]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - compiler/rustc_middle/src/ty/mod.rs
Auto merge of #100073 - dpaoliello:externvar, r=michaelwoerister
[rust.git] / compiler / rustc_middle / src / ty / mod.rs
1 //! Defines how the compiler represents types internally.
2 //!
3 //! Two important entities in this module are:
4 //!
5 //! - [`rustc_middle::ty::Ty`], used to represent the semantics of a type.
6 //! - [`rustc_middle::ty::TyCtxt`], the central data structure in the compiler.
7 //!
8 //! For more information, see ["The `ty` module: representing types"] in the rustc-dev-guide.
9 //!
10 //! ["The `ty` module: representing types"]: https://rustc-dev-guide.rust-lang.org/ty.html
11
12 pub use self::fold::{FallibleTypeFolder, TypeFoldable, TypeFolder, TypeSuperFoldable};
13 pub use self::visit::{TypeSuperVisitable, TypeVisitable, TypeVisitor};
14 pub use self::AssocItemContainer::*;
15 pub use self::BorrowKind::*;
16 pub use self::IntVarValue::*;
17 pub use self::Variance::*;
18 use crate::metadata::ModChild;
19 use crate::middle::privacy::AccessLevels;
20 use crate::mir::{Body, GeneratorLayout};
21 use crate::traits::{self, Reveal};
22 use crate::ty;
23 use crate::ty::fast_reject::SimplifiedType;
24 use crate::ty::util::Discr;
25 pub use adt::*;
26 pub use assoc::*;
27 pub use generics::*;
28 use rustc_ast as ast;
29 use rustc_ast::node_id::NodeMap;
30 use rustc_attr as attr;
31 use rustc_data_structures::fingerprint::Fingerprint;
32 use rustc_data_structures::fx::{FxHashMap, FxHashSet, FxIndexMap, FxIndexSet};
33 use rustc_data_structures::intern::{Interned, WithStableHash};
34 use rustc_data_structures::stable_hasher::{HashStable, StableHasher};
35 use rustc_data_structures::tagged_ptr::CopyTaggedPtr;
36 use rustc_hir as hir;
37 use rustc_hir::def::{CtorKind, CtorOf, DefKind, LifetimeRes, Res};
38 use rustc_hir::def_id::{CrateNum, DefId, LocalDefId, LocalDefIdMap};
39 use rustc_hir::Node;
40 use rustc_index::vec::IndexVec;
41 use rustc_macros::HashStable;
42 use rustc_query_system::ich::StableHashingContext;
43 use rustc_span::hygiene::MacroKind;
44 use rustc_span::symbol::{kw, sym, Ident, Symbol};
45 use rustc_span::{ExpnId, Span};
46 use rustc_target::abi::{Align, VariantIdx};
47 pub use subst::*;
48 pub use vtable::*;
49
50 use std::fmt::Debug;
51 use std::hash::{Hash, Hasher};
52 use std::ops::ControlFlow;
53 use std::{fmt, str};
54
55 pub use crate::ty::diagnostics::*;
56 pub use rustc_type_ir::InferTy::*;
57 pub use rustc_type_ir::RegionKind::*;
58 pub use rustc_type_ir::TyKind::*;
59 pub use rustc_type_ir::*;
60
61 pub use self::binding::BindingMode;
62 pub use self::binding::BindingMode::*;
63 pub use self::closure::{
64     is_ancestor_or_same_capture, place_to_string_for_capture, BorrowKind, CaptureInfo,
65     CapturedPlace, ClosureKind, MinCaptureInformationMap, MinCaptureList,
66     RootVariableMinCaptureList, UpvarCapture, UpvarCaptureMap, UpvarId, UpvarListMap, UpvarPath,
67     CAPTURE_STRUCT_LOCAL,
68 };
69 pub use self::consts::{
70     Const, ConstInt, ConstKind, ConstS, InferConst, ScalarInt, Unevaluated, ValTree,
71 };
72 pub use self::context::{
73     tls, CanonicalUserType, CanonicalUserTypeAnnotation, CanonicalUserTypeAnnotations,
74     CtxtInterners, DelaySpanBugEmitted, FreeRegionInfo, GeneratorDiagnosticData,
75     GeneratorInteriorTypeCause, GlobalCtxt, Lift, OnDiskCache, TyCtxt, TypeckResults, UserType,
76     UserTypeAnnotationIndex,
77 };
78 pub use self::instance::{Instance, InstanceDef};
79 pub use self::list::List;
80 pub use self::parameterized::ParameterizedOverTcx;
81 pub use self::rvalue_scopes::RvalueScopes;
82 pub use self::sty::BoundRegionKind::*;
83 pub use self::sty::{
84     Article, Binder, BoundRegion, BoundRegionKind, BoundTy, BoundTyKind, BoundVar,
85     BoundVariableKind, CanonicalPolyFnSig, ClosureSubsts, ClosureSubstsParts, ConstVid,
86     EarlyBinder, EarlyBoundRegion, ExistentialPredicate, ExistentialProjection,
87     ExistentialTraitRef, FnSig, FreeRegion, GenSig, GeneratorSubsts, GeneratorSubstsParts,
88     InlineConstSubsts, InlineConstSubstsParts, ParamConst, ParamTy, PolyExistentialProjection,
89     PolyExistentialTraitRef, PolyFnSig, PolyGenSig, PolyTraitRef, ProjectionTy, Region, RegionKind,
90     RegionVid, TraitRef, TyKind, TypeAndMut, UpvarSubsts, VarianceDiagInfo,
91 };
92 pub use self::trait_def::TraitDef;
93
94 pub mod _match;
95 pub mod abstract_const;
96 pub mod adjustment;
97 pub mod binding;
98 pub mod cast;
99 pub mod codec;
100 pub mod error;
101 pub mod fast_reject;
102 pub mod flags;
103 pub mod fold;
104 pub mod inhabitedness;
105 pub mod layout;
106 pub mod normalize_erasing_regions;
107 pub mod print;
108 pub mod query;
109 pub mod relate;
110 pub mod subst;
111 pub mod trait_def;
112 pub mod util;
113 pub mod visit;
114 pub mod vtable;
115 pub mod walk;
116
117 mod adt;
118 mod assoc;
119 mod closure;
120 mod consts;
121 mod context;
122 mod diagnostics;
123 mod erase_regions;
124 mod generics;
125 mod impls_ty;
126 mod instance;
127 mod list;
128 mod parameterized;
129 mod rvalue_scopes;
130 mod structural_impls;
131 mod sty;
132
133 // Data types
134
135 pub type RegisteredTools = FxHashSet<Ident>;
136
137 #[derive(Debug)]
138 pub struct ResolverOutputs {
139     pub visibilities: FxHashMap<LocalDefId, Visibility>,
140     /// This field is used to decide whether we should make `PRIVATE_IN_PUBLIC` a hard error.
141     pub has_pub_restricted: bool,
142     /// Item with a given `LocalDefId` was defined during macro expansion with ID `ExpnId`.
143     pub expn_that_defined: FxHashMap<LocalDefId, ExpnId>,
144     /// Reference span for definitions.
145     pub source_span: IndexVec<LocalDefId, Span>,
146     pub access_levels: AccessLevels,
147     pub extern_crate_map: FxHashMap<LocalDefId, CrateNum>,
148     pub maybe_unused_trait_imports: FxIndexSet<LocalDefId>,
149     pub maybe_unused_extern_crates: Vec<(LocalDefId, Span)>,
150     pub reexport_map: FxHashMap<LocalDefId, Vec<ModChild>>,
151     pub glob_map: FxHashMap<LocalDefId, FxHashSet<Symbol>>,
152     /// Extern prelude entries. The value is `true` if the entry was introduced
153     /// via `extern crate` item and not `--extern` option or compiler built-in.
154     pub extern_prelude: FxHashMap<Symbol, bool>,
155     pub main_def: Option<MainDefinition>,
156     pub trait_impls: FxIndexMap<DefId, Vec<LocalDefId>>,
157     /// A list of proc macro LocalDefIds, written out in the order in which
158     /// they are declared in the static array generated by proc_macro_harness.
159     pub proc_macros: Vec<LocalDefId>,
160     /// Mapping from ident span to path span for paths that don't exist as written, but that
161     /// exist under `std`. For example, wrote `str::from_utf8` instead of `std::str::from_utf8`.
162     pub confused_type_with_std_module: FxHashMap<Span, Span>,
163     pub registered_tools: RegisteredTools,
164 }
165
166 /// Resolutions that should only be used for lowering.
167 /// This struct is meant to be consumed by lowering.
168 #[derive(Debug)]
169 pub struct ResolverAstLowering {
170     pub legacy_const_generic_args: FxHashMap<DefId, Option<Vec<usize>>>,
171
172     /// Resolutions for nodes that have a single resolution.
173     pub partial_res_map: NodeMap<hir::def::PartialRes>,
174     /// Resolutions for import nodes, which have multiple resolutions in different namespaces.
175     pub import_res_map: NodeMap<hir::def::PerNS<Option<Res<ast::NodeId>>>>,
176     /// Resolutions for labels (node IDs of their corresponding blocks or loops).
177     pub label_res_map: NodeMap<ast::NodeId>,
178     /// Resolutions for lifetimes.
179     pub lifetimes_res_map: NodeMap<LifetimeRes>,
180     /// Mapping from generics `def_id`s to TAIT generics `def_id`s.
181     /// For each captured lifetime (e.g., 'a), we create a new lifetime parameter that is a generic
182     /// defined on the TAIT, so we have type Foo<'a1> = ... and we establish a mapping in this
183     /// field from the original parameter 'a to the new parameter 'a1.
184     pub generics_def_id_map: Vec<FxHashMap<LocalDefId, LocalDefId>>,
185     /// Lifetime parameters that lowering will have to introduce.
186     pub extra_lifetime_params_map: NodeMap<Vec<(Ident, ast::NodeId, LifetimeRes)>>,
187
188     pub next_node_id: ast::NodeId,
189
190     pub node_id_to_def_id: FxHashMap<ast::NodeId, LocalDefId>,
191     pub def_id_to_node_id: IndexVec<LocalDefId, ast::NodeId>,
192
193     pub trait_map: NodeMap<Vec<hir::TraitCandidate>>,
194     /// A small map keeping true kinds of built-in macros that appear to be fn-like on
195     /// the surface (`macro` items in libcore), but are actually attributes or derives.
196     pub builtin_macro_kinds: FxHashMap<LocalDefId, MacroKind>,
197 }
198
199 #[derive(Clone, Copy, Debug)]
200 pub struct MainDefinition {
201     pub res: Res<ast::NodeId>,
202     pub is_import: bool,
203     pub span: Span,
204 }
205
206 impl MainDefinition {
207     pub fn opt_fn_def_id(self) -> Option<DefId> {
208         if let Res::Def(DefKind::Fn, def_id) = self.res { Some(def_id) } else { None }
209     }
210 }
211
212 /// The "header" of an impl is everything outside the body: a Self type, a trait
213 /// ref (in the case of a trait impl), and a set of predicates (from the
214 /// bounds / where-clauses).
215 #[derive(Clone, Debug, TypeFoldable, TypeVisitable)]
216 pub struct ImplHeader<'tcx> {
217     pub impl_def_id: DefId,
218     pub self_ty: Ty<'tcx>,
219     pub trait_ref: Option<TraitRef<'tcx>>,
220     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
221 }
222
223 #[derive(Copy, Clone, Debug, TypeFoldable, TypeVisitable)]
224 pub enum ImplSubject<'tcx> {
225     Trait(TraitRef<'tcx>),
226     Inherent(Ty<'tcx>),
227 }
228
229 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, TyEncodable, TyDecodable, HashStable, Debug)]
230 #[derive(TypeFoldable, TypeVisitable)]
231 pub enum ImplPolarity {
232     /// `impl Trait for Type`
233     Positive,
234     /// `impl !Trait for Type`
235     Negative,
236     /// `#[rustc_reservation_impl] impl Trait for Type`
237     ///
238     /// This is a "stability hack", not a real Rust feature.
239     /// See #64631 for details.
240     Reservation,
241 }
242
243 impl ImplPolarity {
244     /// Flips polarity by turning `Positive` into `Negative` and `Negative` into `Positive`.
245     pub fn flip(&self) -> Option<ImplPolarity> {
246         match self {
247             ImplPolarity::Positive => Some(ImplPolarity::Negative),
248             ImplPolarity::Negative => Some(ImplPolarity::Positive),
249             ImplPolarity::Reservation => None,
250         }
251     }
252 }
253
254 impl fmt::Display for ImplPolarity {
255     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
256         match self {
257             Self::Positive => f.write_str("positive"),
258             Self::Negative => f.write_str("negative"),
259             Self::Reservation => f.write_str("reservation"),
260         }
261     }
262 }
263
264 #[derive(Clone, Debug, PartialEq, Eq, Copy, Hash, Encodable, Decodable, HashStable)]
265 pub enum Visibility {
266     /// Visible everywhere (including in other crates).
267     Public,
268     /// Visible only in the given crate-local module.
269     Restricted(DefId),
270     /// Not visible anywhere in the local crate. This is the visibility of private external items.
271     Invisible,
272 }
273
274 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash, HashStable, TyEncodable, TyDecodable)]
275 pub enum BoundConstness {
276     /// `T: Trait`
277     NotConst,
278     /// `T: ~const Trait`
279     ///
280     /// Requires resolving to const only when we are in a const context.
281     ConstIfConst,
282 }
283
284 impl BoundConstness {
285     /// Reduce `self` and `constness` to two possible combined states instead of four.
286     pub fn and(&mut self, constness: hir::Constness) -> hir::Constness {
287         match (constness, self) {
288             (hir::Constness::Const, BoundConstness::ConstIfConst) => hir::Constness::Const,
289             (_, this) => {
290                 *this = BoundConstness::NotConst;
291                 hir::Constness::NotConst
292             }
293         }
294     }
295 }
296
297 impl fmt::Display for BoundConstness {
298     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
299         match self {
300             Self::NotConst => f.write_str("normal"),
301             Self::ConstIfConst => f.write_str("`~const`"),
302         }
303     }
304 }
305
306 #[derive(Clone, Debug, PartialEq, Eq, Copy, Hash, TyEncodable, TyDecodable, HashStable)]
307 #[derive(TypeFoldable, TypeVisitable)]
308 pub struct ClosureSizeProfileData<'tcx> {
309     /// Tuple containing the types of closure captures before the feature `capture_disjoint_fields`
310     pub before_feature_tys: Ty<'tcx>,
311     /// Tuple containing the types of closure captures after the feature `capture_disjoint_fields`
312     pub after_feature_tys: Ty<'tcx>,
313 }
314
315 pub trait DefIdTree: Copy {
316     fn opt_parent(self, id: DefId) -> Option<DefId>;
317
318     #[inline]
319     #[track_caller]
320     fn parent(self, id: DefId) -> DefId {
321         match self.opt_parent(id) {
322             Some(id) => id,
323             // not `unwrap_or_else` to avoid breaking caller tracking
324             None => bug!("{id:?} doesn't have a parent"),
325         }
326     }
327
328     #[inline]
329     #[track_caller]
330     fn opt_local_parent(self, id: LocalDefId) -> Option<LocalDefId> {
331         self.opt_parent(id.to_def_id()).map(DefId::expect_local)
332     }
333
334     #[inline]
335     #[track_caller]
336     fn local_parent(self, id: LocalDefId) -> LocalDefId {
337         self.parent(id.to_def_id()).expect_local()
338     }
339
340     fn is_descendant_of(self, mut descendant: DefId, ancestor: DefId) -> bool {
341         if descendant.krate != ancestor.krate {
342             return false;
343         }
344
345         while descendant != ancestor {
346             match self.opt_parent(descendant) {
347                 Some(parent) => descendant = parent,
348                 None => return false,
349             }
350         }
351         true
352     }
353 }
354
355 impl<'tcx> DefIdTree for TyCtxt<'tcx> {
356     #[inline]
357     fn opt_parent(self, id: DefId) -> Option<DefId> {
358         self.def_key(id).parent.map(|index| DefId { index, ..id })
359     }
360 }
361
362 impl Visibility {
363     /// Returns `true` if an item with this visibility is accessible from the given block.
364     pub fn is_accessible_from<T: DefIdTree>(self, module: DefId, tree: T) -> bool {
365         let restriction = match self {
366             // Public items are visible everywhere.
367             Visibility::Public => return true,
368             // Private items from other crates are visible nowhere.
369             Visibility::Invisible => return false,
370             // Restricted items are visible in an arbitrary local module.
371             Visibility::Restricted(other) if other.krate != module.krate => return false,
372             Visibility::Restricted(module) => module,
373         };
374
375         tree.is_descendant_of(module, restriction)
376     }
377
378     /// Returns `true` if this visibility is at least as accessible as the given visibility
379     pub fn is_at_least<T: DefIdTree>(self, vis: Visibility, tree: T) -> bool {
380         let vis_restriction = match vis {
381             Visibility::Public => return self == Visibility::Public,
382             Visibility::Invisible => return true,
383             Visibility::Restricted(module) => module,
384         };
385
386         self.is_accessible_from(vis_restriction, tree)
387     }
388
389     // Returns `true` if this item is visible anywhere in the local crate.
390     pub fn is_visible_locally(self) -> bool {
391         match self {
392             Visibility::Public => true,
393             Visibility::Restricted(def_id) => def_id.is_local(),
394             Visibility::Invisible => false,
395         }
396     }
397
398     pub fn is_public(self) -> bool {
399         matches!(self, Visibility::Public)
400     }
401 }
402
403 /// The crate variances map is computed during typeck and contains the
404 /// variance of every item in the local crate. You should not use it
405 /// directly, because to do so will make your pass dependent on the
406 /// HIR of every item in the local crate. Instead, use
407 /// `tcx.variances_of()` to get the variance for a *particular*
408 /// item.
409 #[derive(HashStable, Debug)]
410 pub struct CrateVariancesMap<'tcx> {
411     /// For each item with generics, maps to a vector of the variance
412     /// of its generics. If an item has no generics, it will have no
413     /// entry.
414     pub variances: FxHashMap<DefId, &'tcx [ty::Variance]>,
415 }
416
417 // Contains information needed to resolve types and (in the future) look up
418 // the types of AST nodes.
419 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash)]
420 pub struct CReaderCacheKey {
421     pub cnum: Option<CrateNum>,
422     pub pos: usize,
423 }
424
425 /// Represents a type.
426 ///
427 /// IMPORTANT:
428 /// - This is a very "dumb" struct (with no derives and no `impls`).
429 /// - Values of this type are always interned and thus unique, and are stored
430 ///   as an `Interned<TyS>`.
431 /// - `Ty` (which contains a reference to a `Interned<TyS>`) or `Interned<TyS>`
432 ///   should be used everywhere instead of `TyS`. In particular, `Ty` has most
433 ///   of the relevant methods.
434 #[derive(PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord)]
435 #[allow(rustc::usage_of_ty_tykind)]
436 pub(crate) struct TyS<'tcx> {
437     /// This field shouldn't be used directly and may be removed in the future.
438     /// Use `Ty::kind()` instead.
439     kind: TyKind<'tcx>,
440
441     /// This field provides fast access to information that is also contained
442     /// in `kind`.
443     ///
444     /// This field shouldn't be used directly and may be removed in the future.
445     /// Use `Ty::flags()` instead.
446     flags: TypeFlags,
447
448     /// This field provides fast access to information that is also contained
449     /// in `kind`.
450     ///
451     /// This is a kind of confusing thing: it stores the smallest
452     /// binder such that
453     ///
454     /// (a) the binder itself captures nothing but
455     /// (b) all the late-bound things within the type are captured
456     ///     by some sub-binder.
457     ///
458     /// So, for a type without any late-bound things, like `u32`, this
459     /// will be *innermost*, because that is the innermost binder that
460     /// captures nothing. But for a type `&'D u32`, where `'D` is a
461     /// late-bound region with De Bruijn index `D`, this would be `D + 1`
462     /// -- the binder itself does not capture `D`, but `D` is captured
463     /// by an inner binder.
464     ///
465     /// We call this concept an "exclusive" binder `D` because all
466     /// De Bruijn indices within the type are contained within `0..D`
467     /// (exclusive).
468     outer_exclusive_binder: ty::DebruijnIndex,
469 }
470
471 // `TyS` is used a lot. Make sure it doesn't unintentionally get bigger.
472 #[cfg(all(target_arch = "x86_64", target_pointer_width = "64"))]
473 static_assert_size!(TyS<'_>, 40);
474
475 // We are actually storing a stable hash cache next to the type, so let's
476 // also check the full size
477 #[cfg(all(target_arch = "x86_64", target_pointer_width = "64"))]
478 static_assert_size!(WithStableHash<TyS<'_>>, 56);
479
480 /// Use this rather than `TyS`, whenever possible.
481 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, HashStable)]
482 #[rustc_diagnostic_item = "Ty"]
483 #[rustc_pass_by_value]
484 pub struct Ty<'tcx>(Interned<'tcx, WithStableHash<TyS<'tcx>>>);
485
486 impl<'tcx> TyCtxt<'tcx> {
487     /// A "bool" type used in rustc_mir_transform unit tests when we
488     /// have not spun up a TyCtxt.
489     pub const BOOL_TY_FOR_UNIT_TESTING: Ty<'tcx> = Ty(Interned::new_unchecked(&WithStableHash {
490         internee: TyS {
491             kind: ty::Bool,
492             flags: TypeFlags::empty(),
493             outer_exclusive_binder: DebruijnIndex::from_usize(0),
494         },
495         stable_hash: Fingerprint::ZERO,
496     }));
497 }
498
499 impl<'a, 'tcx> HashStable<StableHashingContext<'a>> for TyS<'tcx> {
500     #[inline]
501     fn hash_stable(&self, hcx: &mut StableHashingContext<'a>, hasher: &mut StableHasher) {
502         let TyS {
503             kind,
504
505             // The other fields just provide fast access to information that is
506             // also contained in `kind`, so no need to hash them.
507             flags: _,
508
509             outer_exclusive_binder: _,
510         } = self;
511
512         kind.hash_stable(hcx, hasher)
513     }
514 }
515
516 impl ty::EarlyBoundRegion {
517     /// Does this early bound region have a name? Early bound regions normally
518     /// always have names except when using anonymous lifetimes (`'_`).
519     pub fn has_name(&self) -> bool {
520         self.name != kw::UnderscoreLifetime
521     }
522 }
523
524 /// Represents a predicate.
525 ///
526 /// See comments on `TyS`, which apply here too (albeit for
527 /// `PredicateS`/`Predicate` rather than `TyS`/`Ty`).
528 #[derive(Debug)]
529 pub(crate) struct PredicateS<'tcx> {
530     kind: Binder<'tcx, PredicateKind<'tcx>>,
531     flags: TypeFlags,
532     /// See the comment for the corresponding field of [TyS].
533     outer_exclusive_binder: ty::DebruijnIndex,
534 }
535
536 // This type is used a lot. Make sure it doesn't unintentionally get bigger.
537 #[cfg(all(target_arch = "x86_64", target_pointer_width = "64"))]
538 static_assert_size!(PredicateS<'_>, 56);
539
540 /// Use this rather than `PredicateS`, whenever possible.
541 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash)]
542 #[rustc_pass_by_value]
543 pub struct Predicate<'tcx>(Interned<'tcx, PredicateS<'tcx>>);
544
545 impl<'tcx> Predicate<'tcx> {
546     /// Gets the inner `Binder<'tcx, PredicateKind<'tcx>>`.
547     #[inline]
548     pub fn kind(self) -> Binder<'tcx, PredicateKind<'tcx>> {
549         self.0.kind
550     }
551
552     #[inline(always)]
553     pub fn flags(self) -> TypeFlags {
554         self.0.flags
555     }
556
557     #[inline(always)]
558     pub fn outer_exclusive_binder(self) -> DebruijnIndex {
559         self.0.outer_exclusive_binder
560     }
561
562     /// Flips the polarity of a Predicate.
563     ///
564     /// Given `T: Trait` predicate it returns `T: !Trait` and given `T: !Trait` returns `T: Trait`.
565     pub fn flip_polarity(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Option<Predicate<'tcx>> {
566         let kind = self
567             .kind()
568             .map_bound(|kind| match kind {
569                 PredicateKind::Trait(TraitPredicate { trait_ref, constness, polarity }) => {
570                     Some(PredicateKind::Trait(TraitPredicate {
571                         trait_ref,
572                         constness,
573                         polarity: polarity.flip()?,
574                     }))
575                 }
576
577                 _ => None,
578             })
579             .transpose()?;
580
581         Some(tcx.mk_predicate(kind))
582     }
583
584     pub fn without_const(mut self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Self {
585         if let PredicateKind::Trait(TraitPredicate { trait_ref, constness, polarity }) = self.kind().skip_binder()
586             && constness != BoundConstness::NotConst
587         {
588             self = tcx.mk_predicate(self.kind().rebind(PredicateKind::Trait(TraitPredicate {
589                 trait_ref,
590                 constness: BoundConstness::NotConst,
591                 polarity,
592             })));
593         }
594         self
595     }
596 }
597
598 impl<'a, 'tcx> HashStable<StableHashingContext<'a>> for Predicate<'tcx> {
599     fn hash_stable(&self, hcx: &mut StableHashingContext<'a>, hasher: &mut StableHasher) {
600         let PredicateS {
601             ref kind,
602
603             // The other fields just provide fast access to information that is
604             // also contained in `kind`, so no need to hash them.
605             flags: _,
606             outer_exclusive_binder: _,
607         } = self.0.0;
608
609         kind.hash_stable(hcx, hasher);
610     }
611 }
612
613 impl rustc_errors::IntoDiagnosticArg for Predicate<'_> {
614     fn into_diagnostic_arg(self) -> rustc_errors::DiagnosticArgValue<'static> {
615         rustc_errors::DiagnosticArgValue::Str(std::borrow::Cow::Owned(self.to_string()))
616     }
617 }
618
619 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, TyEncodable, TyDecodable)]
620 #[derive(HashStable, TypeFoldable, TypeVisitable)]
621 pub enum PredicateKind<'tcx> {
622     /// Corresponds to `where Foo: Bar<A, B, C>`. `Foo` here would be
623     /// the `Self` type of the trait reference and `A`, `B`, and `C`
624     /// would be the type parameters.
625     Trait(TraitPredicate<'tcx>),
626
627     /// `where 'a: 'b`
628     RegionOutlives(RegionOutlivesPredicate<'tcx>),
629
630     /// `where T: 'a`
631     TypeOutlives(TypeOutlivesPredicate<'tcx>),
632
633     /// `where <T as TraitRef>::Name == X`, approximately.
634     /// See the `ProjectionPredicate` struct for details.
635     Projection(ProjectionPredicate<'tcx>),
636
637     /// No syntax: `T` well-formed.
638     WellFormed(GenericArg<'tcx>),
639
640     /// Trait must be object-safe.
641     ObjectSafe(DefId),
642
643     /// No direct syntax. May be thought of as `where T: FnFoo<...>`
644     /// for some substitutions `...` and `T` being a closure type.
645     /// Satisfied (or refuted) once we know the closure's kind.
646     ClosureKind(DefId, SubstsRef<'tcx>, ClosureKind),
647
648     /// `T1 <: T2`
649     ///
650     /// This obligation is created most often when we have two
651     /// unresolved type variables and hence don't have enough
652     /// information to process the subtyping obligation yet.
653     Subtype(SubtypePredicate<'tcx>),
654
655     /// `T1` coerced to `T2`
656     ///
657     /// Like a subtyping obligation, this is created most often
658     /// when we have two unresolved type variables and hence
659     /// don't have enough information to process the coercion
660     /// obligation yet. At the moment, we actually process coercions
661     /// very much like subtyping and don't handle the full coercion
662     /// logic.
663     Coerce(CoercePredicate<'tcx>),
664
665     /// Constant initializer must evaluate successfully.
666     ConstEvaluatable(ty::Unevaluated<'tcx, ()>),
667
668     /// Constants must be equal. The first component is the const that is expected.
669     ConstEquate(Const<'tcx>, Const<'tcx>),
670
671     /// Represents a type found in the environment that we can use for implied bounds.
672     ///
673     /// Only used for Chalk.
674     TypeWellFormedFromEnv(Ty<'tcx>),
675 }
676
677 /// The crate outlives map is computed during typeck and contains the
678 /// outlives of every item in the local crate. You should not use it
679 /// directly, because to do so will make your pass dependent on the
680 /// HIR of every item in the local crate. Instead, use
681 /// `tcx.inferred_outlives_of()` to get the outlives for a *particular*
682 /// item.
683 #[derive(HashStable, Debug)]
684 pub struct CratePredicatesMap<'tcx> {
685     /// For each struct with outlive bounds, maps to a vector of the
686     /// predicate of its outlive bounds. If an item has no outlives
687     /// bounds, it will have no entry.
688     pub predicates: FxHashMap<DefId, &'tcx [(Predicate<'tcx>, Span)]>,
689 }
690
691 impl<'tcx> Predicate<'tcx> {
692     /// Performs a substitution suitable for going from a
693     /// poly-trait-ref to supertraits that must hold if that
694     /// poly-trait-ref holds. This is slightly different from a normal
695     /// substitution in terms of what happens with bound regions. See
696     /// lengthy comment below for details.
697     pub fn subst_supertrait(
698         self,
699         tcx: TyCtxt<'tcx>,
700         trait_ref: &ty::PolyTraitRef<'tcx>,
701     ) -> Predicate<'tcx> {
702         // The interaction between HRTB and supertraits is not entirely
703         // obvious. Let me walk you (and myself) through an example.
704         //
705         // Let's start with an easy case. Consider two traits:
706         //
707         //     trait Foo<'a>: Bar<'a,'a> { }
708         //     trait Bar<'b,'c> { }
709         //
710         // Now, if we have a trait reference `for<'x> T: Foo<'x>`, then
711         // we can deduce that `for<'x> T: Bar<'x,'x>`. Basically, if we
712         // knew that `Foo<'x>` (for any 'x) then we also know that
713         // `Bar<'x,'x>` (for any 'x). This more-or-less falls out from
714         // normal substitution.
715         //
716         // In terms of why this is sound, the idea is that whenever there
717         // is an impl of `T:Foo<'a>`, it must show that `T:Bar<'a,'a>`
718         // holds.  So if there is an impl of `T:Foo<'a>` that applies to
719         // all `'a`, then we must know that `T:Bar<'a,'a>` holds for all
720         // `'a`.
721         //
722         // Another example to be careful of is this:
723         //
724         //     trait Foo1<'a>: for<'b> Bar1<'a,'b> { }
725         //     trait Bar1<'b,'c> { }
726         //
727         // Here, if we have `for<'x> T: Foo1<'x>`, then what do we know?
728         // The answer is that we know `for<'x,'b> T: Bar1<'x,'b>`. The
729         // reason is similar to the previous example: any impl of
730         // `T:Foo1<'x>` must show that `for<'b> T: Bar1<'x, 'b>`.  So
731         // basically we would want to collapse the bound lifetimes from
732         // the input (`trait_ref`) and the supertraits.
733         //
734         // To achieve this in practice is fairly straightforward. Let's
735         // consider the more complicated scenario:
736         //
737         // - We start out with `for<'x> T: Foo1<'x>`. In this case, `'x`
738         //   has a De Bruijn index of 1. We want to produce `for<'x,'b> T: Bar1<'x,'b>`,
739         //   where both `'x` and `'b` would have a DB index of 1.
740         //   The substitution from the input trait-ref is therefore going to be
741         //   `'a => 'x` (where `'x` has a DB index of 1).
742         // - The supertrait-ref is `for<'b> Bar1<'a,'b>`, where `'a` is an
743         //   early-bound parameter and `'b' is a late-bound parameter with a
744         //   DB index of 1.
745         // - If we replace `'a` with `'x` from the input, it too will have
746         //   a DB index of 1, and thus we'll have `for<'x,'b> Bar1<'x,'b>`
747         //   just as we wanted.
748         //
749         // There is only one catch. If we just apply the substitution `'a
750         // => 'x` to `for<'b> Bar1<'a,'b>`, the substitution code will
751         // adjust the DB index because we substituting into a binder (it
752         // tries to be so smart...) resulting in `for<'x> for<'b>
753         // Bar1<'x,'b>` (we have no syntax for this, so use your
754         // imagination). Basically the 'x will have DB index of 2 and 'b
755         // will have DB index of 1. Not quite what we want. So we apply
756         // the substitution to the *contents* of the trait reference,
757         // rather than the trait reference itself (put another way, the
758         // substitution code expects equal binding levels in the values
759         // from the substitution and the value being substituted into, and
760         // this trick achieves that).
761
762         // Working through the second example:
763         // trait_ref: for<'x> T: Foo1<'^0.0>; substs: [T, '^0.0]
764         // predicate: for<'b> Self: Bar1<'a, '^0.0>; substs: [Self, 'a, '^0.0]
765         // We want to end up with:
766         //     for<'x, 'b> T: Bar1<'^0.0, '^0.1>
767         // To do this:
768         // 1) We must shift all bound vars in predicate by the length
769         //    of trait ref's bound vars. So, we would end up with predicate like
770         //    Self: Bar1<'a, '^0.1>
771         // 2) We can then apply the trait substs to this, ending up with
772         //    T: Bar1<'^0.0, '^0.1>
773         // 3) Finally, to create the final bound vars, we concatenate the bound
774         //    vars of the trait ref with those of the predicate:
775         //    ['x, 'b]
776         let bound_pred = self.kind();
777         let pred_bound_vars = bound_pred.bound_vars();
778         let trait_bound_vars = trait_ref.bound_vars();
779         // 1) Self: Bar1<'a, '^0.0> -> Self: Bar1<'a, '^0.1>
780         let shifted_pred =
781             tcx.shift_bound_var_indices(trait_bound_vars.len(), bound_pred.skip_binder());
782         // 2) Self: Bar1<'a, '^0.1> -> T: Bar1<'^0.0, '^0.1>
783         let new = EarlyBinder(shifted_pred).subst(tcx, trait_ref.skip_binder().substs);
784         // 3) ['x] + ['b] -> ['x, 'b]
785         let bound_vars =
786             tcx.mk_bound_variable_kinds(trait_bound_vars.iter().chain(pred_bound_vars));
787         tcx.reuse_or_mk_predicate(self, ty::Binder::bind_with_vars(new, bound_vars))
788     }
789 }
790
791 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, TyEncodable, TyDecodable)]
792 #[derive(HashStable, TypeFoldable, TypeVisitable)]
793 pub struct TraitPredicate<'tcx> {
794     pub trait_ref: TraitRef<'tcx>,
795
796     pub constness: BoundConstness,
797
798     /// If polarity is Positive: we are proving that the trait is implemented.
799     ///
800     /// If polarity is Negative: we are proving that a negative impl of this trait
801     /// exists. (Note that coherence also checks whether negative impls of supertraits
802     /// exist via a series of predicates.)
803     ///
804     /// If polarity is Reserved: that's a bug.
805     pub polarity: ImplPolarity,
806 }
807
808 pub type PolyTraitPredicate<'tcx> = ty::Binder<'tcx, TraitPredicate<'tcx>>;
809
810 impl<'tcx> TraitPredicate<'tcx> {
811     pub fn remap_constness(&mut self, param_env: &mut ParamEnv<'tcx>) {
812         *param_env = param_env.with_constness(self.constness.and(param_env.constness()))
813     }
814
815     /// Remap the constness of this predicate before emitting it for diagnostics.
816     pub fn remap_constness_diag(&mut self, param_env: ParamEnv<'tcx>) {
817         // this is different to `remap_constness` that callees want to print this predicate
818         // in case of selection errors. `T: ~const Drop` bounds cannot end up here when the
819         // param_env is not const because it is always satisfied in non-const contexts.
820         if let hir::Constness::NotConst = param_env.constness() {
821             self.constness = ty::BoundConstness::NotConst;
822         }
823     }
824
825     pub fn def_id(self) -> DefId {
826         self.trait_ref.def_id
827     }
828
829     pub fn self_ty(self) -> Ty<'tcx> {
830         self.trait_ref.self_ty()
831     }
832
833     #[inline]
834     pub fn is_const_if_const(self) -> bool {
835         self.constness == BoundConstness::ConstIfConst
836     }
837
838     pub fn is_constness_satisfied_by(self, constness: hir::Constness) -> bool {
839         match (self.constness, constness) {
840             (BoundConstness::NotConst, _)
841             | (BoundConstness::ConstIfConst, hir::Constness::Const) => true,
842             (BoundConstness::ConstIfConst, hir::Constness::NotConst) => false,
843         }
844     }
845 }
846
847 impl<'tcx> PolyTraitPredicate<'tcx> {
848     pub fn def_id(self) -> DefId {
849         // Ok to skip binder since trait `DefId` does not care about regions.
850         self.skip_binder().def_id()
851     }
852
853     pub fn self_ty(self) -> ty::Binder<'tcx, Ty<'tcx>> {
854         self.map_bound(|trait_ref| trait_ref.self_ty())
855     }
856
857     /// Remap the constness of this predicate before emitting it for diagnostics.
858     pub fn remap_constness_diag(&mut self, param_env: ParamEnv<'tcx>) {
859         *self = self.map_bound(|mut p| {
860             p.remap_constness_diag(param_env);
861             p
862         });
863     }
864
865     #[inline]
866     pub fn is_const_if_const(self) -> bool {
867         self.skip_binder().is_const_if_const()
868     }
869 }
870
871 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, Debug, TyEncodable, TyDecodable)]
872 #[derive(HashStable, TypeFoldable, TypeVisitable)]
873 pub struct OutlivesPredicate<A, B>(pub A, pub B); // `A: B`
874 pub type RegionOutlivesPredicate<'tcx> = OutlivesPredicate<ty::Region<'tcx>, ty::Region<'tcx>>;
875 pub type TypeOutlivesPredicate<'tcx> = OutlivesPredicate<Ty<'tcx>, ty::Region<'tcx>>;
876 pub type PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> = ty::Binder<'tcx, RegionOutlivesPredicate<'tcx>>;
877 pub type PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> = ty::Binder<'tcx, TypeOutlivesPredicate<'tcx>>;
878
879 /// Encodes that `a` must be a subtype of `b`. The `a_is_expected` flag indicates
880 /// whether the `a` type is the type that we should label as "expected" when
881 /// presenting user diagnostics.
882 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug, TyEncodable, TyDecodable)]
883 #[derive(HashStable, TypeFoldable, TypeVisitable)]
884 pub struct SubtypePredicate<'tcx> {
885     pub a_is_expected: bool,
886     pub a: Ty<'tcx>,
887     pub b: Ty<'tcx>,
888 }
889 pub type PolySubtypePredicate<'tcx> = ty::Binder<'tcx, SubtypePredicate<'tcx>>;
890
891 /// Encodes that we have to coerce *from* the `a` type to the `b` type.
892 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug, TyEncodable, TyDecodable)]
893 #[derive(HashStable, TypeFoldable, TypeVisitable)]
894 pub struct CoercePredicate<'tcx> {
895     pub a: Ty<'tcx>,
896     pub b: Ty<'tcx>,
897 }
898 pub type PolyCoercePredicate<'tcx> = ty::Binder<'tcx, CoercePredicate<'tcx>>;
899
900 #[derive(Debug, Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, PartialOrd, Ord, TyEncodable, TyDecodable)]
901 #[derive(HashStable, TypeFoldable, TypeVisitable)]
902 pub enum Term<'tcx> {
903     Ty(Ty<'tcx>),
904     Const(Const<'tcx>),
905 }
906
907 impl<'tcx> From<Ty<'tcx>> for Term<'tcx> {
908     fn from(ty: Ty<'tcx>) -> Self {
909         Term::Ty(ty)
910     }
911 }
912
913 impl<'tcx> From<Const<'tcx>> for Term<'tcx> {
914     fn from(c: Const<'tcx>) -> Self {
915         Term::Const(c)
916     }
917 }
918
919 impl<'tcx> Term<'tcx> {
920     pub fn ty(&self) -> Option<Ty<'tcx>> {
921         if let Term::Ty(ty) = self { Some(*ty) } else { None }
922     }
923
924     pub fn ct(&self) -> Option<Const<'tcx>> {
925         if let Term::Const(c) = self { Some(*c) } else { None }
926     }
927
928     pub fn into_arg(self) -> GenericArg<'tcx> {
929         match self {
930             Term::Ty(ty) => ty.into(),
931             Term::Const(c) => c.into(),
932         }
933     }
934 }
935
936 /// This kind of predicate has no *direct* correspondent in the
937 /// syntax, but it roughly corresponds to the syntactic forms:
938 ///
939 /// 1. `T: TraitRef<..., Item = Type>`
940 /// 2. `<T as TraitRef<...>>::Item == Type` (NYI)
941 ///
942 /// In particular, form #1 is "desugared" to the combination of a
943 /// normal trait predicate (`T: TraitRef<...>`) and one of these
944 /// predicates. Form #2 is a broader form in that it also permits
945 /// equality between arbitrary types. Processing an instance of
946 /// Form #2 eventually yields one of these `ProjectionPredicate`
947 /// instances to normalize the LHS.
948 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, TyEncodable, TyDecodable)]
949 #[derive(HashStable, TypeFoldable, TypeVisitable)]
950 pub struct ProjectionPredicate<'tcx> {
951     pub projection_ty: ProjectionTy<'tcx>,
952     pub term: Term<'tcx>,
953 }
954
955 pub type PolyProjectionPredicate<'tcx> = Binder<'tcx, ProjectionPredicate<'tcx>>;
956
957 impl<'tcx> PolyProjectionPredicate<'tcx> {
958     /// Returns the `DefId` of the trait of the associated item being projected.
959     #[inline]
960     pub fn trait_def_id(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> DefId {
961         self.skip_binder().projection_ty.trait_def_id(tcx)
962     }
963
964     /// Get the [PolyTraitRef] required for this projection to be well formed.
965     /// Note that for generic associated types the predicates of the associated
966     /// type also need to be checked.
967     #[inline]
968     pub fn required_poly_trait_ref(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> PolyTraitRef<'tcx> {
969         // Note: unlike with `TraitRef::to_poly_trait_ref()`,
970         // `self.0.trait_ref` is permitted to have escaping regions.
971         // This is because here `self` has a `Binder` and so does our
972         // return value, so we are preserving the number of binding
973         // levels.
974         self.map_bound(|predicate| predicate.projection_ty.trait_ref(tcx))
975     }
976
977     pub fn term(&self) -> Binder<'tcx, Term<'tcx>> {
978         self.map_bound(|predicate| predicate.term)
979     }
980
981     /// The `DefId` of the `TraitItem` for the associated type.
982     ///
983     /// Note that this is not the `DefId` of the `TraitRef` containing this
984     /// associated type, which is in `tcx.associated_item(projection_def_id()).container`.
985     pub fn projection_def_id(&self) -> DefId {
986         // Ok to skip binder since trait `DefId` does not care about regions.
987         self.skip_binder().projection_ty.item_def_id
988     }
989 }
990
991 pub trait ToPolyTraitRef<'tcx> {
992     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx>;
993 }
994
995 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for PolyTraitPredicate<'tcx> {
996     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
997         self.map_bound_ref(|trait_pred| trait_pred.trait_ref)
998     }
999 }
1000
1001 pub trait ToPredicate<'tcx> {
1002     fn to_predicate(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Predicate<'tcx>;
1003 }
1004
1005 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for Binder<'tcx, PredicateKind<'tcx>> {
1006     #[inline(always)]
1007     fn to_predicate(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Predicate<'tcx> {
1008         tcx.mk_predicate(self)
1009     }
1010 }
1011
1012 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTraitPredicate<'tcx> {
1013     fn to_predicate(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Predicate<'tcx> {
1014         self.map_bound(PredicateKind::Trait).to_predicate(tcx)
1015     }
1016 }
1017
1018 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> {
1019     fn to_predicate(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Predicate<'tcx> {
1020         self.map_bound(PredicateKind::RegionOutlives).to_predicate(tcx)
1021     }
1022 }
1023
1024 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> {
1025     fn to_predicate(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Predicate<'tcx> {
1026         self.map_bound(PredicateKind::TypeOutlives).to_predicate(tcx)
1027     }
1028 }
1029
1030 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyProjectionPredicate<'tcx> {
1031     fn to_predicate(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Predicate<'tcx> {
1032         self.map_bound(PredicateKind::Projection).to_predicate(tcx)
1033     }
1034 }
1035
1036 impl<'tcx> Predicate<'tcx> {
1037     pub fn to_opt_poly_trait_pred(self) -> Option<PolyTraitPredicate<'tcx>> {
1038         let predicate = self.kind();
1039         match predicate.skip_binder() {
1040             PredicateKind::Trait(t) => Some(predicate.rebind(t)),
1041             PredicateKind::Projection(..)
1042             | PredicateKind::Subtype(..)
1043             | PredicateKind::Coerce(..)
1044             | PredicateKind::RegionOutlives(..)
1045             | PredicateKind::WellFormed(..)
1046             | PredicateKind::ObjectSafe(..)
1047             | PredicateKind::ClosureKind(..)
1048             | PredicateKind::TypeOutlives(..)
1049             | PredicateKind::ConstEvaluatable(..)
1050             | PredicateKind::ConstEquate(..)
1051             | PredicateKind::TypeWellFormedFromEnv(..) => None,
1052         }
1053     }
1054
1055     pub fn to_opt_poly_projection_pred(self) -> Option<PolyProjectionPredicate<'tcx>> {
1056         let predicate = self.kind();
1057         match predicate.skip_binder() {
1058             PredicateKind::Projection(t) => Some(predicate.rebind(t)),
1059             PredicateKind::Trait(..)
1060             | PredicateKind::Subtype(..)
1061             | PredicateKind::Coerce(..)
1062             | PredicateKind::RegionOutlives(..)
1063             | PredicateKind::WellFormed(..)
1064             | PredicateKind::ObjectSafe(..)
1065             | PredicateKind::ClosureKind(..)
1066             | PredicateKind::TypeOutlives(..)
1067             | PredicateKind::ConstEvaluatable(..)
1068             | PredicateKind::ConstEquate(..)
1069             | PredicateKind::TypeWellFormedFromEnv(..) => None,
1070         }
1071     }
1072
1073     pub fn to_opt_type_outlives(self) -> Option<PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx>> {
1074         let predicate = self.kind();
1075         match predicate.skip_binder() {
1076             PredicateKind::TypeOutlives(data) => Some(predicate.rebind(data)),
1077             PredicateKind::Trait(..)
1078             | PredicateKind::Projection(..)
1079             | PredicateKind::Subtype(..)
1080             | PredicateKind::Coerce(..)
1081             | PredicateKind::RegionOutlives(..)
1082             | PredicateKind::WellFormed(..)
1083             | PredicateKind::ObjectSafe(..)
1084             | PredicateKind::ClosureKind(..)
1085             | PredicateKind::ConstEvaluatable(..)
1086             | PredicateKind::ConstEquate(..)
1087             | PredicateKind::TypeWellFormedFromEnv(..) => None,
1088         }
1089     }
1090 }
1091
1092 /// Represents the bounds declared on a particular set of type
1093 /// parameters. Should eventually be generalized into a flag list of
1094 /// where-clauses. You can obtain an `InstantiatedPredicates` list from a
1095 /// `GenericPredicates` by using the `instantiate` method. Note that this method
1096 /// reflects an important semantic invariant of `InstantiatedPredicates`: while
1097 /// the `GenericPredicates` are expressed in terms of the bound type
1098 /// parameters of the impl/trait/whatever, an `InstantiatedPredicates` instance
1099 /// represented a set of bounds for some particular instantiation,
1100 /// meaning that the generic parameters have been substituted with
1101 /// their values.
1102 ///
1103 /// Example:
1104 /// ```ignore (illustrative)
1105 /// struct Foo<T, U: Bar<T>> { ... }
1106 /// ```
1107 /// Here, the `GenericPredicates` for `Foo` would contain a list of bounds like
1108 /// `[[], [U:Bar<T>]]`. Now if there were some particular reference
1109 /// like `Foo<isize,usize>`, then the `InstantiatedPredicates` would be `[[],
1110 /// [usize:Bar<isize>]]`.
1111 #[derive(Clone, Debug, TypeFoldable, TypeVisitable)]
1112 pub struct InstantiatedPredicates<'tcx> {
1113     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
1114     pub spans: Vec<Span>,
1115 }
1116
1117 impl<'tcx> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1118     pub fn empty() -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1119         InstantiatedPredicates { predicates: vec![], spans: vec![] }
1120     }
1121
1122     pub fn is_empty(&self) -> bool {
1123         self.predicates.is_empty()
1124     }
1125 }
1126
1127 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, HashStable, TyEncodable, TyDecodable, Lift)]
1128 #[derive(TypeFoldable, TypeVisitable)]
1129 pub struct OpaqueTypeKey<'tcx> {
1130     pub def_id: LocalDefId,
1131     pub substs: SubstsRef<'tcx>,
1132 }
1133
1134 #[derive(Copy, Clone, Debug, TypeFoldable, TypeVisitable, HashStable, TyEncodable, TyDecodable)]
1135 pub struct OpaqueHiddenType<'tcx> {
1136     /// The span of this particular definition of the opaque type. So
1137     /// for example:
1138     ///
1139     /// ```ignore (incomplete snippet)
1140     /// type Foo = impl Baz;
1141     /// fn bar() -> Foo {
1142     /// //          ^^^ This is the span we are looking for!
1143     /// }
1144     /// ```
1145     ///
1146     /// In cases where the fn returns `(impl Trait, impl Trait)` or
1147     /// other such combinations, the result is currently
1148     /// over-approximated, but better than nothing.
1149     pub span: Span,
1150
1151     /// The type variable that represents the value of the opaque type
1152     /// that we require. In other words, after we compile this function,
1153     /// we will be created a constraint like:
1154     /// ```ignore (pseudo-rust)
1155     /// Foo<'a, T> = ?C
1156     /// ```
1157     /// where `?C` is the value of this type variable. =) It may
1158     /// naturally refer to the type and lifetime parameters in scope
1159     /// in this function, though ultimately it should only reference
1160     /// those that are arguments to `Foo` in the constraint above. (In
1161     /// other words, `?C` should not include `'b`, even though it's a
1162     /// lifetime parameter on `foo`.)
1163     pub ty: Ty<'tcx>,
1164 }
1165
1166 impl<'tcx> OpaqueHiddenType<'tcx> {
1167     pub fn report_mismatch(&self, other: &Self, tcx: TyCtxt<'tcx>) {
1168         // Found different concrete types for the opaque type.
1169         let mut err = tcx.sess.struct_span_err(
1170             other.span,
1171             "concrete type differs from previous defining opaque type use",
1172         );
1173         err.span_label(other.span, format!("expected `{}`, got `{}`", self.ty, other.ty));
1174         if self.span == other.span {
1175             err.span_label(
1176                 self.span,
1177                 "this expression supplies two conflicting concrete types for the same opaque type",
1178             );
1179         } else {
1180             err.span_note(self.span, "previous use here");
1181         }
1182         err.emit();
1183     }
1184 }
1185
1186 /// The "placeholder index" fully defines a placeholder region, type, or const. Placeholders are
1187 /// identified by both a universe, as well as a name residing within that universe. Distinct bound
1188 /// regions/types/consts within the same universe simply have an unknown relationship to one
1189 /// another.
1190 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash, PartialOrd, Ord)]
1191 #[derive(HashStable, TyEncodable, TyDecodable)]
1192 pub struct Placeholder<T> {
1193     pub universe: UniverseIndex,
1194     pub name: T,
1195 }
1196
1197 pub type PlaceholderRegion = Placeholder<BoundRegionKind>;
1198
1199 pub type PlaceholderType = Placeholder<BoundVar>;
1200
1201 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash, HashStable)]
1202 #[derive(TyEncodable, TyDecodable, PartialOrd, Ord)]
1203 pub struct BoundConst<'tcx> {
1204     pub var: BoundVar,
1205     pub ty: Ty<'tcx>,
1206 }
1207
1208 pub type PlaceholderConst<'tcx> = Placeholder<BoundVar>;
1209
1210 /// A `DefId` which, in case it is a const argument, is potentially bundled with
1211 /// the `DefId` of the generic parameter it instantiates.
1212 ///
1213 /// This is used to avoid calls to `type_of` for const arguments during typeck
1214 /// which cause cycle errors.
1215 ///
1216 /// ```rust
1217 /// struct A;
1218 /// impl A {
1219 ///     fn foo<const N: usize>(&self) -> [u8; N] { [0; N] }
1220 ///     //           ^ const parameter
1221 /// }
1222 /// struct B;
1223 /// impl B {
1224 ///     fn foo<const M: u8>(&self) -> usize { 42 }
1225 ///     //           ^ const parameter
1226 /// }
1227 ///
1228 /// fn main() {
1229 ///     let a = A;
1230 ///     let _b = a.foo::<{ 3 + 7 }>();
1231 ///     //               ^^^^^^^^^ const argument
1232 /// }
1233 /// ```
1234 ///
1235 /// Let's look at the call `a.foo::<{ 3 + 7 }>()` here. We do not know
1236 /// which `foo` is used until we know the type of `a`.
1237 ///
1238 /// We only know the type of `a` once we are inside of `typeck(main)`.
1239 /// We also end up normalizing the type of `_b` during `typeck(main)` which
1240 /// requires us to evaluate the const argument.
1241 ///
1242 /// To evaluate that const argument we need to know its type,
1243 /// which we would get using `type_of(const_arg)`. This requires us to
1244 /// resolve `foo` as it can be either `usize` or `u8` in this example.
1245 /// However, resolving `foo` once again requires `typeck(main)` to get the type of `a`,
1246 /// which results in a cycle.
1247 ///
1248 /// In short we must not call `type_of(const_arg)` during `typeck(main)`.
1249 ///
1250 /// When first creating the `ty::Const` of the const argument inside of `typeck` we have
1251 /// already resolved `foo` so we know which const parameter this argument instantiates.
1252 /// This means that we also know the expected result of `type_of(const_arg)` even if we
1253 /// aren't allowed to call that query: it is equal to `type_of(const_param)` which is
1254 /// trivial to compute.
1255 ///
1256 /// If we now want to use that constant in a place which potentially needs its type
1257 /// we also pass the type of its `const_param`. This is the point of `WithOptConstParam`,
1258 /// except that instead of a `Ty` we bundle the `DefId` of the const parameter.
1259 /// Meaning that we need to use `type_of(const_param_did)` if `const_param_did` is `Some`
1260 /// to get the type of `did`.
1261 #[derive(Copy, Clone, Debug, TypeFoldable, TypeVisitable, Lift, TyEncodable, TyDecodable)]
1262 #[derive(PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord)]
1263 #[derive(Hash, HashStable)]
1264 pub struct WithOptConstParam<T> {
1265     pub did: T,
1266     /// The `DefId` of the corresponding generic parameter in case `did` is
1267     /// a const argument.
1268     ///
1269     /// Note that even if `did` is a const argument, this may still be `None`.
1270     /// All queries taking `WithOptConstParam` start by calling `tcx.opt_const_param_of(def.did)`
1271     /// to potentially update `param_did` in the case it is `None`.
1272     pub const_param_did: Option<DefId>,
1273 }
1274
1275 impl<T> WithOptConstParam<T> {
1276     /// Creates a new `WithOptConstParam` setting `const_param_did` to `None`.
1277     #[inline(always)]
1278     pub fn unknown(did: T) -> WithOptConstParam<T> {
1279         WithOptConstParam { did, const_param_did: None }
1280     }
1281 }
1282
1283 impl WithOptConstParam<LocalDefId> {
1284     /// Returns `Some((did, param_did))` if `def_id` is a const argument,
1285     /// `None` otherwise.
1286     #[inline(always)]
1287     pub fn try_lookup(did: LocalDefId, tcx: TyCtxt<'_>) -> Option<(LocalDefId, DefId)> {
1288         tcx.opt_const_param_of(did).map(|param_did| (did, param_did))
1289     }
1290
1291     /// In case `self` is unknown but `self.did` is a const argument, this returns
1292     /// a `WithOptConstParam` with the correct `const_param_did`.
1293     #[inline(always)]
1294     pub fn try_upgrade(self, tcx: TyCtxt<'_>) -> Option<WithOptConstParam<LocalDefId>> {
1295         if self.const_param_did.is_none() {
1296             if let const_param_did @ Some(_) = tcx.opt_const_param_of(self.did) {
1297                 return Some(WithOptConstParam { did: self.did, const_param_did });
1298             }
1299         }
1300
1301         None
1302     }
1303
1304     pub fn to_global(self) -> WithOptConstParam<DefId> {
1305         WithOptConstParam { did: self.did.to_def_id(), const_param_did: self.const_param_did }
1306     }
1307
1308     pub fn def_id_for_type_of(self) -> DefId {
1309         if let Some(did) = self.const_param_did { did } else { self.did.to_def_id() }
1310     }
1311 }
1312
1313 impl WithOptConstParam<DefId> {
1314     pub fn as_local(self) -> Option<WithOptConstParam<LocalDefId>> {
1315         self.did
1316             .as_local()
1317             .map(|did| WithOptConstParam { did, const_param_did: self.const_param_did })
1318     }
1319
1320     pub fn as_const_arg(self) -> Option<(LocalDefId, DefId)> {
1321         if let Some(param_did) = self.const_param_did {
1322             if let Some(did) = self.did.as_local() {
1323                 return Some((did, param_did));
1324             }
1325         }
1326
1327         None
1328     }
1329
1330     pub fn is_local(self) -> bool {
1331         self.did.is_local()
1332     }
1333
1334     pub fn def_id_for_type_of(self) -> DefId {
1335         self.const_param_did.unwrap_or(self.did)
1336     }
1337 }
1338
1339 /// When type checking, we use the `ParamEnv` to track
1340 /// details about the set of where-clauses that are in scope at this
1341 /// particular point.
1342 #[derive(Copy, Clone, Hash, PartialEq, Eq)]
1343 pub struct ParamEnv<'tcx> {
1344     /// This packs both caller bounds and the reveal enum into one pointer.
1345     ///
1346     /// Caller bounds are `Obligation`s that the caller must satisfy. This is
1347     /// basically the set of bounds on the in-scope type parameters, translated
1348     /// into `Obligation`s, and elaborated and normalized.
1349     ///
1350     /// Use the `caller_bounds()` method to access.
1351     ///
1352     /// Typically, this is `Reveal::UserFacing`, but during codegen we
1353     /// want `Reveal::All`.
1354     ///
1355     /// Note: This is packed, use the reveal() method to access it.
1356     packed: CopyTaggedPtr<&'tcx List<Predicate<'tcx>>, ParamTag, true>,
1357 }
1358
1359 #[derive(Copy, Clone)]
1360 struct ParamTag {
1361     reveal: traits::Reveal,
1362     constness: hir::Constness,
1363 }
1364
1365 unsafe impl rustc_data_structures::tagged_ptr::Tag for ParamTag {
1366     const BITS: usize = 2;
1367     #[inline]
1368     fn into_usize(self) -> usize {
1369         match self {
1370             Self { reveal: traits::Reveal::UserFacing, constness: hir::Constness::NotConst } => 0,
1371             Self { reveal: traits::Reveal::All, constness: hir::Constness::NotConst } => 1,
1372             Self { reveal: traits::Reveal::UserFacing, constness: hir::Constness::Const } => 2,
1373             Self { reveal: traits::Reveal::All, constness: hir::Constness::Const } => 3,
1374         }
1375     }
1376     #[inline]
1377     unsafe fn from_usize(ptr: usize) -> Self {
1378         match ptr {
1379             0 => Self { reveal: traits::Reveal::UserFacing, constness: hir::Constness::NotConst },
1380             1 => Self { reveal: traits::Reveal::All, constness: hir::Constness::NotConst },
1381             2 => Self { reveal: traits::Reveal::UserFacing, constness: hir::Constness::Const },
1382             3 => Self { reveal: traits::Reveal::All, constness: hir::Constness::Const },
1383             _ => std::hint::unreachable_unchecked(),
1384         }
1385     }
1386 }
1387
1388 impl<'tcx> fmt::Debug for ParamEnv<'tcx> {
1389     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
1390         f.debug_struct("ParamEnv")
1391             .field("caller_bounds", &self.caller_bounds())
1392             .field("reveal", &self.reveal())
1393             .field("constness", &self.constness())
1394             .finish()
1395     }
1396 }
1397
1398 impl<'a, 'tcx> HashStable<StableHashingContext<'a>> for ParamEnv<'tcx> {
1399     fn hash_stable(&self, hcx: &mut StableHashingContext<'a>, hasher: &mut StableHasher) {
1400         self.caller_bounds().hash_stable(hcx, hasher);
1401         self.reveal().hash_stable(hcx, hasher);
1402         self.constness().hash_stable(hcx, hasher);
1403     }
1404 }
1405
1406 impl<'tcx> TypeFoldable<'tcx> for ParamEnv<'tcx> {
1407     fn try_fold_with<F: ty::fold::FallibleTypeFolder<'tcx>>(
1408         self,
1409         folder: &mut F,
1410     ) -> Result<Self, F::Error> {
1411         Ok(ParamEnv::new(
1412             self.caller_bounds().try_fold_with(folder)?,
1413             self.reveal().try_fold_with(folder)?,
1414             self.constness().try_fold_with(folder)?,
1415         ))
1416     }
1417 }
1418
1419 impl<'tcx> TypeVisitable<'tcx> for ParamEnv<'tcx> {
1420     fn visit_with<V: TypeVisitor<'tcx>>(&self, visitor: &mut V) -> ControlFlow<V::BreakTy> {
1421         self.caller_bounds().visit_with(visitor)?;
1422         self.reveal().visit_with(visitor)?;
1423         self.constness().visit_with(visitor)
1424     }
1425 }
1426
1427 impl<'tcx> ParamEnv<'tcx> {
1428     /// Construct a trait environment suitable for contexts where
1429     /// there are no where-clauses in scope. Hidden types (like `impl
1430     /// Trait`) are left hidden, so this is suitable for ordinary
1431     /// type-checking.
1432     #[inline]
1433     pub fn empty() -> Self {
1434         Self::new(List::empty(), Reveal::UserFacing, hir::Constness::NotConst)
1435     }
1436
1437     #[inline]
1438     pub fn caller_bounds(self) -> &'tcx List<Predicate<'tcx>> {
1439         self.packed.pointer()
1440     }
1441
1442     #[inline]
1443     pub fn reveal(self) -> traits::Reveal {
1444         self.packed.tag().reveal
1445     }
1446
1447     #[inline]
1448     pub fn constness(self) -> hir::Constness {
1449         self.packed.tag().constness
1450     }
1451
1452     #[inline]
1453     pub fn is_const(self) -> bool {
1454         self.packed.tag().constness == hir::Constness::Const
1455     }
1456
1457     /// Construct a trait environment with no where-clauses in scope
1458     /// where the values of all `impl Trait` and other hidden types
1459     /// are revealed. This is suitable for monomorphized, post-typeck
1460     /// environments like codegen or doing optimizations.
1461     ///
1462     /// N.B., if you want to have predicates in scope, use `ParamEnv::new`,
1463     /// or invoke `param_env.with_reveal_all()`.
1464     #[inline]
1465     pub fn reveal_all() -> Self {
1466         Self::new(List::empty(), Reveal::All, hir::Constness::NotConst)
1467     }
1468
1469     /// Construct a trait environment with the given set of predicates.
1470     #[inline]
1471     pub fn new(
1472         caller_bounds: &'tcx List<Predicate<'tcx>>,
1473         reveal: Reveal,
1474         constness: hir::Constness,
1475     ) -> Self {
1476         ty::ParamEnv { packed: CopyTaggedPtr::new(caller_bounds, ParamTag { reveal, constness }) }
1477     }
1478
1479     pub fn with_user_facing(mut self) -> Self {
1480         self.packed.set_tag(ParamTag { reveal: Reveal::UserFacing, ..self.packed.tag() });
1481         self
1482     }
1483
1484     #[inline]
1485     pub fn with_constness(mut self, constness: hir::Constness) -> Self {
1486         self.packed.set_tag(ParamTag { constness, ..self.packed.tag() });
1487         self
1488     }
1489
1490     #[inline]
1491     pub fn with_const(mut self) -> Self {
1492         self.packed.set_tag(ParamTag { constness: hir::Constness::Const, ..self.packed.tag() });
1493         self
1494     }
1495
1496     #[inline]
1497     pub fn without_const(mut self) -> Self {
1498         self.packed.set_tag(ParamTag { constness: hir::Constness::NotConst, ..self.packed.tag() });
1499         self
1500     }
1501
1502     #[inline]
1503     pub fn remap_constness_with(&mut self, mut constness: ty::BoundConstness) {
1504         *self = self.with_constness(constness.and(self.constness()))
1505     }
1506
1507     /// Returns a new parameter environment with the same clauses, but
1508     /// which "reveals" the true results of projections in all cases
1509     /// (even for associated types that are specializable). This is
1510     /// the desired behavior during codegen and certain other special
1511     /// contexts; normally though we want to use `Reveal::UserFacing`,
1512     /// which is the default.
1513     /// All opaque types in the caller_bounds of the `ParamEnv`
1514     /// will be normalized to their underlying types.
1515     /// See PR #65989 and issue #65918 for more details
1516     pub fn with_reveal_all_normalized(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Self {
1517         if self.packed.tag().reveal == traits::Reveal::All {
1518             return self;
1519         }
1520
1521         ParamEnv::new(
1522             tcx.normalize_opaque_types(self.caller_bounds()),
1523             Reveal::All,
1524             self.constness(),
1525         )
1526     }
1527
1528     /// Returns this same environment but with no caller bounds.
1529     #[inline]
1530     pub fn without_caller_bounds(self) -> Self {
1531         Self::new(List::empty(), self.reveal(), self.constness())
1532     }
1533
1534     /// Creates a suitable environment in which to perform trait
1535     /// queries on the given value. When type-checking, this is simply
1536     /// the pair of the environment plus value. But when reveal is set to
1537     /// All, then if `value` does not reference any type parameters, we will
1538     /// pair it with the empty environment. This improves caching and is generally
1539     /// invisible.
1540     ///
1541     /// N.B., we preserve the environment when type-checking because it
1542     /// is possible for the user to have wacky where-clauses like
1543     /// `where Box<u32>: Copy`, which are clearly never
1544     /// satisfiable. We generally want to behave as if they were true,
1545     /// although the surrounding function is never reachable.
1546     pub fn and<T: TypeVisitable<'tcx>>(self, value: T) -> ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1547         match self.reveal() {
1548             Reveal::UserFacing => ParamEnvAnd { param_env: self, value },
1549
1550             Reveal::All => {
1551                 if value.is_global() {
1552                     ParamEnvAnd { param_env: self.without_caller_bounds(), value }
1553                 } else {
1554                     ParamEnvAnd { param_env: self, value }
1555                 }
1556             }
1557         }
1558     }
1559 }
1560
1561 // FIXME(ecstaticmorse): Audit all occurrences of `without_const().to_predicate(tcx)` to ensure that
1562 // the constness of trait bounds is being propagated correctly.
1563 impl<'tcx> PolyTraitRef<'tcx> {
1564     #[inline]
1565     pub fn with_constness(self, constness: BoundConstness) -> PolyTraitPredicate<'tcx> {
1566         self.map_bound(|trait_ref| ty::TraitPredicate {
1567             trait_ref,
1568             constness,
1569             polarity: ty::ImplPolarity::Positive,
1570         })
1571     }
1572
1573     #[inline]
1574     pub fn without_const(self) -> PolyTraitPredicate<'tcx> {
1575         self.with_constness(BoundConstness::NotConst)
1576     }
1577 }
1578
1579 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash, TypeFoldable, TypeVisitable)]
1580 #[derive(HashStable)]
1581 pub struct ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1582     pub param_env: ParamEnv<'tcx>,
1583     pub value: T,
1584 }
1585
1586 impl<'tcx, T> ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1587     pub fn into_parts(self) -> (ParamEnv<'tcx>, T) {
1588         (self.param_env, self.value)
1589     }
1590
1591     #[inline]
1592     pub fn without_const(mut self) -> Self {
1593         self.param_env = self.param_env.without_const();
1594         self
1595     }
1596 }
1597
1598 #[derive(Copy, Clone, Debug, HashStable, Encodable, Decodable)]
1599 pub struct Destructor {
1600     /// The `DefId` of the destructor method
1601     pub did: DefId,
1602     /// The constness of the destructor method
1603     pub constness: hir::Constness,
1604 }
1605
1606 bitflags! {
1607     #[derive(HashStable, TyEncodable, TyDecodable)]
1608     pub struct VariantFlags: u32 {
1609         const NO_VARIANT_FLAGS        = 0;
1610         /// Indicates whether the field list of this variant is `#[non_exhaustive]`.
1611         const IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE = 1 << 0;
1612         /// Indicates whether this variant was obtained as part of recovering from
1613         /// a syntactic error. May be incomplete or bogus.
1614         const IS_RECOVERED = 1 << 1;
1615     }
1616 }
1617
1618 /// Definition of a variant -- a struct's fields or an enum variant.
1619 #[derive(Debug, HashStable, TyEncodable, TyDecodable)]
1620 pub struct VariantDef {
1621     /// `DefId` that identifies the variant itself.
1622     /// If this variant belongs to a struct or union, then this is a copy of its `DefId`.
1623     pub def_id: DefId,
1624     /// `DefId` that identifies the variant's constructor.
1625     /// If this variant is a struct variant, then this is `None`.
1626     pub ctor_def_id: Option<DefId>,
1627     /// Variant or struct name.
1628     pub name: Symbol,
1629     /// Discriminant of this variant.
1630     pub discr: VariantDiscr,
1631     /// Fields of this variant.
1632     pub fields: Vec<FieldDef>,
1633     /// Type of constructor of variant.
1634     pub ctor_kind: CtorKind,
1635     /// Flags of the variant (e.g. is field list non-exhaustive)?
1636     flags: VariantFlags,
1637 }
1638
1639 impl VariantDef {
1640     /// Creates a new `VariantDef`.
1641     ///
1642     /// `variant_did` is the `DefId` that identifies the enum variant (if this `VariantDef`
1643     /// represents an enum variant).
1644     ///
1645     /// `ctor_did` is the `DefId` that identifies the constructor of unit or
1646     /// tuple-variants/structs. If this is a `struct`-variant then this should be `None`.
1647     ///
1648     /// `parent_did` is the `DefId` of the `AdtDef` representing the enum or struct that
1649     /// owns this variant. It is used for checking if a struct has `#[non_exhaustive]` w/out having
1650     /// to go through the redirect of checking the ctor's attributes - but compiling a small crate
1651     /// requires loading the `AdtDef`s for all the structs in the universe (e.g., coherence for any
1652     /// built-in trait), and we do not want to load attributes twice.
1653     ///
1654     /// If someone speeds up attribute loading to not be a performance concern, they can
1655     /// remove this hack and use the constructor `DefId` everywhere.
1656     pub fn new(
1657         name: Symbol,
1658         variant_did: Option<DefId>,
1659         ctor_def_id: Option<DefId>,
1660         discr: VariantDiscr,
1661         fields: Vec<FieldDef>,
1662         ctor_kind: CtorKind,
1663         adt_kind: AdtKind,
1664         parent_did: DefId,
1665         recovered: bool,
1666         is_field_list_non_exhaustive: bool,
1667     ) -> Self {
1668         debug!(
1669             "VariantDef::new(name = {:?}, variant_did = {:?}, ctor_def_id = {:?}, discr = {:?},
1670              fields = {:?}, ctor_kind = {:?}, adt_kind = {:?}, parent_did = {:?})",
1671             name, variant_did, ctor_def_id, discr, fields, ctor_kind, adt_kind, parent_did,
1672         );
1673
1674         let mut flags = VariantFlags::NO_VARIANT_FLAGS;
1675         if is_field_list_non_exhaustive {
1676             flags |= VariantFlags::IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE;
1677         }
1678
1679         if recovered {
1680             flags |= VariantFlags::IS_RECOVERED;
1681         }
1682
1683         VariantDef {
1684             def_id: variant_did.unwrap_or(parent_did),
1685             ctor_def_id,
1686             name,
1687             discr,
1688             fields,
1689             ctor_kind,
1690             flags,
1691         }
1692     }
1693
1694     /// Is this field list non-exhaustive?
1695     #[inline]
1696     pub fn is_field_list_non_exhaustive(&self) -> bool {
1697         self.flags.intersects(VariantFlags::IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE)
1698     }
1699
1700     /// Was this variant obtained as part of recovering from a syntactic error?
1701     #[inline]
1702     pub fn is_recovered(&self) -> bool {
1703         self.flags.intersects(VariantFlags::IS_RECOVERED)
1704     }
1705
1706     /// Computes the `Ident` of this variant by looking up the `Span`
1707     pub fn ident(&self, tcx: TyCtxt<'_>) -> Ident {
1708         Ident::new(self.name, tcx.def_ident_span(self.def_id).unwrap())
1709     }
1710 }
1711
1712 impl PartialEq for VariantDef {
1713     #[inline]
1714     fn eq(&self, other: &Self) -> bool {
1715         // There should be only one `VariantDef` for each `def_id`, therefore
1716         // it is fine to implement `PartialEq` only based on `def_id`.
1717         //
1718         // Below, we exhaustively destructure `self` and `other` so that if the
1719         // definition of `VariantDef` changes, a compile-error will be produced,
1720         // reminding us to revisit this assumption.
1721
1722         let Self {
1723             def_id: lhs_def_id,
1724             ctor_def_id: _,
1725             name: _,
1726             discr: _,
1727             fields: _,
1728             ctor_kind: _,
1729             flags: _,
1730         } = &self;
1731
1732         let Self {
1733             def_id: rhs_def_id,
1734             ctor_def_id: _,
1735             name: _,
1736             discr: _,
1737             fields: _,
1738             ctor_kind: _,
1739             flags: _,
1740         } = other;
1741
1742         lhs_def_id == rhs_def_id
1743     }
1744 }
1745
1746 impl Eq for VariantDef {}
1747
1748 impl Hash for VariantDef {
1749     #[inline]
1750     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
1751         // There should be only one `VariantDef` for each `def_id`, therefore
1752         // it is fine to implement `Hash` only based on `def_id`.
1753         //
1754         // Below, we exhaustively destructure `self` so that if the definition
1755         // of `VariantDef` changes, a compile-error will be produced, reminding
1756         // us to revisit this assumption.
1757
1758         let Self { def_id, ctor_def_id: _, name: _, discr: _, fields: _, ctor_kind: _, flags: _ } =
1759             &self;
1760
1761         def_id.hash(s)
1762     }
1763 }
1764
1765 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, TyEncodable, TyDecodable, HashStable)]
1766 pub enum VariantDiscr {
1767     /// Explicit value for this variant, i.e., `X = 123`.
1768     /// The `DefId` corresponds to the embedded constant.
1769     Explicit(DefId),
1770
1771     /// The previous variant's discriminant plus one.
1772     /// For efficiency reasons, the distance from the
1773     /// last `Explicit` discriminant is being stored,
1774     /// or `0` for the first variant, if it has none.
1775     Relative(u32),
1776 }
1777
1778 #[derive(Debug, HashStable, TyEncodable, TyDecodable)]
1779 pub struct FieldDef {
1780     pub did: DefId,
1781     pub name: Symbol,
1782     pub vis: Visibility,
1783 }
1784
1785 impl PartialEq for FieldDef {
1786     #[inline]
1787     fn eq(&self, other: &Self) -> bool {
1788         // There should be only one `FieldDef` for each `did`, therefore it is
1789         // fine to implement `PartialEq` only based on `did`.
1790         //
1791         // Below, we exhaustively destructure `self` so that if the definition
1792         // of `FieldDef` changes, a compile-error will be produced, reminding
1793         // us to revisit this assumption.
1794
1795         let Self { did: lhs_did, name: _, vis: _ } = &self;
1796
1797         let Self { did: rhs_did, name: _, vis: _ } = other;
1798
1799         lhs_did == rhs_did
1800     }
1801 }
1802
1803 impl Eq for FieldDef {}
1804
1805 impl Hash for FieldDef {
1806     #[inline]
1807     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
1808         // There should be only one `FieldDef` for each `did`, therefore it is
1809         // fine to implement `Hash` only based on `did`.
1810         //
1811         // Below, we exhaustively destructure `self` so that if the definition
1812         // of `FieldDef` changes, a compile-error will be produced, reminding
1813         // us to revisit this assumption.
1814
1815         let Self { did, name: _, vis: _ } = &self;
1816
1817         did.hash(s)
1818     }
1819 }
1820
1821 bitflags! {
1822     #[derive(TyEncodable, TyDecodable, Default, HashStable)]
1823     pub struct ReprFlags: u8 {
1824         const IS_C               = 1 << 0;
1825         const IS_SIMD            = 1 << 1;
1826         const IS_TRANSPARENT     = 1 << 2;
1827         // Internal only for now. If true, don't reorder fields.
1828         const IS_LINEAR          = 1 << 3;
1829         // If true, the type's layout can be randomized using
1830         // the seed stored in `ReprOptions.layout_seed`
1831         const RANDOMIZE_LAYOUT   = 1 << 4;
1832         // Any of these flags being set prevent field reordering optimisation.
1833         const IS_UNOPTIMISABLE   = ReprFlags::IS_C.bits
1834                                  | ReprFlags::IS_SIMD.bits
1835                                  | ReprFlags::IS_LINEAR.bits;
1836     }
1837 }
1838
1839 /// Represents the repr options provided by the user,
1840 #[derive(Copy, Clone, Debug, Eq, PartialEq, TyEncodable, TyDecodable, Default, HashStable)]
1841 pub struct ReprOptions {
1842     pub int: Option<attr::IntType>,
1843     pub align: Option<Align>,
1844     pub pack: Option<Align>,
1845     pub flags: ReprFlags,
1846     /// The seed to be used for randomizing a type's layout
1847     ///
1848     /// Note: This could technically be a `[u8; 16]` (a `u128`) which would
1849     /// be the "most accurate" hash as it'd encompass the item and crate
1850     /// hash without loss, but it does pay the price of being larger.
1851     /// Everything's a tradeoff, a `u64` seed should be sufficient for our
1852     /// purposes (primarily `-Z randomize-layout`)
1853     pub field_shuffle_seed: u64,
1854 }
1855
1856 impl ReprOptions {
1857     pub fn new(tcx: TyCtxt<'_>, did: DefId) -> ReprOptions {
1858         let mut flags = ReprFlags::empty();
1859         let mut size = None;
1860         let mut max_align: Option<Align> = None;
1861         let mut min_pack: Option<Align> = None;
1862
1863         // Generate a deterministically-derived seed from the item's path hash
1864         // to allow for cross-crate compilation to actually work
1865         let mut field_shuffle_seed = tcx.def_path_hash(did).0.to_smaller_hash();
1866
1867         // If the user defined a custom seed for layout randomization, xor the item's
1868         // path hash with the user defined seed, this will allowing determinism while
1869         // still allowing users to further randomize layout generation for e.g. fuzzing
1870         if let Some(user_seed) = tcx.sess.opts.unstable_opts.layout_seed {
1871             field_shuffle_seed ^= user_seed;
1872         }
1873
1874         for attr in tcx.get_attrs(did, sym::repr) {
1875             for r in attr::parse_repr_attr(&tcx.sess, attr) {
1876                 flags.insert(match r {
1877                     attr::ReprC => ReprFlags::IS_C,
1878                     attr::ReprPacked(pack) => {
1879                         let pack = Align::from_bytes(pack as u64).unwrap();
1880                         min_pack = Some(if let Some(min_pack) = min_pack {
1881                             min_pack.min(pack)
1882                         } else {
1883                             pack
1884                         });
1885                         ReprFlags::empty()
1886                     }
1887                     attr::ReprTransparent => ReprFlags::IS_TRANSPARENT,
1888                     attr::ReprSimd => ReprFlags::IS_SIMD,
1889                     attr::ReprInt(i) => {
1890                         size = Some(i);
1891                         ReprFlags::empty()
1892                     }
1893                     attr::ReprAlign(align) => {
1894                         max_align = max_align.max(Some(Align::from_bytes(align as u64).unwrap()));
1895                         ReprFlags::empty()
1896                     }
1897                 });
1898             }
1899         }
1900
1901         // If `-Z randomize-layout` was enabled for the type definition then we can
1902         // consider performing layout randomization
1903         if tcx.sess.opts.unstable_opts.randomize_layout {
1904             flags.insert(ReprFlags::RANDOMIZE_LAYOUT);
1905         }
1906
1907         // This is here instead of layout because the choice must make it into metadata.
1908         if !tcx.consider_optimizing(|| format!("Reorder fields of {:?}", tcx.def_path_str(did))) {
1909             flags.insert(ReprFlags::IS_LINEAR);
1910         }
1911
1912         Self { int: size, align: max_align, pack: min_pack, flags, field_shuffle_seed }
1913     }
1914
1915     #[inline]
1916     pub fn simd(&self) -> bool {
1917         self.flags.contains(ReprFlags::IS_SIMD)
1918     }
1919
1920     #[inline]
1921     pub fn c(&self) -> bool {
1922         self.flags.contains(ReprFlags::IS_C)
1923     }
1924
1925     #[inline]
1926     pub fn packed(&self) -> bool {
1927         self.pack.is_some()
1928     }
1929
1930     #[inline]
1931     pub fn transparent(&self) -> bool {
1932         self.flags.contains(ReprFlags::IS_TRANSPARENT)
1933     }
1934
1935     #[inline]
1936     pub fn linear(&self) -> bool {
1937         self.flags.contains(ReprFlags::IS_LINEAR)
1938     }
1939
1940     /// Returns the discriminant type, given these `repr` options.
1941     /// This must only be called on enums!
1942     pub fn discr_type(&self) -> attr::IntType {
1943         self.int.unwrap_or(attr::SignedInt(ast::IntTy::Isize))
1944     }
1945
1946     /// Returns `true` if this `#[repr()]` should inhabit "smart enum
1947     /// layout" optimizations, such as representing `Foo<&T>` as a
1948     /// single pointer.
1949     pub fn inhibit_enum_layout_opt(&self) -> bool {
1950         self.c() || self.int.is_some()
1951     }
1952
1953     /// Returns `true` if this `#[repr()]` should inhibit struct field reordering
1954     /// optimizations, such as with `repr(C)`, `repr(packed(1))`, or `repr(<int>)`.
1955     pub fn inhibit_struct_field_reordering_opt(&self) -> bool {
1956         if let Some(pack) = self.pack {
1957             if pack.bytes() == 1 {
1958                 return true;
1959             }
1960         }
1961
1962         self.flags.intersects(ReprFlags::IS_UNOPTIMISABLE) || self.int.is_some()
1963     }
1964
1965     /// Returns `true` if this type is valid for reordering and `-Z randomize-layout`
1966     /// was enabled for its declaration crate
1967     pub fn can_randomize_type_layout(&self) -> bool {
1968         !self.inhibit_struct_field_reordering_opt()
1969             && self.flags.contains(ReprFlags::RANDOMIZE_LAYOUT)
1970     }
1971
1972     /// Returns `true` if this `#[repr()]` should inhibit union ABI optimisations.
1973     pub fn inhibit_union_abi_opt(&self) -> bool {
1974         self.c()
1975     }
1976 }
1977
1978 impl<'tcx> FieldDef {
1979     /// Returns the type of this field. The resulting type is not normalized. The `subst` is
1980     /// typically obtained via the second field of [`TyKind::Adt`].
1981     pub fn ty(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>, subst: SubstsRef<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
1982         tcx.bound_type_of(self.did).subst(tcx, subst)
1983     }
1984
1985     /// Computes the `Ident` of this variant by looking up the `Span`
1986     pub fn ident(&self, tcx: TyCtxt<'_>) -> Ident {
1987         Ident::new(self.name, tcx.def_ident_span(self.did).unwrap())
1988     }
1989 }
1990
1991 pub type Attributes<'tcx> = impl Iterator<Item = &'tcx ast::Attribute>;
1992 #[derive(Debug, PartialEq, Eq)]
1993 pub enum ImplOverlapKind {
1994     /// These impls are always allowed to overlap.
1995     Permitted {
1996         /// Whether or not the impl is permitted due to the trait being a `#[marker]` trait
1997         marker: bool,
1998     },
1999     /// These impls are allowed to overlap, but that raises
2000     /// an issue #33140 future-compatibility warning.
2001     ///
2002     /// Some background: in Rust 1.0, the trait-object types `Send + Sync` (today's
2003     /// `dyn Send + Sync`) and `Sync + Send` (now `dyn Sync + Send`) were different.
2004     ///
2005     /// The widely-used version 0.1.0 of the crate `traitobject` had accidentally relied
2006     /// that difference, making what reduces to the following set of impls:
2007     ///
2008     /// ```compile_fail,(E0119)
2009     /// trait Trait {}
2010     /// impl Trait for dyn Send + Sync {}
2011     /// impl Trait for dyn Sync + Send {}
2012     /// ```
2013     ///
2014     /// Obviously, once we made these types be identical, that code causes a coherence
2015     /// error and a fairly big headache for us. However, luckily for us, the trait
2016     /// `Trait` used in this case is basically a marker trait, and therefore having
2017     /// overlapping impls for it is sound.
2018     ///
2019     /// To handle this, we basically regard the trait as a marker trait, with an additional
2020     /// future-compatibility warning. To avoid accidentally "stabilizing" this feature,
2021     /// it has the following restrictions:
2022     ///
2023     /// 1. The trait must indeed be a marker-like trait (i.e., no items), and must be
2024     /// positive impls.
2025     /// 2. The trait-ref of both impls must be equal.
2026     /// 3. The trait-ref of both impls must be a trait object type consisting only of
2027     /// marker traits.
2028     /// 4. Neither of the impls can have any where-clauses.
2029     ///
2030     /// Once `traitobject` 0.1.0 is no longer an active concern, this hack can be removed.
2031     Issue33140,
2032 }
2033
2034 impl<'tcx> TyCtxt<'tcx> {
2035     pub fn typeck_body(self, body: hir::BodyId) -> &'tcx TypeckResults<'tcx> {
2036         self.typeck(self.hir().body_owner_def_id(body))
2037     }
2038
2039     pub fn provided_trait_methods(self, id: DefId) -> impl 'tcx + Iterator<Item = &'tcx AssocItem> {
2040         self.associated_items(id)
2041             .in_definition_order()
2042             .filter(move |item| item.kind == AssocKind::Fn && item.defaultness(self).has_value())
2043     }
2044
2045     /// Look up the name of a definition across crates. This does not look at HIR.
2046     pub fn opt_item_name(self, def_id: DefId) -> Option<Symbol> {
2047         if let Some(cnum) = def_id.as_crate_root() {
2048             Some(self.crate_name(cnum))
2049         } else {
2050             let def_key = self.def_key(def_id);
2051             match def_key.disambiguated_data.data {
2052                 // The name of a constructor is that of its parent.
2053                 rustc_hir::definitions::DefPathData::Ctor => self
2054                     .opt_item_name(DefId { krate: def_id.krate, index: def_key.parent.unwrap() }),
2055                 // The name of opaque types only exists in HIR.
2056                 rustc_hir::definitions::DefPathData::ImplTrait
2057                     if let Some(def_id) = def_id.as_local() =>
2058                     self.hir().opt_name(self.hir().local_def_id_to_hir_id(def_id)),
2059                 _ => def_key.get_opt_name(),
2060             }
2061         }
2062     }
2063
2064     /// Look up the name of a definition across crates. This does not look at HIR.
2065     ///
2066     /// This method will ICE if the corresponding item does not have a name.  In these cases, use
2067     /// [`opt_item_name`] instead.
2068     ///
2069     /// [`opt_item_name`]: Self::opt_item_name
2070     pub fn item_name(self, id: DefId) -> Symbol {
2071         self.opt_item_name(id).unwrap_or_else(|| {
2072             bug!("item_name: no name for {:?}", self.def_path(id));
2073         })
2074     }
2075
2076     /// Look up the name and span of a definition.
2077     ///
2078     /// See [`item_name`][Self::item_name] for more information.
2079     pub fn opt_item_ident(self, def_id: DefId) -> Option<Ident> {
2080         let def = self.opt_item_name(def_id)?;
2081         let span = def_id
2082             .as_local()
2083             .and_then(|id| self.def_ident_span(id))
2084             .unwrap_or(rustc_span::DUMMY_SP);
2085         Some(Ident::new(def, span))
2086     }
2087
2088     pub fn opt_associated_item(self, def_id: DefId) -> Option<&'tcx AssocItem> {
2089         if let DefKind::AssocConst | DefKind::AssocFn | DefKind::AssocTy = self.def_kind(def_id) {
2090             Some(self.associated_item(def_id))
2091         } else {
2092             None
2093         }
2094     }
2095
2096     pub fn field_index(self, hir_id: hir::HirId, typeck_results: &TypeckResults<'_>) -> usize {
2097         typeck_results.field_indices().get(hir_id).cloned().expect("no index for a field")
2098     }
2099
2100     pub fn find_field_index(self, ident: Ident, variant: &VariantDef) -> Option<usize> {
2101         variant
2102             .fields
2103             .iter()
2104             .position(|field| self.hygienic_eq(ident, field.ident(self), variant.def_id))
2105     }
2106
2107     /// Returns `true` if the impls are the same polarity and the trait either
2108     /// has no items or is annotated `#[marker]` and prevents item overrides.
2109     pub fn impls_are_allowed_to_overlap(
2110         self,
2111         def_id1: DefId,
2112         def_id2: DefId,
2113     ) -> Option<ImplOverlapKind> {
2114         // If either trait impl references an error, they're allowed to overlap,
2115         // as one of them essentially doesn't exist.
2116         if self.impl_trait_ref(def_id1).map_or(false, |tr| tr.references_error())
2117             || self.impl_trait_ref(def_id2).map_or(false, |tr| tr.references_error())
2118         {
2119             return Some(ImplOverlapKind::Permitted { marker: false });
2120         }
2121
2122         match (self.impl_polarity(def_id1), self.impl_polarity(def_id2)) {
2123             (ImplPolarity::Reservation, _) | (_, ImplPolarity::Reservation) => {
2124                 // `#[rustc_reservation_impl]` impls don't overlap with anything
2125                 debug!(
2126                     "impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) = Some(Permitted) (reservations)",
2127                     def_id1, def_id2
2128                 );
2129                 return Some(ImplOverlapKind::Permitted { marker: false });
2130             }
2131             (ImplPolarity::Positive, ImplPolarity::Negative)
2132             | (ImplPolarity::Negative, ImplPolarity::Positive) => {
2133                 // `impl AutoTrait for Type` + `impl !AutoTrait for Type`
2134                 debug!(
2135                     "impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) - None (differing polarities)",
2136                     def_id1, def_id2
2137                 );
2138                 return None;
2139             }
2140             (ImplPolarity::Positive, ImplPolarity::Positive)
2141             | (ImplPolarity::Negative, ImplPolarity::Negative) => {}
2142         };
2143
2144         let is_marker_overlap = {
2145             let is_marker_impl = |def_id: DefId| -> bool {
2146                 let trait_ref = self.impl_trait_ref(def_id);
2147                 trait_ref.map_or(false, |tr| self.trait_def(tr.def_id).is_marker)
2148             };
2149             is_marker_impl(def_id1) && is_marker_impl(def_id2)
2150         };
2151
2152         if is_marker_overlap {
2153             debug!(
2154                 "impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) = Some(Permitted) (marker overlap)",
2155                 def_id1, def_id2
2156             );
2157             Some(ImplOverlapKind::Permitted { marker: true })
2158         } else {
2159             if let Some(self_ty1) = self.issue33140_self_ty(def_id1) {
2160                 if let Some(self_ty2) = self.issue33140_self_ty(def_id2) {
2161                     if self_ty1 == self_ty2 {
2162                         debug!(
2163                             "impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) - issue #33140 HACK",
2164                             def_id1, def_id2
2165                         );
2166                         return Some(ImplOverlapKind::Issue33140);
2167                     } else {
2168                         debug!(
2169                             "impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) - found {:?} != {:?}",
2170                             def_id1, def_id2, self_ty1, self_ty2
2171                         );
2172                     }
2173                 }
2174             }
2175
2176             debug!("impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) = None", def_id1, def_id2);
2177             None
2178         }
2179     }
2180
2181     /// Returns `ty::VariantDef` if `res` refers to a struct,
2182     /// or variant or their constructors, panics otherwise.
2183     pub fn expect_variant_res(self, res: Res) -> &'tcx VariantDef {
2184         match res {
2185             Res::Def(DefKind::Variant, did) => {
2186                 let enum_did = self.parent(did);
2187                 self.adt_def(enum_did).variant_with_id(did)
2188             }
2189             Res::Def(DefKind::Struct | DefKind::Union, did) => self.adt_def(did).non_enum_variant(),
2190             Res::Def(DefKind::Ctor(CtorOf::Variant, ..), variant_ctor_did) => {
2191                 let variant_did = self.parent(variant_ctor_did);
2192                 let enum_did = self.parent(variant_did);
2193                 self.adt_def(enum_did).variant_with_ctor_id(variant_ctor_did)
2194             }
2195             Res::Def(DefKind::Ctor(CtorOf::Struct, ..), ctor_did) => {
2196                 let struct_did = self.parent(ctor_did);
2197                 self.adt_def(struct_did).non_enum_variant()
2198             }
2199             _ => bug!("expect_variant_res used with unexpected res {:?}", res),
2200         }
2201     }
2202
2203     /// Returns the possibly-auto-generated MIR of a `(DefId, Subst)` pair.
2204     #[instrument(skip(self), level = "debug")]
2205     pub fn instance_mir(self, instance: ty::InstanceDef<'tcx>) -> &'tcx Body<'tcx> {
2206         match instance {
2207             ty::InstanceDef::Item(def) => {
2208                 debug!("calling def_kind on def: {:?}", def);
2209                 let def_kind = self.def_kind(def.did);
2210                 debug!("returned from def_kind: {:?}", def_kind);
2211                 match def_kind {
2212                     DefKind::Const
2213                     | DefKind::Static(..)
2214                     | DefKind::AssocConst
2215                     | DefKind::Ctor(..)
2216                     | DefKind::AnonConst
2217                     | DefKind::InlineConst => self.mir_for_ctfe_opt_const_arg(def),
2218                     // If the caller wants `mir_for_ctfe` of a function they should not be using
2219                     // `instance_mir`, so we'll assume const fn also wants the optimized version.
2220                     _ => {
2221                         assert_eq!(def.const_param_did, None);
2222                         self.optimized_mir(def.did)
2223                     }
2224                 }
2225             }
2226             ty::InstanceDef::VTableShim(..)
2227             | ty::InstanceDef::ReifyShim(..)
2228             | ty::InstanceDef::Intrinsic(..)
2229             | ty::InstanceDef::FnPtrShim(..)
2230             | ty::InstanceDef::Virtual(..)
2231             | ty::InstanceDef::ClosureOnceShim { .. }
2232             | ty::InstanceDef::DropGlue(..)
2233             | ty::InstanceDef::CloneShim(..) => self.mir_shims(instance),
2234         }
2235     }
2236
2237     // FIXME(@lcnr): Remove this function.
2238     pub fn get_attrs_unchecked(self, did: DefId) -> &'tcx [ast::Attribute] {
2239         if let Some(did) = did.as_local() {
2240             self.hir().attrs(self.hir().local_def_id_to_hir_id(did))
2241         } else {
2242             self.item_attrs(did)
2243         }
2244     }
2245
2246     /// Gets all attributes with the given name.
2247     pub fn get_attrs(self, did: DefId, attr: Symbol) -> ty::Attributes<'tcx> {
2248         let filter_fn = move |a: &&ast::Attribute| a.has_name(attr);
2249         if let Some(did) = did.as_local() {
2250             self.hir().attrs(self.hir().local_def_id_to_hir_id(did)).iter().filter(filter_fn)
2251         } else if cfg!(debug_assertions) && rustc_feature::is_builtin_only_local(attr) {
2252             bug!("tried to access the `only_local` attribute `{}` from an extern crate", attr);
2253         } else {
2254             self.item_attrs(did).iter().filter(filter_fn)
2255         }
2256     }
2257
2258     pub fn get_attr(self, did: DefId, attr: Symbol) -> Option<&'tcx ast::Attribute> {
2259         self.get_attrs(did, attr).next()
2260     }
2261
2262     /// Determines whether an item is annotated with an attribute.
2263     pub fn has_attr(self, did: DefId, attr: Symbol) -> bool {
2264         if cfg!(debug_assertions) && !did.is_local() && rustc_feature::is_builtin_only_local(attr) {
2265             bug!("tried to access the `only_local` attribute `{}` from an extern crate", attr);
2266         } else {
2267             self.get_attrs(did, attr).next().is_some()
2268         }
2269     }
2270
2271     /// Returns `true` if this is an `auto trait`.
2272     pub fn trait_is_auto(self, trait_def_id: DefId) -> bool {
2273         self.trait_def(trait_def_id).has_auto_impl
2274     }
2275
2276     /// Returns layout of a generator. Layout might be unavailable if the
2277     /// generator is tainted by errors.
2278     pub fn generator_layout(self, def_id: DefId) -> Option<&'tcx GeneratorLayout<'tcx>> {
2279         self.optimized_mir(def_id).generator_layout()
2280     }
2281
2282     /// Given the `DefId` of an impl, returns the `DefId` of the trait it implements.
2283     /// If it implements no trait, returns `None`.
2284     pub fn trait_id_of_impl(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2285         self.impl_trait_ref(def_id).map(|tr| tr.def_id)
2286     }
2287
2288     /// If the given `DefId` describes an item belonging to a trait,
2289     /// returns the `DefId` of the trait that the trait item belongs to;
2290     /// otherwise, returns `None`.
2291     pub fn trait_of_item(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2292         if let DefKind::AssocConst | DefKind::AssocFn | DefKind::AssocTy = self.def_kind(def_id) {
2293             let parent = self.parent(def_id);
2294             if let DefKind::Trait | DefKind::TraitAlias = self.def_kind(parent) {
2295                 return Some(parent);
2296             }
2297         }
2298         None
2299     }
2300
2301     /// If the given `DefId` describes a method belonging to an impl, returns the
2302     /// `DefId` of the impl that the method belongs to; otherwise, returns `None`.
2303     pub fn impl_of_method(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2304         if let DefKind::AssocConst | DefKind::AssocFn | DefKind::AssocTy = self.def_kind(def_id) {
2305             let parent = self.parent(def_id);
2306             if let DefKind::Impl = self.def_kind(parent) {
2307                 return Some(parent);
2308             }
2309         }
2310         None
2311     }
2312
2313     /// If the given `DefId` belongs to a trait that was automatically derived, returns `true`.
2314     pub fn is_builtin_derive(self, def_id: DefId) -> bool {
2315         self.has_attr(def_id, sym::automatically_derived)
2316     }
2317
2318     /// Looks up the span of `impl_did` if the impl is local; otherwise returns `Err`
2319     /// with the name of the crate containing the impl.
2320     pub fn span_of_impl(self, impl_did: DefId) -> Result<Span, Symbol> {
2321         if let Some(impl_did) = impl_did.as_local() {
2322             Ok(self.def_span(impl_did))
2323         } else {
2324             Err(self.crate_name(impl_did.krate))
2325         }
2326     }
2327
2328     /// Hygienically compares a use-site name (`use_name`) for a field or an associated item with
2329     /// its supposed definition name (`def_name`). The method also needs `DefId` of the supposed
2330     /// definition's parent/scope to perform comparison.
2331     pub fn hygienic_eq(self, use_name: Ident, def_name: Ident, def_parent_def_id: DefId) -> bool {
2332         // We could use `Ident::eq` here, but we deliberately don't. The name
2333         // comparison fails frequently, and we want to avoid the expensive
2334         // `normalize_to_macros_2_0()` calls required for the span comparison whenever possible.
2335         use_name.name == def_name.name
2336             && use_name
2337                 .span
2338                 .ctxt()
2339                 .hygienic_eq(def_name.span.ctxt(), self.expn_that_defined(def_parent_def_id))
2340     }
2341
2342     pub fn adjust_ident(self, mut ident: Ident, scope: DefId) -> Ident {
2343         ident.span.normalize_to_macros_2_0_and_adjust(self.expn_that_defined(scope));
2344         ident
2345     }
2346
2347     pub fn adjust_ident_and_get_scope(
2348         self,
2349         mut ident: Ident,
2350         scope: DefId,
2351         block: hir::HirId,
2352     ) -> (Ident, DefId) {
2353         let scope = ident
2354             .span
2355             .normalize_to_macros_2_0_and_adjust(self.expn_that_defined(scope))
2356             .and_then(|actual_expansion| actual_expansion.expn_data().parent_module)
2357             .unwrap_or_else(|| self.parent_module(block).to_def_id());
2358         (ident, scope)
2359     }
2360
2361     pub fn is_object_safe(self, key: DefId) -> bool {
2362         self.object_safety_violations(key).is_empty()
2363     }
2364
2365     #[inline]
2366     pub fn is_const_fn_raw(self, def_id: DefId) -> bool {
2367         matches!(self.def_kind(def_id), DefKind::Fn | DefKind::AssocFn | DefKind::Ctor(..))
2368             && self.constness(def_id) == hir::Constness::Const
2369     }
2370
2371     #[inline]
2372     pub fn is_const_default_method(self, def_id: DefId) -> bool {
2373         matches!(self.trait_of_item(def_id), Some(trait_id) if self.has_attr(trait_id, sym::const_trait))
2374     }
2375 }
2376
2377 /// Yields the parent function's `LocalDefId` if `def_id` is an `impl Trait` definition.
2378 pub fn is_impl_trait_defn(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> Option<LocalDefId> {
2379     let def_id = def_id.as_local()?;
2380     if let Node::Item(item) = tcx.hir().get_by_def_id(def_id) {
2381         if let hir::ItemKind::OpaqueTy(ref opaque_ty) = item.kind {
2382             return match opaque_ty.origin {
2383                 hir::OpaqueTyOrigin::FnReturn(parent) | hir::OpaqueTyOrigin::AsyncFn(parent) => {
2384                     Some(parent)
2385                 }
2386                 hir::OpaqueTyOrigin::TyAlias => None,
2387             };
2388         }
2389     }
2390     None
2391 }
2392
2393 pub fn int_ty(ity: ast::IntTy) -> IntTy {
2394     match ity {
2395         ast::IntTy::Isize => IntTy::Isize,
2396         ast::IntTy::I8 => IntTy::I8,
2397         ast::IntTy::I16 => IntTy::I16,
2398         ast::IntTy::I32 => IntTy::I32,
2399         ast::IntTy::I64 => IntTy::I64,
2400         ast::IntTy::I128 => IntTy::I128,
2401     }
2402 }
2403
2404 pub fn uint_ty(uty: ast::UintTy) -> UintTy {
2405     match uty {
2406         ast::UintTy::Usize => UintTy::Usize,
2407         ast::UintTy::U8 => UintTy::U8,
2408         ast::UintTy::U16 => UintTy::U16,
2409         ast::UintTy::U32 => UintTy::U32,
2410         ast::UintTy::U64 => UintTy::U64,
2411         ast::UintTy::U128 => UintTy::U128,
2412     }
2413 }
2414
2415 pub fn float_ty(fty: ast::FloatTy) -> FloatTy {
2416     match fty {
2417         ast::FloatTy::F32 => FloatTy::F32,
2418         ast::FloatTy::F64 => FloatTy::F64,
2419     }
2420 }
2421
2422 pub fn ast_int_ty(ity: IntTy) -> ast::IntTy {
2423     match ity {
2424         IntTy::Isize => ast::IntTy::Isize,
2425         IntTy::I8 => ast::IntTy::I8,
2426         IntTy::I16 => ast::IntTy::I16,
2427         IntTy::I32 => ast::IntTy::I32,
2428         IntTy::I64 => ast::IntTy::I64,
2429         IntTy::I128 => ast::IntTy::I128,
2430     }
2431 }
2432
2433 pub fn ast_uint_ty(uty: UintTy) -> ast::UintTy {
2434     match uty {
2435         UintTy::Usize => ast::UintTy::Usize,
2436         UintTy::U8 => ast::UintTy::U8,
2437         UintTy::U16 => ast::UintTy::U16,
2438         UintTy::U32 => ast::UintTy::U32,
2439         UintTy::U64 => ast::UintTy::U64,
2440         UintTy::U128 => ast::UintTy::U128,
2441     }
2442 }
2443
2444 pub fn provide(providers: &mut ty::query::Providers) {
2445     closure::provide(providers);
2446     context::provide(providers);
2447     erase_regions::provide(providers);
2448     layout::provide(providers);
2449     util::provide(providers);
2450     print::provide(providers);
2451     super::util::bug::provide(providers);
2452     super::middle::provide(providers);
2453     *providers = ty::query::Providers {
2454         trait_impls_of: trait_def::trait_impls_of_provider,
2455         incoherent_impls: trait_def::incoherent_impls_provider,
2456         type_uninhabited_from: inhabitedness::type_uninhabited_from,
2457         const_param_default: consts::const_param_default,
2458         vtable_allocation: vtable::vtable_allocation_provider,
2459         ..*providers
2460     };
2461 }
2462
2463 /// A map for the local crate mapping each type to a vector of its
2464 /// inherent impls. This is not meant to be used outside of coherence;
2465 /// rather, you should request the vector for a specific type via
2466 /// `tcx.inherent_impls(def_id)` so as to minimize your dependencies
2467 /// (constructing this map requires touching the entire crate).
2468 #[derive(Clone, Debug, Default, HashStable)]
2469 pub struct CrateInherentImpls {
2470     pub inherent_impls: LocalDefIdMap<Vec<DefId>>,
2471     pub incoherent_impls: FxHashMap<SimplifiedType, Vec<LocalDefId>>,
2472 }
2473
2474 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, TyEncodable, HashStable)]
2475 pub struct SymbolName<'tcx> {
2476     /// `&str` gives a consistent ordering, which ensures reproducible builds.
2477     pub name: &'tcx str,
2478 }
2479
2480 impl<'tcx> SymbolName<'tcx> {
2481     pub fn new(tcx: TyCtxt<'tcx>, name: &str) -> SymbolName<'tcx> {
2482         SymbolName {
2483             name: unsafe { str::from_utf8_unchecked(tcx.arena.alloc_slice(name.as_bytes())) },
2484         }
2485     }
2486 }
2487
2488 impl<'tcx> fmt::Display for SymbolName<'tcx> {
2489     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
2490         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
2491     }
2492 }
2493
2494 impl<'tcx> fmt::Debug for SymbolName<'tcx> {
2495     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
2496         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
2497     }
2498 }
2499
2500 #[derive(Debug, Default, Copy, Clone)]
2501 pub struct FoundRelationships {
2502     /// This is true if we identified that this Ty (`?T`) is found in a `?T: Foo`
2503     /// obligation, where:
2504     ///
2505     ///  * `Foo` is not `Sized`
2506     ///  * `(): Foo` may be satisfied
2507     pub self_in_trait: bool,
2508     /// This is true if we identified that this Ty (`?T`) is found in a `<_ as
2509     /// _>::AssocType = ?T`
2510     pub output: bool,
2511 }
2512
2513 /// The constituent parts of a type level constant of kind ADT or array.
2514 #[derive(Copy, Clone, Debug, HashStable)]
2515 pub struct DestructuredConst<'tcx> {
2516     pub variant: Option<VariantIdx>,
2517     pub fields: &'tcx [ty::Const<'tcx>],
2518 }