us to
1239 /// resolve `foo` as it can be either `usize` or `u8` in this example.
1240 /// However, resolving `foo` once again requires `typeck(main)` to get the type of `a`,
1241 /// which results in a cycle.
1242 ///
1243 /// In short we must not call `type_of(const_arg)` during `typeck(main)`.
1244 ///
1245 /// When first creating the `ty::Const` of the const argument inside of `typeck` we have
1246 /// already resolved `foo` so we know which const parameter this argument instantiates.
1247 /// This means that we also know the expected result of `type_of(const_arg)` even if we
1248 /// aren't allowed to call that query: it is equal to `type_of(const_param)` which is
1249 /// trivial to compute.
1250 ///
1251 /// If we now want to use that constant in a place which potentially needs its type
1252 /// we also pass the type of its `const_param`. This is the point of `WithOptConstParam`,
1253 /// except that instead of a `Ty` we bundle the `DefId` of the const parameter.
1254 /// Meaning that we need to use `type_of(const_param_did)` if `const_param_did` is `Some`
1255 /// to get the type of `did`.
1256 #[derive(Copy, Clone, Debug, TypeFoldable, Lift, TyEncodable, TyDecodable)]
1257 #[derive(PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord)]
1258 #[derive(Hash, HashStable)]
1259 pub struct WithOptConstParam<T> {
1260     pub did: T,
1261     /// The `DefId` of the corresponding generic parameter in case `did` is
1262     /// a const argument.
1263     ///
1264     /// Note that even if `did` is a const argument, this may still be `None`.
1265     /// All queries taking `WithOptConstParam` start by calling `tcx.opt_const_param_of(def.did)`
1266     /// to potentially update `param_did` in the case it is `None`.
1267     pub const_param_did: Option<DefId>,
1268 }
1269
1270 impl<T> WithOptConstParam<T> {
1271     /// Creates a new `WithOptConstParam` setting `const_param_did` to `None`.
1272     #[inline(always)]
1273     pub fn unknown(did: T) -> WithOptConstParam<T> {
1274         WithOptConstParam { did, const_param_did: None }
1275     }
1276 }
1277
1278 impl WithOptConstParam<LocalDefId> {
1279     /// Returns `Some((did, param_did))` if `def_id` is a const argument,
1280     /// `None` otherwise.
1281     #[inline(always)]
1282     pub fn try_lookup(did: LocalDefId, tcx: TyCtxt<'_>) -> Option<(LocalDefId, DefId)> {
1283         tcx.opt_const_param_of(did).map(|param_did| (did, param_did))
1284     }
1285
1286     /// In case `self` is unknown but `self.did` is a const argument, this returns
1287     /// a `WithOptConstParam` with the correct `const_param_did`.
1288     #[inline(always)]
1289     pub fn try_upgrade(self, tcx: TyCtxt<'_>) -> Option<WithOptConstParam<LocalDefId>> {
1290         if self.const_param_did.is_none() {
1291             if let const_param_did @ Some(_) = tcx.opt_const_param_of(self.did) {
1292                 return Some(WithOptConstParam { did: self.did, const_param_did });
1293             }
1294         }
1295
1296         None
1297     }
1298
1299     pub fn to_global(self) -> WithOptConstParam<DefId> {
1300         WithOptConstParam { did: self.did.to_def_id(), const_param_did: self.const_param_did }
1301     }
1302
1303     pub fn def_id_for_type_of(self) -> DefId {
1304         if let Some(did) = self.const_param_did { did } else { self.did.to_def_id() }
1305     }
1306 }
1307
1308 impl WithOptConstParam<DefId> {
1309     pub fn as_local(self) -> Option<WithOptConstParam<LocalDefId>> {
1310         self.did
1311             .as_local()
1312             .map(|did| WithOptConstParam { did, const_param_did: self.const_param_did })
1313     }
1314
1315     pub fn as_const_arg(self) -> Option<(LocalDefId, DefId)> {
1316         if let Some(param_did) = self.const_param_did {
1317             if let Some(did) = self.did.as_local() {
1318                 return Some((did, param_did));
1319             }
1320         }
1321
1322         None
1323     }
1324
1325     pub fn is_local(self) -> bool {
1326         self.did.is_local()
1327     }
1328
1329     pub fn def_id_for_type_of(self) -> DefId {
1330         self.const_param_did.unwrap_or(self.did)
1331     }
1332 }
1333
1334 /// When type checking, we use the `ParamEnv` to track
1335 /// details about the set of where-clauses that are in scope at this
1336 /// particular point.
1337 #[derive(Copy, Clone, Hash, PartialEq, Eq)]
1338 pub struct ParamEnv<'tcx> {
1339     /// This packs both caller bounds and the reveal enum into one pointer.
1340     ///
1341     /// Caller bounds are `Obligation`s that the caller must satisfy. This is
1342     /// basically the set of bounds on the in-scope type parameters, translated
1343     /// into `Obligation`s, and elaborated and normalized.
1344     ///
1345     /// Use the `caller_bounds()` method to access.
1346     ///
1347     /// Typically, this is `Reveal::UserFacing`, but during codegen we
1348     /// want `Reveal::All`.
1349     ///
1350     /// Note: This is packed, use the reveal() method to access it.
1351     packed: CopyTaggedPtr<&'tcx List<Predicate<'tcx>>, ParamTag, true>,
1352 }
1353
1354 #[derive(Copy, Clone)]
1355 struct ParamTag {
1356     reveal: traits::Reveal,
1357     constness: hir::Constness,
1358 }
1359
1360 unsafe impl rustc_data_structures::tagged_ptr::Tag for ParamTag {
1361     const BITS: usize = 2;
1362     #[inline]
1363     fn into_usize(self) -> usize {
1364         match self {
1365             Self { reveal: traits::Reveal::UserFacing, constness: hir::Constness::NotConst } => 0,
1366             Self { reveal: traits::Reveal::All, constness: hir::Constness::NotConst } => 1,
1367             Self { reveal: traits::Reveal::UserFacing, constness: hir::Constness::Const } => 2,
1368             Self { reveal: traits::Reveal::All, constness: hir::Constness::Const } => 3,
1369         }
1370     }
1371     #[inline]
1372     unsafe fn from_usize(ptr: usize) -> Self {
1373         match ptr {
1374             0 => Self { reveal: traits::Reveal::UserFacing, constness: hir::Constness::NotConst },
1375             1 => Self { reveal: traits::Reveal::All, constness: hir::Constness::NotConst },
1376             2 => Self { reveal: traits::Reveal::UserFacing, constness: hir::Constness::Const },
1377             3 => Self { reveal: traits::Reveal::All, constness: hir::Constness::Const },
1378             _ => std::hint::unreachable_unchecked(),
1379         }
1380     }
1381 }
1382
1383 impl<'tcx> fmt::Debug for ParamEnv<'tcx> {
1384     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
1385         f.debug_struct("ParamEnv")
1386             .field("caller_bounds", &self.caller_bounds())
1387             .field("reveal", &self.reveal())
1388             .field("constness", &self.constness())
1389             .finish()
1390     }
1391 }
1392
1393 impl<'a, 'tcx> HashStable<StableHashingContext<'a>> for ParamEnv<'tcx> {
1394     fn hash_stable(&self, hcx: &mut StableHashingContext<'a>, hasher: &mut StableHasher) {
1395         self.caller_bounds().hash_stable(hcx, hasher);
1396         self.reveal().hash_stable(hcx, hasher);
1397         self.constness().hash_stable(hcx, hasher);
1398     }
1399 }
1400
1401 impl<'tcx> TypeFoldable<'tcx> for ParamEnv<'tcx> {
1402     fn try_super_fold_with<F: ty::fold::FallibleTypeFolder<'tcx>>(
1403         self,
1404         folder: &mut F,
1405     ) -> Result<Self, F::Error> {
1406         Ok(ParamEnv::new(
1407             self.caller_bounds().try_fold_with(folder)?,
1408             self.reveal().try_fold_with(folder)?,
1409             self.constness().try_fold_with(folder)?,
1410         ))
1411     }
1412
1413     fn super_visit_with<V: TypeVisitor<'tcx>>(&self, visitor: &mut V) -> ControlFlow<V::BreakTy> {
1414         self.caller_bounds().visit_with(visitor)?;
1415         self.reveal().visit_with(visitor)?;
1416         self.constness().visit_with(visitor)
1417     }
1418 }
1419
1420 impl<'tcx> ParamEnv<'tcx> {
1421     /// Construct a trait environment suitable for contexts where
1422     /// there are no where-clauses in scope. Hidden types (like `impl
1423     /// Trait`) are left hidden, so this is suitable for ordinary
1424     /// type-checking.
1425     #[inline]
1426     pub fn empty() -> Self {
1427         Self::new(List::empty(), Reveal::UserFacing, hir::Constness::NotConst)
1428     }
1429
1430     #[inline]
1431     pub fn caller_bounds(self) -> &'tcx List<Predicate<'tcx>> {
1432         self.packed.pointer()
1433     }
1434
1435     #[inline]
1436     pub fn reveal(self) -> traits::Reveal {
1437         self.packed.tag().reveal
1438     }
1439
1440     #[inline]
1441     pub fn constness(self) -> hir::Constness {
1442         self.packed.tag().constness
1443     }
1444
1445     #[inline]
1446     pub fn is_const(self) -> bool {
1447         self.packed.tag().constness == hir::Constness::Const
1448     }
1449
1450     /// Construct a trait environment with no where-clauses in scope
1451     /// where the values of all `impl Trait` and other hidden types
1452     /// are revealed. This is suitable for monomorphized, post-typeck
1453     /// environments like codegen or doing optimizations.
1454     ///
1455     /// N.B., if you want to have predicates in scope, use `ParamEnv::new`,
1456     /// or invoke `param_env.with_reveal_all()`.
1457     #[inline]
1458     pub fn reveal_all() -> Self {
1459         Self::new(List::empty(), Reveal::All, hir::Constness::NotConst)
1460     }
1461
1462     /// Construct a trait environment with the given set of predicates.
1463     #[inline]
1464     pub fn new(
1465         caller_bounds: &'tcx List<Predicate<'tcx>>,
1466         reveal: Reveal,
1467         constness: hir::Constness,
1468     ) -> Self {
1469         ty::ParamEnv { packed: CopyTaggedPtr::new(caller_bounds, ParamTag { reveal, constness }) }
1470     }
1471
1472     pub fn with_user_facing(mut self) -> Self {
1473         self.packed.set_tag(ParamTag { reveal: Reveal::UserFacing, ..self.packed.tag() });
1474         self
1475     }
1476
1477     #[inline]
1478     pub fn with_constness(mut self, constness: hir::Constness) -> Self {
1479         self.packed.set_tag(ParamTag { constness, ..self.packed.tag() });
1480         self
1481     }
1482
1483     #[inline]
1484     pub fn with_const(mut self) -> Self {
1485         self.packed.set_tag(ParamTag { constness: hir::Constness::Const, ..self.packed.tag() });
1486         self
1487     }
1488
1489     #[inline]
1490     pub fn without_const(mut self) -> Self {
1491         self.packed.set_tag(ParamTag { constness: hir::Constness::NotConst, ..self.packed.tag() });
1492         self
1493     }
1494
1495     #[inline]
1496     pub fn remap_constness_with(&mut self, mut constness: ty::BoundConstness) {
1497         *self = self.with_constness(constness.and(self.constness()))
1498     }
1499
1500     /// Returns a new parameter environment with the same clauses, but
1501     /// which "reveals" the true results of projections in all cases
1502     /// (even for associated types that are specializable). This is
1503     /// the desired behavior during codegen and certain other special
1504     /// contexts; normally though we want to use `Reveal::UserFacing`,
1505     /// which is the default.
1506     /// All opaque types in the caller_bounds of the `ParamEnv`
1507     /// will be normalized to their underlying types.
1508     /// See PR #65989 and issue #65918 for more details
1509     pub fn with_reveal_all_normalized(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Self {
1510         if self.packed.tag().reveal == traits::Reveal::All {
1511             return self;
1512         }
1513
1514         ParamEnv::new(
1515             tcx.normalize_opaque_types(self.caller_bounds()),
1516             Reveal::All,
1517             self.constness(),
1518         )
1519     }
1520
1521     /// Returns this same environment but with no caller bounds.
1522     #[inline]
1523     pub fn without_caller_bounds(self) -> Self {
1524         Self::new(List::empty(), self.reveal(), self.constness())
1525     }
1526
1527     /// Creates a suitable environment in which to perform trait
1528     /// queries on the given value. When type-checking, this is simply
1529     /// the pair of the environment plus value. But when reveal is set to
1530     /// All, then if `value` does not reference any type parameters, we will
1531     /// pair it with the empty environment. This improves caching and is generally
1532     /// invisible.
1533     ///
1534     /// N.B., we preserve the environment when type-checking because it
1535     /// is possible for the user to have wacky where-clauses like
1536     /// `where Box<u32>: Copy`, which are clearly never
1537     /// satisfiable. We generally want to behave as if they were true,
1538     /// although the surrounding function is never reachable.
1539     pub fn and<T: TypeFoldable<'tcx>>(self, value: T) -> ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1540         match self.reveal() {
1541             Reveal::UserFacing => ParamEnvAnd { param_env: self, value },
1542
1543             Reveal::All => {
1544                 if value.is_global() {
1545                     ParamEnvAnd { param_env: self.without_caller_bounds(), value }
1546                 } else {
1547                     ParamEnvAnd { param_env: self, value }
1548                 }
1549             }
1550         }
1551     }
1552 }
1553
1554 // FIXME(ecstaticmorse): Audit all occurrences of `without_const().to_predicate(tcx)` to ensure that
1555 // the constness of trait bounds is being propagated correctly.
1556 impl<'tcx> PolyTraitRef<'tcx> {
1557     #[inline]
1558     pub fn with_constness(self, constness: BoundConstness) -> PolyTraitPredicate<'tcx> {
1559         self.map_bound(|trait_ref| ty::TraitPredicate {
1560             trait_ref,
1561             constness,
1562             polarity: ty::ImplPolarity::Positive,
1563         })
1564     }
1565
1566     #[inline]
1567     pub fn without_const(self) -> PolyTraitPredicate<'tcx> {
1568         self.with_constness(BoundConstness::NotConst)
1569     }
1570 }
1571
1572 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash, TypeFoldable)]
1573 pub struct ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1574     pub param_env: ParamEnv<'tcx>,
1575     pub value: T,
1576 }
1577
1578 impl<'tcx, T> ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1579     pub fn into_parts(self) -> (ParamEnv<'tcx>, T) {
1580         (self.param_env, self.value)
1581     }
1582
1583     #[inline]
1584     pub fn without_const(mut self) -> Self {
1585         self.param_env = self.param_env.without_const();
1586         self
1587     }
1588 }
1589
1590 impl<'a, 'tcx, T> HashStable<StableHashingContext<'a>> for ParamEnvAnd<'tcx, T>
1591 where
1592     T: HashStable<StableHashingContext<'a>>,
1593 {
1594     fn hash_stable(&self, hcx: &mut StableHashingContext<'a>, hasher: &mut StableHasher) {
1595         let ParamEnvAnd { ref param_env, ref value } = *self;
1596
1597         param_env.hash_stable(hcx, hasher);
1598         value.hash_stable(hcx, hasher);
1599     }
1600 }
1601
1602 #[derive(Copy, Clone, Debug, HashStable)]
1603 pub struct Destructor {
1604     /// The `DefId` of the destructor method
1605     pub did: DefId,
1606     /// The constness of the destructor method
1607     pub constness: hir::Constness,
1608 }
1609
1610 bitflags! {
1611     #[derive(HashStable, TyEncodable, TyDecodable)]
1612     pub struct VariantFlags: u32 {
1613         const NO_VARIANT_FLAGS        = 0;
1614         /// Indicates whether the field list of this variant is `#[non_exhaustive]`.
1615         const IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE = 1 << 0;
1616         /// Indicates whether this variant was obtained as part of recovering from
1617         /// a syntactic error. May be incomplete or bogus.
1618         const IS_RECOVERED = 1 << 1;
1619     }
1620 }
1621
1622 /// Definition of a variant -- a struct's fields or an enum variant.
1623 #[derive(Debug, HashStable, TyEncodable, TyDecodable)]
1624 pub struct VariantDef {
1625     /// `DefId` that identifies the variant itself.
1626     /// If this variant belongs to a struct or union, then this is a copy of its `DefId`.
1627     pub def_id: DefId,
1628     /// `DefId` that identifies the variant's constructor.
1629     /// If this variant is a struct variant, then this is `None`.
1630     pub ctor_def_id: Option<DefId>,
1631     /// Variant or struct name.
1632     pub name: Symbol,
1633     /// Discriminant of this variant.
1634     pub discr: VariantDiscr,
1635     /// Fields of this variant.
1636     pub fields: Vec<FieldDef>,
1637     /// Type of constructor of variant.
1638     pub ctor_kind: CtorKind,
1639     /// Flags of the variant (e.g. is field list non-exhaustive)?
1640     flags: VariantFlags,
1641 }
1642
1643 impl VariantDef {
1644     /// Creates a new `VariantDef`.
1645     ///
1646     /// `variant_did` is the `DefId` that identifies the enum variant (if this `VariantDef`
1647     /// represents an enum variant).
1648     ///
1649     /// `ctor_did` is the `DefId` that identifies the constructor of unit or
1650     /// tuple-variants/structs. If this is a `struct`-variant then this should be `None`.
1651     ///
1652     /// `parent_did` is the `DefId` of the `AdtDef` representing the enum or struct that
1653     /// owns this variant. It is used for checking if a struct has `#[non_exhaustive]` w/out having
1654     /// to go through the redirect of checking the ctor's attributes - but compiling a small crate
1655     /// requires loading the `AdtDef`s for all the structs in the universe (e.g., coherence for any
1656     /// built-in trait), and we do not want to load attributes twice.
1657     ///
1658     /// If someone speeds up attribute loading to not be a performance concern, they can
1659     /// remove this hack and use the constructor `DefId` everywhere.
1660     pub fn new(
1661         name: Symbol,
1662         variant_did: Option<DefId>,
1663         ctor_def_id: Option<DefId>,
1664         discr: VariantDiscr,
1665         fields: Vec<FieldDef>,
1666         ctor_kind: CtorKind,
1667         adt_kind: AdtKind,
1668         parent_did: DefId,
1669         recovered: bool,
1670         is_field_list_non_exhaustive: bool,
1671     ) -> Self {
1672         debug!(
1673             "VariantDef::new(name = {:?}, variant_did = {:?}, ctor_def_id = {:?}, discr = {:?},
1674              fields = {:?}, ctor_kind = {:?}, adt_kind = {:?}, parent_did = {:?})",
1675             name, variant_did, ctor_def_id, discr, fields, ctor_kind, adt_kind, parent_did,
1676         );
1677
1678         let mut flags = VariantFlags::NO_VARIANT_FLAGS;
1679         if is_field_list_non_exhaustive {
1680             flags |= VariantFlags::IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE;
1681         }
1682
1683         if recovered {
1684             flags |= VariantFlags::IS_RECOVERED;
1685         }
1686
1687         VariantDef {
1688             def_id: variant_did.unwrap_or(parent_did),
1689             ctor_def_id,
1690             name,
1691             discr,
1692             fields,
1693             ctor_kind,
1694             flags,
1695         }
1696     }
1697
1698     /// Is this field list non-exhaustive?
1699     #[inline]
1700     pub fn is_field_list_non_exhaustive(&self) -> bool {
1701         self.flags.intersects(VariantFlags::IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE)
1702     }
1703
1704     /// Was this variant obtained as part of recovering from a syntactic error?
1705     #[inline]
1706     pub fn is_recovered(&self) -> bool {
1707         self.flags.intersects(VariantFlags::IS_RECOVERED)
1708     }
1709
1710     /// Computes the `Ident` of this variant by looking up the `Span`
1711     pub fn ident(&self, tcx: TyCtxt<'_>) -> Ident {
1712         Ident::new(self.name, tcx.def_ident_span(self.def_id).unwrap())
1713     }
1714 }
1715
1716 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, TyEncodable, TyDecodable, HashStable)]
1717 pub enum VariantDiscr {
1718     /// Explicit value for this variant, i.e., `X = 123`.
1719     /// The `DefId` corresponds to the embedded constant.
1720     Explicit(DefId),
1721
1722     /// The previous variant's discriminant plus one.
1723     /// For efficiency reasons, the distance from the
1724     /// last `Explicit` discriminant is being stored,
1725     /// or `0` for the first variant, if it has none.
1726     Relative(u32),
1727 }
1728
1729 #[derive(Debug, HashStable, TyEncodable, TyDecodable)]
1730 pub struct FieldDef {
1731     pub did: DefId,
1732     pub name: Symbol,
1733     pub vis: Visibility,
1734 }
1735
1736 bitflags! {
1737     #[derive(TyEncodable, TyDecodable, Default, HashStable)]
1738     pub struct ReprFlags: u8 {
1739         const IS_C               = 1 << 0;
1740         const IS_SIMD            = 1 << 1;
1741         const IS_TRANSPARENT     = 1 << 2;
1742         // Internal only for now. If true, don't reorder fields.
1743         const IS_LINEAR          = 1 << 3;
1744         // If true, don't expose any niche to type's context.
1745         const HIDE_NICHE         = 1 << 4;
1746         // If true, the type's layout can be randomized using
1747         // the seed stored in `ReprOptions.layout_seed`
1748         const RANDOMIZE_LAYOUT   = 1 << 5;
1749         // Any of these flags being set prevent field reordering optimisation.
1750         const IS_UNOPTIMISABLE   = ReprFlags::IS_C.bits
1751                                  | ReprFlags::IS_SIMD.bits
1752                                  | ReprFlags::IS_LINEAR.bits;
1753     }
1754 }
1755
1756 /// Represents the repr options provided by the user,
1757 #[derive(Copy, Clone, Debug, Eq, PartialEq, TyEncodable, TyDecodable, Default, HashStable)]
1758 pub struct ReprOptions {
1759     pub int: Option<attr::IntType>,
1760     pub align: Option<Align>,
1761     pub pack: Option<Align>,
1762     pub flags: ReprFlags,
1763     /// The seed to be used for randomizing a type's layout
1764     ///
1765     /// Note: This could technically be a `[u8; 16]` (a `u128`) which would
1766     /// be the "most accurate" hash as it'd encompass the item and crate
1767     /// hash without loss, but it does pay the price of being larger.
1768     /// Everything's a tradeoff, a `u64` seed should be sufficient for our
1769     /// purposes (primarily `-Z randomize-layout`)
1770     pub field_shuffle_seed: u64,
1771 }
1772
1773 impl ReprOptions {
1774     pub fn new(tcx: TyCtxt<'_>, did: DefId) -> ReprOptions {
1775         let mut flags = ReprFlags::empty();
1776         let mut size = None;
1777         let mut max_align: Option<Align> = None;
1778         let mut min_pack: Option<Align> = None;
1779
1780         // Generate a deterministically-derived seed from the item's path hash
1781         // to allow for cross-crate compilation to actually work
1782         let mut field_shuffle_seed = tcx.def_path_hash(did).0.to_smaller_hash();
1783
1784         // If the user defined a custom seed for layout randomization, xor the item's
1785         // path hash with the user defined seed, this will allowing determinism while
1786         // still allowing users to further randomize layout generation for e.g. fuzzing
1787         if let Some(user_seed) = tcx.sess.opts.debugging_opts.layout_seed {
1788             field_shuffle_seed ^= user_seed;
1789         }
1790
1791         for attr in tcx.get_attrs(did).iter() {
1792             for r in attr::find_repr_attrs(&tcx.sess, attr) {
1793                 flags.insert(match r {
1794                     attr::ReprC => ReprFlags::IS_C,
1795                     attr::ReprPacked(pack) => {
1796                         let pack = Align::from_bytes(pack as u64).unwrap();
1797                         min_pack = Some(if let Some(min_pack) = min_pack {
1798                             min_pack.min(pack)
1799                         } else {
1800                             pack
1801                         });
1802                         ReprFlags::empty()
1803                     }
1804                     attr::ReprTransparent => ReprFlags::IS_TRANSPARENT,
1805                     attr::ReprNoNiche => ReprFlags::HIDE_NICHE,
1806                     attr::ReprSimd => ReprFlags::IS_SIMD,
1807                     attr::ReprInt(i) => {
1808                         size = Some(i);
1809                         ReprFlags::empty()
1810                     }
1811                     attr::ReprAlign(align) => {
1812                         max_align = max_align.max(Some(Align::from_bytes(align as u64).unwrap()));
1813                         ReprFlags::empty()
1814                     }
1815                 });
1816             }
1817         }
1818
1819         // If `-Z randomize-layout` was enabled for the type definition then we can
1820         // consider performing layout randomization
1821         if tcx.sess.opts.debugging_opts.randomize_layout {
1822             flags.insert(ReprFlags::RANDOMIZE_LAYOUT);
1823         }
1824
1825         // This is here instead of layout because the choice must make it into metadata.
1826         if !tcx.consider_optimizing(|| format!("Reorder fields of {:?}", tcx.def_path_str(did))) {
1827             flags.insert(ReprFlags::IS_LINEAR);
1828         }
1829
1830         Self { int: size, align: max_align, pack: min_pack, flags, field_shuffle_seed }
1831     }
1832
1833     #[inline]
1834     pub fn simd(&self) -> bool {
1835         self.flags.contains(ReprFlags::IS_SIMD)
1836     }
1837
1838     #[inline]
1839     pub fn c(&self) -> bool {
1840         self.flags.contains(ReprFlags::IS_C)
1841     }
1842
1843     #[inline]
1844     pub fn packed(&self) -> bool {
1845         self.pack.is_some()
1846     }
1847
1848     #[inline]
1849     pub fn transparent(&self) -> bool {
1850         self.flags.contains(ReprFlags::IS_TRANSPARENT)
1851     }
1852
1853     #[inline]
1854     pub fn linear(&self) -> bool {
1855         self.flags.contains(ReprFlags::IS_LINEAR)
1856     }
1857
1858     #[inline]
1859     pub fn hide_niche(&self) -> bool {
1860         self.flags.contains(ReprFlags::HIDE_NICHE)
1861     }
1862
1863     /// Returns the discriminant type, given these `repr` options.
1864     /// This must only be called on enums!
1865     pub fn discr_type(&self) -> attr::IntType {
1866         self.int.unwrap_or(attr::SignedInt(ast::IntTy::Isize))
1867     }
1868
1869     /// Returns `true` if this `#[repr()]` should inhabit "smart enum
1870     /// layout" optimizations, such as representing `Foo<&T>` as a
1871     /// single pointer.
1872     pub fn inhibit_enum_layout_opt(&self) -> bool {
1873         self.c() || self.int.is_some()
1874     }
1875
1876     /// Returns `true` if this `#[repr()]` should inhibit struct field reordering
1877     /// optimizations, such as with `repr(C)`, `repr(packed(1))`, or `repr(<int>)`.
1878     pub fn inhibit_struct_field_reordering_opt(&self) -> bool {
1879         if let Some(pack) = self.pack {
1880             if pack.bytes() == 1 {
1881                 return true;
1882             }
1883         }
1884
1885         self.flags.intersects(ReprFlags::IS_UNOPTIMISABLE) || self.int.is_some()
1886     }
1887
1888     /// Returns `true` if this type is valid for reordering and `-Z randomize-layout`
1889     /// was enabled for its declaration crate
1890     pub fn can_randomize_type_layout(&self) -> bool {
1891         !self.inhibit_struct_field_reordering_opt()
1892             && self.flags.contains(ReprFlags::RANDOMIZE_LAYOUT)
1893     }
1894
1895     /// Returns `true` if this `#[repr()]` should inhibit union ABI optimisations.
1896     pub fn inhibit_union_abi_opt(&self) -> bool {
1897         self.c()
1898     }
1899 }
1900
1901 impl<'tcx> FieldDef {
1902     /// Returns the type of this field. The resulting type is not normalized. The `subst` is
1903     /// typically obtained via the second field of [`TyKind::Adt`].
1904     pub fn ty(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>, subst: SubstsRef<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
1905         tcx.type_of(self.did).subst(tcx, subst)
1906     }
1907
1908     /// Computes the `Ident` of this variant by looking up the `Span`
1909     pub fn ident(&self, tcx: TyCtxt<'_>) -> Ident {
1910         Ident::new(self.name, tcx.def_ident_span(self.did).unwrap())
1911     }
1912 }
1913
1914 pub type Attributes<'tcx> = &'tcx [ast::Attribute];
1915
1916 #[derive(Debug, PartialEq, Eq)]
1917 pub enum ImplOverlapKind {
1918     /// These impls are always allowed to overlap.
1919     Permitted {
1920         /// Whether or not the impl is permitted due to the trait being a `#[marker]` trait
1921         marker: bool,
1922     },
1923     /// These impls are allowed to overlap, but that raises
1924     /// an issue #33140 future-compatibility warning.
1925     ///
1926     /// Some background: in Rust 1.0, the trait-object types `Send + Sync` (today's
1927     /// `dyn Send + Sync`) and `Sync + Send` (now `dyn Sync + Send`) were different.
1928     ///
1929     /// The widely-used version 0.1.0 of the crate `traitobject` had accidentally relied
1930     /// that difference, making what reduces to the following set of impls:
1931     ///
1932     /// ```
1933     /// trait Trait {}
1934     /// impl Trait for dyn Send + Sync {}
1935     /// impl Trait for dyn Sync + Send {}
1936     /// ```
1937     ///
1938     /// Obviously, once we made these types be identical, that code causes a coherence
1939     /// error and a fairly big headache for us. However, luckily for us, the trait
1940     /// `Trait` used in this case is basically a marker trait, and therefore having
1941     /// overlapping impls for it is sound.
1942     ///
1943     /// To handle this, we basically regard the trait as a marker trait, with an additional
1944     /// future-compatibility warning. To avoid accidentally "stabilizing" this feature,
1945     /// it has the following restrictions:
1946     ///
1947     /// 1. The trait must indeed be a marker-like trait (i.e., no items), and must be
1948     /// positive impls.
1949     /// 2. The trait-ref of both impls must be equal.
1950     /// 3. The trait-ref of both impls must be a trait object type consisting only of
1951     /// marker traits.
1952     /// 4. Neither of the impls can have any where-clauses.
1953     ///
1954     /// Once `traitobject` 0.1.0 is no longer an active concern, this hack can be removed.
1955     Issue33140,
1956 }
1957
1958 impl<'tcx> TyCtxt<'tcx> {
1959     pub fn typeck_body(self, body: hir::BodyId) -> &'tcx TypeckResults<'tcx> {
1960         self.typeck(self.hir().body_owner_def_id(body))
1961     }
1962
1963     pub fn provided_trait_methods(self, id: DefId) -> impl 'tcx + Iterator<Item = &'tcx AssocItem> {
1964         self.associated_items(id)
1965             .in_definition_order()
1966             .filter(|item| item.kind == AssocKind::Fn && item.defaultness.has_value())
1967     }
1968
1969     fn item_name_from_hir(self, def_id: DefId) -> Option<Ident> {
1970         self.hir().get_if_local(def_id).and_then(|node| node.ident())
1971     }
1972
1973     fn item_name_from_def_id(self, def_id: DefId) -> Option<Symbol> {
1974         if def_id.index == CRATE_DEF_INDEX {
1975             Some(self.crate_name(def_id.krate))
1976         } else {
1977             let def_key = self.def_key(def_id);
1978             match def_key.disambiguated_data.data {
1979                 // The name of a constructor is that of its parent.
1980                 rustc_hir::definitions::DefPathData::Ctor => self.item_name_from_def_id(DefId {
1981                     krate: def_id.krate,
1982                     index: def_key.parent.unwrap(),
1983                 }),
1984                 _ => def_key.disambiguated_data.data.get_opt_name(),
1985             }
1986         }
1987     }
1988
1989     /// Look up the name of an item across crates. This does not look at HIR.
1990     ///
1991     /// When possible, this function should be used for cross-crate lookups over
1992     /// [`opt_item_name`] to avoid invalidating the incremental cache. If you
1993     /// need to handle items without a name, or HIR items that will not be
1994     /// serialized cross-crate, or if you need the span of the item, use
1995     /// [`opt_item_name`] instead.
1996     ///
1997     /// [`opt_item_name`]: Self::opt_item_name
1998     pub fn item_name(self, id: DefId) -> Symbol {
1999         // Look at cross-crate items first to avoid invalidating the incremental cache
2000         // unless we have to.
2001         self.item_name_from_def_id(id).unwrap_or_else(|| {
2002             bug!("item_name: no name for {:?}", self.def_path(id));
2003         })
2004     }
2005
2006     /// Look up the name and span of an item or [`Node`].
2007     ///
2008     /// See [`item_name`][Self::item_name] for more information.
2009     pub fn opt_item_name(self, def_id: DefId) -> Option<Ident> {
2010         // Look at the HIR first so the span will be correct if this is a local item.
2011         self.item_name_from_hir(def_id)
2012             .or_else(|| self.item_name_from_def_id(def_id).map(Ident::with_dummy_span))
2013     }
2014
2015     pub fn opt_associated_item(self, def_id: DefId) -> Option<&'tcx AssocItem> {
2016         if let DefKind::AssocConst | DefKind::AssocFn | DefKind::AssocTy = self.def_kind(def_id) {
2017             Some(self.associated_item(def_id))
2018         } else {
2019             None
2020         }
2021     }
2022
2023     pub fn field_index(self, hir_id: hir::HirId, typeck_results: &TypeckResults<'_>) -> usize {
2024         typeck_results.field_indices().get(hir_id).cloned().expect("no index for a field")
2025     }
2026
2027     pub fn find_field_index(self, ident: Ident, variant: &VariantDef) -> Option<usize> {
2028         variant
2029             .fields
2030             .iter()
2031             .position(|field| self.hygienic_eq(ident, field.ident(self), variant.def_id))
2032     }
2033
2034     /// Returns `true` if the impls are the same polarity and the trait either
2035     /// has no items or is annotated `#[marker]` and prevents item overrides.
2036     pub fn impls_are_allowed_to_overlap(
2037         self,
2038         def_id1: DefId,
2039         def_id2: DefId,
2040     ) -> Option<ImplOverlapKind> {
2041         // If either trait impl references an error, they're allowed to overlap,
2042         // as one of them essentially doesn't exist.
2043         if self.impl_trait_ref(def_id1).map_or(false, |tr| tr.references_error())
2044             || self.impl_trait_ref(def_id2).map_or(false, |tr| tr.references_error())
2045         {
2046             return Some(ImplOverlapKind::Permitted { marker: false });
2047         }
2048
2049         match (self.impl_polarity(def_id1), self.impl_polarity(def_id2)) {
2050             (ImplPolarity::Reservation, _) | (_, ImplPolarity::Reservation) => {
2051                 // `#[rustc_reservation_impl]` impls don't overlap with anything
2052                 debug!(
2053                     "impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) = Some(Permitted) (reservations)",
2054                     def_id1, def_id2
2055                 );
2056                 return Some(ImplOverlapKind::Permitted { marker: false });
2057             }
2058             (ImplPolarity::Positive, ImplPolarity::Negative)
2059             | (ImplPolarity::Negative, ImplPolarity::Positive) => {
2060                 // `impl AutoTrait for Type` + `impl !AutoTrait for Type`
2061                 debug!(
2062                     "impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) - None (differing polarities)",
2063                     def_id1, def_id2
2064                 );
2065                 return None;
2066             }
2067             (ImplPolarity::Positive, ImplPolarity::Positive)
2068             | (ImplPolarity::Negative, ImplPolarity::Negative) => {}
2069         };
2070
2071         let is_marker_overlap = {
2072             let is_marker_impl = |def_id: DefId| -> bool {
2073                 let trait_ref = self.impl_trait_ref(def_id);
2074                 trait_ref.map_or(false, |tr| self.trait_def(tr.def_id).is_marker)
2075             };
2076             is_marker_impl(def_id1) && is_marker_impl(def_id2)
2077         };
2078
2079         if is_marker_overlap {
2080             debug!(
2081                 "impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) = Some(Permitted) (marker overlap)",
2082                 def_id1, def_id2
2083             );
2084             Some(ImplOverlapKind::Permitted { marker: true })
2085         } else {
2086             if let Some(self_ty1) = self.issue33140_self_ty(def_id1) {
2087                 if let Some(self_ty2) = self.issue33140_self_ty(def_id2) {
2088                     if self_ty1 == self_ty2 {
2089                         debug!(
2090                             "impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) - issue #33140 HACK",
2091                             def_id1, def_id2
2092                         );
2093                         return Some(ImplOverlapKind::Issue33140);
2094                     } else {
2095                         debug!(
2096                             "impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) - found {:?} != {:?}",
2097                             def_id1, def_id2, self_ty1, self_ty2
2098                         );
2099                     }
2100                 }
2101             }
2102
2103             debug!("impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) = None", def_id1, def_id2);
2104             None
2105         }
2106     }
2107
2108     /// Returns `ty::VariantDef` if `res` refers to a struct,
2109     /// or variant or their constructors, panics otherwise.
2110     pub fn expect_variant_res(self, res: Res) -> &'tcx VariantDef {
2111         match res {
2112             Res::Def(DefKind::Variant, did) => {
2113                 let enum_did = self.parent(did).unwrap();
2114                 self.adt_def(enum_did).variant_with_id(did)
2115             }
2116             Res::Def(DefKind::Struct | DefKind::Union, did) => self.adt_def(did).non_enum_variant(),
2117             Res::Def(DefKind::Ctor(CtorOf::Variant, ..), variant_ctor_did) => {
2118                 let variant_did = self.parent(variant_ctor_did).unwrap();
2119                 let enum_did = self.parent(variant_did).unwrap();
2120                 self.adt_def(enum_did).variant_with_ctor_id(variant_ctor_did)
2121             }
2122             Res::Def(DefKind::Ctor(CtorOf::Struct, ..), ctor_did) => {
2123                 let struct_did = self.parent(ctor_did).expect("struct ctor has no parent");
2124                 self.adt_def(struct_did).non_enum_variant()
2125             }
2126             _ => bug!("expect_variant_res used with unexpected res {:?}", res),
2127         }
2128     }
2129
2130     /// Returns the possibly-auto-generated MIR of a `(DefId, Subst)` pair.
2131     pub fn instance_mir(self, instance: ty::InstanceDef<'tcx>) -> &'tcx Body<'tcx> {
2132         match instance {
2133             ty::InstanceDef::Item(def) => match self.def_kind(def.did) {
2134                 DefKind::Const
2135                 | DefKind::Static(..)
2136                 | DefKind::AssocConst
2137                 | DefKind::Ctor(..)
2138                 | DefKind::AnonConst
2139                 | DefKind::InlineConst => self.mir_for_ctfe_opt_const_arg(def),
2140                 // If the caller wants `mir_for_ctfe` of a function they should not be using
2141                 // `instance_mir`, so we'll assume const fn also wants the optimized version.
2142                 _ => {
2143                     assert_eq!(def.const_param_did, None);
2144                     self.optimized_mir(def.did)
2145                 }
2146             },
2147             ty::InstanceDef::VtableShim(..)
2148             | ty::InstanceDef::ReifyShim(..)
2149             | ty::InstanceDef::Intrinsic(..)
2150             | ty::InstanceDef::FnPtrShim(..)
2151             | ty::InstanceDef::Virtual(..)
2152             | ty::InstanceDef::ClosureOnceShim { .. }
2153             | ty::InstanceDef::DropGlue(..)
2154             | ty::InstanceDef::CloneShim(..) => self.mir_shims(instance),
2155         }
2156     }
2157
2158     /// Gets the attributes of a definition.
2159     pub fn get_attrs(self, did: DefId) -> Attributes<'tcx> {
2160         if let Some(did) = did.as_local() {
2161             self.hir().attrs(self.hir().local_def_id_to_hir_id(did))
2162         } else {
2163             self.item_attrs(did)
2164         }
2165     }
2166
2167     /// Determines whether an item is annotated with an attribute.
2168     pub fn has_attr(self, did: DefId, attr: Symbol) -> bool {
2169         self.sess.contains_name(&self.get_attrs(did), attr)
2170     }
2171
2172     /// Returns `true` if this is an `auto trait`.
2173     pub fn trait_is_auto(self, trait_def_id: DefId) -> bool {
2174         self.trait_def(trait_def_id).has_auto_impl
2175     }
2176
2177     /// Returns layout of a generator. Layout might be unavailable if the
2178     /// generator is tainted by errors.
2179     pub fn generator_layout(self, def_id: DefId) -> Option<&'tcx GeneratorLayout<'tcx>> {
2180         self.optimized_mir(def_id).generator_layout()
2181     }
2182
2183     /// Given the `DefId` of an impl, returns the `DefId` of the trait it implements.
2184     /// If it implements no trait, returns `None`.
2185     pub fn trait_id_of_impl(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2186         self.impl_trait_ref(def_id).map(|tr| tr.def_id)
2187     }
2188
2189     /// If the given defid describes a method belonging to an impl, returns the
2190     /// `DefId` of the impl that the method belongs to; otherwise, returns `None`.
2191     pub fn impl_of_method(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2192         self.opt_associated_item(def_id).and_then(|trait_item| match trait_item.container {
2193             TraitContainer(_) => None,
2194             ImplContainer(def_id) => Some(def_id),
2195         })
2196     }
2197
2198     /// Looks up the span of `impl_did` if the impl is local; otherwise returns `Err`
2199     /// with the name of the crate containing the impl.
2200     pub fn span_of_impl(self, impl_did: DefId) -> Result<Span, Symbol> {
2201         if let Some(impl_did) = impl_did.as_local() {
2202             Ok(self.def_span(impl_did))
2203         } else {
2204             Err(self.crate_name(impl_did.krate))
2205         }
2206     }
2207
2208     /// Hygienically compares a use-site name (`use_name`) for a field or an associated item with
2209     /// its supposed definition name (`def_name`). The method also needs `DefId` of the supposed
2210     /// definition's parent/scope to perform comparison.
2211     pub fn hygienic_eq(self, use_name: Ident, def_name: Ident, def_parent_def_id: DefId) -> bool {
2212         // We could use `Ident::eq` here, but we deliberately don't. The name
2213         // comparison fails frequently, and we want to avoid the expensive
2214         // `normalize_to_macros_2_0()` calls required for the span comparison whenever possible.
2215         use_name.name == def_name.name
2216             && use_name
2217                 .span
2218                 .ctxt()
2219                 .hygienic_eq(def_name.span.ctxt(), self.expn_that_defined(def_parent_def_id))
2220     }
2221
2222     pub fn adjust_ident(self, mut ident: Ident, scope: DefId) -> Ident {
2223         ident.span.normalize_to_macros_2_0_and_adjust(self.expn_that_defined(scope));
2224         ident
2225     }
2226
2227     pub fn adjust_ident_and_get_scope(
2228         self,
2229         mut ident: Ident,
2230         scope: DefId,
2231         block: hir::HirId,
2232     ) -> (Ident, DefId) {
2233         let scope = ident
2234             .span
2235             .normalize_to_macros_2_0_and_adjust(self.expn_that_defined(scope))
2236             .and_then(|actual_expansion| actual_expansion.expn_data().parent_module)
2237             .unwrap_or_else(|| self.parent_module(block).to_def_id());
2238         (ident, scope)
2239     }
2240
2241     pub fn is_object_safe(self, key: DefId) -> bool {
2242         self.object_safety_violations(key).is_empty()
2243     }
2244 }
2245
2246 /// Yields the parent function's `LocalDefId` if `def_id` is an `impl Trait` definition.
2247 pub fn is_impl_trait_defn(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> Option<LocalDefId> {
2248     let def_id = def_id.as_local()?;
2249     if let Node::Item(item) = tcx.hir().get_by_def_id(def_id) {
2250         if let hir::ItemKind::OpaqueTy(ref opaque_ty) = item.kind {
2251             return match opaque_ty.origin {
2252                 hir::OpaqueTyOrigin::FnReturn(parent) | hir::OpaqueTyOrigin::AsyncFn(parent) => {
2253                     Some(parent)
2254                 }
2255                 hir::OpaqueTyOrigin::TyAlias => None,
2256             };
2257         }
2258     }
2259     None
2260 }
2261
2262 pub fn int_ty(ity: ast::IntTy) -> IntTy {
2263     match ity {
2264         ast::IntTy::Isize => IntTy::Isize,
2265         ast::IntTy::I8 => IntTy::I8,
2266         ast::IntTy::I16 => IntTy::I16,
2267         ast::IntTy::I32 => IntTy::I32,
2268         ast::IntTy::I64 => IntTy::I64,
2269         ast::IntTy::I128 => IntTy::I128,
2270     }
2271 }
2272
2273 pub fn uint_ty(uty: ast::UintTy) -> UintTy {
2274     match uty {
2275         ast::UintTy::Usize => UintTy::Usize,
2276         ast::UintTy::U8 => UintTy::U8,
2277         ast::UintTy::U16 => UintTy::U16,
2278         ast::UintTy::U32 => UintTy::U32,
2279         ast::UintTy::U64 => UintTy::U64,
2280         ast::UintTy::U128 => UintTy::U128,
2281     }
2282 }
2283
2284 pub fn float_ty(fty: ast::FloatTy) -> FloatTy {
2285     match fty {
2286         ast::FloatTy::F32 => FloatTy::F32,
2287         ast::FloatTy::F64 => FloatTy::F64,
2288     }
2289 }
2290
2291 pub fn ast_int_ty(ity: IntTy) -> ast::IntTy {
2292     match ity {
2293         IntTy::Isize => ast::IntTy::Isize,
2294         IntTy::I8 => ast::IntTy::I8,
2295         IntTy::I16 => ast::IntTy::I16,
2296         IntTy::I32 => ast::IntTy::I32,
2297         IntTy::I64 => ast::IntTy::I64,
2298         IntTy::I128 => ast::IntTy::I128,
2299     }
2300 }
2301
2302 pub fn ast_uint_ty(uty: UintTy) -> ast::UintTy {
2303     match uty {
2304         UintTy::Usize => ast::UintTy::Usize,
2305         UintTy::U8 => ast::UintTy::U8,
2306         UintTy::U16 => ast::UintTy::U16,
2307         UintTy::U32 => ast::UintTy::U32,
2308         UintTy::U64 => ast::UintTy::U64,
2309         UintTy::U128 => ast::UintTy::U128,
2310     }
2311 }
2312
2313 pub fn provide(providers: &mut ty::query::Providers) {
2314     closure::provide(providers);
2315     context::provide(providers);
2316     erase_regions::provide(providers);
2317     layout::provide(providers);
2318     util::provide(providers);
2319     print::provide(providers);
2320     super::util::bug::provide(providers);
2321     super::middle::provide(providers);
2322     *providers = ty::query::Providers {
2323         trait_impls_of: trait_def::trait_impls_of_provider,
2324         incoherent_impls: trait_def::incoherent_impls_provider,
2325         type_uninhabited_from: inhabitedness::type_uninhabited_from,
2326         const_param_default: consts::const_param_default,
2327         vtable_allocation: vtable::vtable_allocation_provider,
2328         ..*providers
2329     };
2330 }
2331
2332 /// A map for the local crate mapping each type to a vector of its
2333 /// inherent impls. This is not meant to be used outside of coherence;
2334 /// rather, you should request the vector for a specific type via
2335 /// `tcx.inherent_impls(def_id)` so as to minimize your dependencies
2336 /// (constructing this map requires touching the entire crate).
2337 #[derive(Clone, Debug, Default, HashStable)]
2338 pub struct CrateInherentImpls {
2339     pub inherent_impls: LocalDefIdMap<Vec<DefId>>,
2340     pub incoherent_impls: FxHashMap<SimplifiedType, Vec<LocalDefId>>,
2341 }
2342
2343 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, TyEncodable, HashStable)]
2344 pub struct SymbolName<'tcx> {
2345     /// `&str` gives a consistent ordering, which ensures reproducible builds.
2346     pub name: &'tcx str,
2347 }
2348
2349 impl<'tcx> SymbolName<'tcx> {
2350     pub fn new(tcx: TyCtxt<'tcx>, name: &str) -> SymbolName<'tcx> {
2351         SymbolName {
2352             name: unsafe { str::from_utf8_unchecked(tcx.arena.alloc_slice(name.as_bytes())) },
2353         }
2354     }
2355 }
2356
2357 impl<'tcx> fmt::Display for SymbolName<'tcx> {
2358     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
2359         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
2360     }
2361 }
2362
2363 impl<'tcx> fmt::Debug for SymbolName<'tcx> {
2364     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
2365         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
2366     }
2367 }
2368
2369 #[derive(Debug, Default, Copy, Clone)]
2370 pub struct FoundRelationships {
2371     /// This is true if we identified that this Ty (`?T`) is found in a `?T: Foo`
2372     /// obligation, where:
2373     ///
2374     ///  * `Foo` is not `Sized`
2375     ///  * `(): Foo` may be satisfied
2376     pub self_in_trait: bool,
2377     /// This is true if we identified that this Ty (`?T`) is found in a `<_ as
2378     /// _>::AssocType = ?T`
2379     pub output: bool,
2380 }