compiler/rustc_middle/src/ty/relate.rs

   1 //! Generalized type relating mechanism.
   2 //!
   3 //! A type relation `R` relates a pair of values `(A, B)`. `A and B` are usually
   4 //! types or regions but can be other things. Examples of type relations are
   5 //! subtyping, type equality, etc.
   6
   7 use crate::ty::error::{ExpectedFound, TypeError};
   8 use crate::ty::{self, Expr, ImplSubject, Term, TermKind, Ty, TyCtxt, TypeFoldable};
   9 use crate::ty::{GenericArg, GenericArgKind, SubstsRef};
  10 use rustc_hir as ast;
  11 use rustc_hir::def_id::DefId;
  12 use rustc_span::DUMMY_SP;
  13 use rustc_target::spec::abi;
  14 use std::iter;
  15
  16 pub type RelateResult<'tcx, T> = Result<T, TypeError<'tcx>>;
  17
  18 #[derive(Clone, Debug)]
  19 pub enum Cause {
  20     ExistentialRegionBound, // relating an existential region bound
  21 }
  22
  23 pub trait TypeRelation<'tcx>: Sized {
  24     fn tcx(&self) -> TyCtxt<'tcx>;
  25
  26     fn intercrate(&self) -> bool;
  27
  28     fn param_env(&self) -> ty::ParamEnv<'tcx>;
  29
  30     /// Returns a static string we can use for printouts.
  31     fn tag(&self) -> &'static str;
  32
  33     /// Returns `true` if the value `a` is the "expected" type in the
  34     /// relation. Just affects error messages.
  35     fn a_is_expected(&self) -> bool;
  36
  37     /// Used during coherence. If called, must emit an always-ambiguous obligation.
  38     fn mark_ambiguous(&mut self);
  39
  40     fn with_cause<F, R>(&mut self, _cause: Cause, f: F) -> R
  41     where
  42         F: FnOnce(&mut Self) -> R,
  43     {
  44         f(self)
  45     }
  46
  47     /// Generic relation routine suitable for most anything.
  48     fn relate<T: Relate<'tcx>>(&mut self, a: T, b: T) -> RelateResult<'tcx, T> {
  49         Relate::relate(self, a, b)
  50     }
  51
  52     /// Relate the two substitutions for the given item. The default
  53     /// is to look up the variance for the item and proceed
  54     /// accordingly.
  55     fn relate_item_substs(
  56         &mut self,
  57         item_def_id: DefId,
  58         a_subst: SubstsRef<'tcx>,
  59         b_subst: SubstsRef<'tcx>,
  60     ) -> RelateResult<'tcx, SubstsRef<'tcx>> {
  61         debug!(
  62             "relate_item_substs(item_def_id={:?}, a_subst={:?}, b_subst={:?})",
  63             item_def_id, a_subst, b_subst
  64         );
  65
  66         let tcx = self.tcx();
  67         let opt_variances = tcx.variances_of(item_def_id);
  68         relate_substs_with_variances(self, item_def_id, opt_variances, a_subst, b_subst, true)
  69     }
  70
  71     /// Switch variance for the purpose of relating `a` and `b`.
  72     fn relate_with_variance<T: Relate<'tcx>>(
  73         &mut self,
  74         variance: ty::Variance,
  75         info: ty::VarianceDiagInfo<'tcx>,
  76         a: T,
  77         b: T,
  78     ) -> RelateResult<'tcx, T>;
  79
  80     // Overridable relations. You shouldn't typically call these
  81     // directly, instead call `relate()`, which in turn calls
  82     // these. This is both more uniform but also allows us to add
  83     // additional hooks for other types in the future if needed
  84     // without making older code, which called `relate`, obsolete.
  85
  86     fn tys(&mut self, a: Ty<'tcx>, b: Ty<'tcx>) -> RelateResult<'tcx, Ty<'tcx>>;
  87
  88     fn regions(
  89         &mut self,
  90         a: ty::Region<'tcx>,
  91         b: ty::Region<'tcx>,
  92     ) -> RelateResult<'tcx, ty::Region<'tcx>>;
  93
  94     fn consts(
  95         &mut self,
  96         a: ty::Const<'tcx>,
  97         b: ty::Const<'tcx>,
  98     ) -> RelateResult<'tcx, ty::Const<'tcx>>;
  99
 100     fn binders<T>(
 101         &mut self,
 102         a: ty::Binder<'tcx, T>,
 103         b: ty::Binder<'tcx, T>,
 104     ) -> RelateResult<'tcx, ty::Binder<'tcx, T>>
 105     where
 106         T: Relate<'tcx>;
 107 }
 108
 109 pub trait Relate<'tcx>: TypeFoldable<'tcx> + PartialEq + Copy {
 110     fn relate<R: TypeRelation<'tcx>>(
 111         relation: &mut R,
 112         a: Self,
 113         b: Self,
 114     ) -> RelateResult<'tcx, Self>;
 115 }
 116
 117 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 118 // Relate impls
 119
 120 pub fn relate_type_and_mut<'tcx, R: TypeRelation<'tcx>>(
 121     relation: &mut R,
 122     a: ty::TypeAndMut<'tcx>,
 123     b: ty::TypeAndMut<'tcx>,
 124     base_ty: Ty<'tcx>,
 125 ) -> RelateResult<'tcx, ty::TypeAndMut<'tcx>> {
 126     debug!("{}.mts({:?}, {:?})", relation.tag(), a, b);
 127     if a.mutbl != b.mutbl {
 128         Err(TypeError::Mutability)
 129     } else {
 130         let mutbl = a.mutbl;
 131         let (variance, info) = match mutbl {
 132             ast::Mutability::Not => (ty::Covariant, ty::VarianceDiagInfo::None),
 133             ast::Mutability::Mut => {
 134                 (ty::Invariant, ty::VarianceDiagInfo::Invariant { ty: base_ty, param_index: 0 })
 135             }
 136         };
 137         let ty = relation.relate_with_variance(variance, info, a.ty, b.ty)?;
 138         Ok(ty::TypeAndMut { ty, mutbl })
 139     }
 140 }
 141
 142 #[inline]
 143 pub fn relate_substs<'tcx, R: TypeRelation<'tcx>>(
 144     relation: &mut R,
 145     a_subst: SubstsRef<'tcx>,
 146     b_subst: SubstsRef<'tcx>,
 147 ) -> RelateResult<'tcx, SubstsRef<'tcx>> {
 148     relation.tcx().mk_substs(iter::zip(a_subst, b_subst).map(|(a, b)| {
 149         relation.relate_with_variance(ty::Invariant, ty::VarianceDiagInfo::default(), a, b)
 150     }))
 151 }
 152
 153 pub fn relate_substs_with_variances<'tcx, R: TypeRelation<'tcx>>(
 154     relation: &mut R,
 155     ty_def_id: DefId,
 156     variances: &[ty::Variance],
 157     a_subst: SubstsRef<'tcx>,
 158     b_subst: SubstsRef<'tcx>,
 159     fetch_ty_for_diag: bool,
 160 ) -> RelateResult<'tcx, SubstsRef<'tcx>> {
 161     let tcx = relation.tcx();
 162
 163     let mut cached_ty = None;
 164     let params = iter::zip(a_subst, b_subst).enumerate().map(|(i, (a, b))| {
 165         let variance = variances[i];
 166         let variance_info = if variance == ty::Invariant && fetch_ty_for_diag {
 167             let ty =
 168                 *cached_ty.get_or_insert_with(|| tcx.bound_type_of(ty_def_id).subst(tcx, a_subst));
 169             ty::VarianceDiagInfo::Invariant { ty, param_index: i.try_into().unwrap() }
 170         } else {
 171             ty::VarianceDiagInfo::default()
 172         };
 173         relation.relate_with_variance(variance, variance_info, a, b)
 174     });
 175
 176     tcx.mk_substs(params)
 177 }
 178
 179 impl<'tcx> Relate<'tcx> for ty::FnSig<'tcx> {
 180     fn relate<R: TypeRelation<'tcx>>(
 181         relation: &mut R,
 182         a: ty::FnSig<'tcx>,
 183         b: ty::FnSig<'tcx>,
 184     ) -> RelateResult<'tcx, ty::FnSig<'tcx>> {
 185         let tcx = relation.tcx();
 186
 187         if a.c_variadic != b.c_variadic {
 188             return Err(TypeError::VariadicMismatch(expected_found(
 189                 relation,
 190                 a.c_variadic,
 191                 b.c_variadic,
 192             )));
 193         }
 194         let unsafety = relation.relate(a.unsafety, b.unsafety)?;
 195         let abi = relation.relate(a.abi, b.abi)?;
 196
 197         if a.inputs().len() != b.inputs().len() {
 198             return Err(TypeError::ArgCount);
 199         }
 200
 201         let inputs_and_output = iter::zip(a.inputs(), b.inputs())
 202             .map(|(&a, &b)| ((a, b), false))
 203             .chain(iter::once(((a.output(), b.output()), true)))
 204             .map(|((a, b), is_output)| {
 205                 if is_output {
 206                     relation.relate(a, b)
 207                 } else {
 208                     relation.relate_with_variance(
 209                         ty::Contravariant,
 210                         ty::VarianceDiagInfo::default(),
 211                         a,
 212                         b,
 213                     )
 214                 }
 215             })
 216             .enumerate()
 217             .map(|(i, r)| match r {
 218                 Err(TypeError::Sorts(exp_found) | TypeError::ArgumentSorts(exp_found, _)) => {
 219                     Err(TypeError::ArgumentSorts(exp_found, i))
 220                 }
 221                 Err(TypeError::Mutability | TypeError::ArgumentMutability(_)) => {
 222                     Err(TypeError::ArgumentMutability(i))
 223                 }
 224                 r => r,
 225             });
 226         Ok(ty::FnSig {
 227             inputs_and_output: tcx.mk_type_list(inputs_and_output)?,
 228             c_variadic: a.c_variadic,
 229             unsafety,
 230             abi,
 231         })
 232     }
 233 }
 234
 235 impl<'tcx> Relate<'tcx> for ty::BoundConstness {
 236     fn relate<R: TypeRelation<'tcx>>(
 237         relation: &mut R,
 238         a: ty::BoundConstness,
 239         b: ty::BoundConstness,
 240     ) -> RelateResult<'tcx, ty::BoundConstness> {
 241         if a != b {
 242             Err(TypeError::ConstnessMismatch(expected_found(relation, a, b)))
 243         } else {
 244             Ok(a)
 245         }
 246     }
 247 }
 248
 249 impl<'tcx> Relate<'tcx> for ast::Unsafety {
 250     fn relate<R: TypeRelation<'tcx>>(
 251         relation: &mut R,
 252         a: ast::Unsafety,
 253         b: ast::Unsafety,
 254     ) -> RelateResult<'tcx, ast::Unsafety> {
 255         if a != b {
 256             Err(TypeError::UnsafetyMismatch(expected_found(relation, a, b)))
 257         } else {
 258             Ok(a)
 259         }
 260     }
 261 }
 262
 263 impl<'tcx> Relate<'tcx> for abi::Abi {
 264     fn relate<R: TypeRelation<'tcx>>(
 265         relation: &mut R,
 266         a: abi::Abi,
 267         b: abi::Abi,
 268     ) -> RelateResult<'tcx, abi::Abi> {
 269         if a == b { Ok(a) } else { Err(TypeError::AbiMismatch(expected_found(relation, a, b))) }
 270     }
 271 }
 272
 273 impl<'tcx> Relate<'tcx> for ty::AliasTy<'tcx> {
 274     fn relate<R: TypeRelation<'tcx>>(
 275         relation: &mut R,
 276         a: ty::AliasTy<'tcx>,
 277         b: ty::AliasTy<'tcx>,
 278     ) -> RelateResult<'tcx, ty::AliasTy<'tcx>> {
 279         if a.def_id != b.def_id {
 280             Err(TypeError::ProjectionMismatched(expected_found(relation, a.def_id, b.def_id)))
 281         } else {
 282             let substs = relation.relate(a.substs, b.substs)?;
 283             Ok(relation.tcx().mk_alias_ty(a.def_id, substs))
 284         }
 285     }
 286 }
 287
 288 impl<'tcx> Relate<'tcx> for ty::ExistentialProjection<'tcx> {
 289     fn relate<R: TypeRelation<'tcx>>(
 290         relation: &mut R,
 291         a: ty::ExistentialProjection<'tcx>,
 292         b: ty::ExistentialProjection<'tcx>,
 293     ) -> RelateResult<'tcx, ty::ExistentialProjection<'tcx>> {
 294         if a.def_id != b.def_id {
 295             Err(TypeError::ProjectionMismatched(expected_found(relation, a.def_id, b.def_id)))
 296         } else {
 297             let term = relation.relate_with_variance(
 298                 ty::Invariant,
 299                 ty::VarianceDiagInfo::default(),
 300                 a.term,
 301                 b.term,
 302             )?;
 303             let substs = relation.relate_with_variance(
 304                 ty::Invariant,
 305                 ty::VarianceDiagInfo::default(),
 306                 a.substs,
 307                 b.substs,
 308             )?;
 309             Ok(ty::ExistentialProjection { def_id: a.def_id, substs, term })
 310         }
 311     }
 312 }
 313
 314 impl<'tcx> Relate<'tcx> for ty::TraitRef<'tcx> {
 315     fn relate<R: TypeRelation<'tcx>>(
 316         relation: &mut R,
 317         a: ty::TraitRef<'tcx>,
 318         b: ty::TraitRef<'tcx>,
 319     ) -> RelateResult<'tcx, ty::TraitRef<'tcx>> {
 320         // Different traits cannot be related.
 321         if a.def_id != b.def_id {
 322             Err(TypeError::Traits(expected_found(relation, a.def_id, b.def_id)))
 323         } else {
 324             let substs = relate_substs(relation, a.substs, b.substs)?;
 325             Ok(relation.tcx().mk_trait_ref(a.def_id, substs))
 326         }
 327     }
 328 }
 329
 330 impl<'tcx> Relate<'tcx> for ty::ExistentialTraitRef<'tcx> {
 331     fn relate<R: TypeRelation<'tcx>>(
 332         relation: &mut R,
 333         a: ty::ExistentialTraitRef<'tcx>,
 334         b: ty::ExistentialTraitRef<'tcx>,
 335     ) -> RelateResult<'tcx, ty::ExistentialTraitRef<'tcx>> {
 336         // Different traits cannot be related.
 337         if a.def_id != b.def_id {
 338             Err(TypeError::Traits(expected_found(relation, a.def_id, b.def_id)))
 339         } else {
 340             let substs = relate_substs(relation, a.substs, b.substs)?;
 341             Ok(ty::ExistentialTraitRef { def_id: a.def_id, substs })
 342         }
 343     }
 344 }
 345
 346 #[derive(PartialEq, Copy, Debug, Clone, TypeFoldable, TypeVisitable)]
 347 struct GeneratorWitness<'tcx>(&'tcx ty::List<Ty<'tcx>>);
 348
 349 impl<'tcx> Relate<'tcx> for GeneratorWitness<'tcx> {
 350     fn relate<R: TypeRelation<'tcx>>(
 351         relation: &mut R,
 352         a: GeneratorWitness<'tcx>,
 353         b: GeneratorWitness<'tcx>,
 354     ) -> RelateResult<'tcx, GeneratorWitness<'tcx>> {
 355         assert_eq!(a.0.len(), b.0.len());
 356         let tcx = relation.tcx();
 357         let types = tcx.mk_type_list(iter::zip(a.0, b.0).map(|(a, b)| relation.relate(a, b)))?;
 358         Ok(GeneratorWitness(types))
 359     }
 360 }
 361
 362 impl<'tcx> Relate<'tcx> for ImplSubject<'tcx> {
 363     #[inline]
 364     fn relate<R: TypeRelation<'tcx>>(
 365         relation: &mut R,
 366         a: ImplSubject<'tcx>,
 367         b: ImplSubject<'tcx>,
 368     ) -> RelateResult<'tcx, ImplSubject<'tcx>> {
 369         match (a, b) {
 370             (ImplSubject::Trait(trait_ref_a), ImplSubject::Trait(trait_ref_b)) => {
 371                 let trait_ref = ty::TraitRef::relate(relation, trait_ref_a, trait_ref_b)?;
 372                 Ok(ImplSubject::Trait(trait_ref))
 373             }
 374             (ImplSubject::Inherent(ty_a), ImplSubject::Inherent(ty_b)) => {
 375                 let ty = Ty::relate(relation, ty_a, ty_b)?;
 376                 Ok(ImplSubject::Inherent(ty))
 377             }
 378             (ImplSubject::Trait(_), ImplSubject::Inherent(_))
 379             | (ImplSubject::Inherent(_), ImplSubject::Trait(_)) => {
 380                 bug!("can not relate TraitRef and Ty");
 381             }
 382         }
 383     }
 384 }
 385
 386 impl<'tcx> Relate<'tcx> for Ty<'tcx> {
 387     #[inline]
 388     fn relate<R: TypeRelation<'tcx>>(
 389         relation: &mut R,
 390         a: Ty<'tcx>,
 391         b: Ty<'tcx>,
 392     ) -> RelateResult<'tcx, Ty<'tcx>> {
 393         relation.tys(a, b)
 394     }
 395 }
 396
 397 /// The main "type relation" routine. Note that this does not handle
 398 /// inference artifacts, so you should filter those out before calling
 399 /// it.
 400 pub fn super_relate_tys<'tcx, R: TypeRelation<'tcx>>(
 401     relation: &mut R,
 402     a: Ty<'tcx>,
 403     b: Ty<'tcx>,
 404 ) -> RelateResult<'tcx, Ty<'tcx>> {
 405     let tcx = relation.tcx();
 406     debug!("super_relate_tys: a={:?} b={:?}", a, b);
 407     match (a.kind(), b.kind()) {
 408         (&ty::Infer(_), _) | (_, &ty::Infer(_)) => {
 409             // The caller should handle these cases!
 410             bug!("var types encountered in super_relate_tys")
 411         }
 412
 413         (ty::Bound(..), _) | (_, ty::Bound(..)) => {
 414             bug!("bound types encountered in super_relate_tys")
 415         }
 416
 417         (&ty::Error(guar), _) | (_, &ty::Error(guar)) => Ok(tcx.ty_error_with_guaranteed(guar)),
 418
 419         (&ty::Never, _)
 420         | (&ty::Char, _)
 421         | (&ty::Bool, _)
 422         | (&ty::Int(_), _)
 423         | (&ty::Uint(_), _)
 424         | (&ty::Float(_), _)
 425         | (&ty::Str, _)
 426             if a == b =>
 427         {
 428             Ok(a)
 429         }
 430
 431         (ty::Param(a_p), ty::Param(b_p)) if a_p.index == b_p.index => Ok(a),
 432
 433         (ty::Placeholder(p1), ty::Placeholder(p2)) if p1 == p2 => Ok(a),
 434
 435         (&ty::Adt(a_def, a_substs), &ty::Adt(b_def, b_substs)) if a_def == b_def => {
 436             let substs = relation.relate_item_substs(a_def.did(), a_substs, b_substs)?;
 437             Ok(tcx.mk_adt(a_def, substs))
 438         }
 439
 440         (&ty::Foreign(a_id), &ty::Foreign(b_id)) if a_id == b_id => Ok(tcx.mk_foreign(a_id)),
 441
 442         (&ty::Dynamic(a_obj, a_region, a_repr), &ty::Dynamic(b_obj, b_region, b_repr))
 443             if a_repr == b_repr =>
 444         {
 445             let region_bound = relation.with_cause(Cause::ExistentialRegionBound, |relation| {
 446                 relation.relate_with_variance(
 447                     ty::Contravariant,
 448                     ty::VarianceDiagInfo::default(),
 449                     a_region,
 450                     b_region,
 451                 )
 452             })?;
 453             Ok(tcx.mk_dynamic(relation.relate(a_obj, b_obj)?, region_bound, a_repr))
 454         }
 455
 456         (&ty::Generator(a_id, a_substs, movability), &ty::Generator(b_id, b_substs, _))
 457             if a_id == b_id =>
 458         {
 459             // All Generator types with the same id represent
 460             // the (anonymous) type of the same generator expression. So
 461             // all of their regions should be equated.
 462             let substs = relation.relate(a_substs, b_substs)?;
 463             Ok(tcx.mk_generator(a_id, substs, movability))
 464         }
 465
 466         (&ty::GeneratorWitness(a_types), &ty::GeneratorWitness(b_types)) => {
 467             // Wrap our types with a temporary GeneratorWitness struct
 468             // inside the binder so we can related them
 469             let a_types = a_types.map_bound(GeneratorWitness);
 470             let b_types = b_types.map_bound(GeneratorWitness);
 471             // Then remove the GeneratorWitness for the result
 472             let types = relation.relate(a_types, b_types)?.map_bound(|witness| witness.0);
 473             Ok(tcx.mk_generator_witness(types))
 474         }
 475
 476         (&ty::GeneratorWitnessMIR(a_id, a_substs), &ty::GeneratorWitnessMIR(b_id, b_substs))
 477             if a_id == b_id =>
 478         {
 479             // All GeneratorWitness types with the same id represent
 480             // the (anonymous) type of the same generator expression. So
 481             // all of their regions should be equated.
 482             let substs = relation.relate(a_substs, b_substs)?;
 483             Ok(tcx.mk_generator_witness_mir(a_id, substs))
 484         }
 485
 486         (&ty::Closure(a_id, a_substs), &ty::Closure(b_id, b_substs)) if a_id == b_id => {
 487             // All Closure types with the same id represent
 488             // the (anonymous) type of the same closure expression. So
 489             // all of their regions should be equated.
 490             let substs = relation.relate(a_substs, b_substs)?;
 491             Ok(tcx.mk_closure(a_id, &substs))
 492         }
 493
 494         (&ty::RawPtr(a_mt), &ty::RawPtr(b_mt)) => {
 495             let mt = relate_type_and_mut(relation, a_mt, b_mt, a)?;
 496             Ok(tcx.mk_ptr(mt))
 497         }
 498
 499         (&ty::Ref(a_r, a_ty, a_mutbl), &ty::Ref(b_r, b_ty, b_mutbl)) => {
 500             let r = relation.relate_with_variance(
 501                 ty::Contravariant,
 502                 ty::VarianceDiagInfo::default(),
 503                 a_r,
 504                 b_r,
 505             )?;
 506             let a_mt = ty::TypeAndMut { ty: a_ty, mutbl: a_mutbl };
 507             let b_mt = ty::TypeAndMut { ty: b_ty, mutbl: b_mutbl };
 508             let mt = relate_type_and_mut(relation, a_mt, b_mt, a)?;
 509             Ok(tcx.mk_ref(r, mt))
 510         }
 511
 512         (&ty::Array(a_t, sz_a), &ty::Array(b_t, sz_b)) => {
 513             let t = relation.relate(a_t, b_t)?;
 514             match relation.relate(sz_a, sz_b) {
 515                 Ok(sz) => Ok(tcx.mk_ty(ty::Array(t, sz))),
 516                 Err(err) => {
 517                     // Check whether the lengths are both concrete/known values,
 518                     // but are unequal, for better diagnostics.
 519                     //
 520                     // It might seem dubious to eagerly evaluate these constants here,
 521                     // we however cannot end up with errors in `Relate` during both
 522                     // `type_of` and `predicates_of`. This means that evaluating the
 523                     // constants should not cause cycle errors here.
 524                     let sz_a = sz_a.try_eval_usize(tcx, relation.param_env());
 525                     let sz_b = sz_b.try_eval_usize(tcx, relation.param_env());
 526                     match (sz_a, sz_b) {
 527                         (Some(sz_a_val), Some(sz_b_val)) if sz_a_val != sz_b_val => Err(
 528                             TypeError::FixedArraySize(expected_found(relation, sz_a_val, sz_b_val)),
 529                         ),
 530                         _ => Err(err),
 531                     }
 532                 }
 533             }
 534         }
 535
 536         (&ty::Slice(a_t), &ty::Slice(b_t)) => {
 537             let t = relation.relate(a_t, b_t)?;
 538             Ok(tcx.mk_slice(t))
 539         }
 540
 541         (&ty::Tuple(as_), &ty::Tuple(bs)) => {
 542             if as_.len() == bs.len() {
 543                 Ok(tcx.mk_tup(iter::zip(as_, bs).map(|(a, b)| relation.relate(a, b)))?)
 544             } else if !(as_.is_empty() || bs.is_empty()) {
 545                 Err(TypeError::TupleSize(expected_found(relation, as_.len(), bs.len())))
 546             } else {
 547                 Err(TypeError::Sorts(expected_found(relation, a, b)))
 548             }
 549         }
 550
 551         (&ty::FnDef(a_def_id, a_substs), &ty::FnDef(b_def_id, b_substs))
 552             if a_def_id == b_def_id =>
 553         {
 554             let substs = relation.relate_item_substs(a_def_id, a_substs, b_substs)?;
 555             Ok(tcx.mk_fn_def(a_def_id, substs))
 556         }
 557
 558         (&ty::FnPtr(a_fty), &ty::FnPtr(b_fty)) => {
 559             let fty = relation.relate(a_fty, b_fty)?;
 560             Ok(tcx.mk_fn_ptr(fty))
 561         }
 562
 563         // these two are already handled downstream in case of lazy normalization
 564         (&ty::Alias(ty::Projection, a_data), &ty::Alias(ty::Projection, b_data)) => {
 565             let projection_ty = relation.relate(a_data, b_data)?;
 566             Ok(tcx.mk_projection(projection_ty.def_id, projection_ty.substs))
 567         }
 568
 569         (
 570             &ty::Alias(ty::Opaque, ty::AliasTy { def_id: a_def_id, substs: a_substs, .. }),
 571             &ty::Alias(ty::Opaque, ty::AliasTy { def_id: b_def_id, substs: b_substs, .. }),
 572         ) if a_def_id == b_def_id => {
 573             if relation.intercrate() {
 574                 // During coherence, opaque types should be treated as equal to each other, even if their generic params
 575                 // differ, as they could resolve to the same hidden type, even for different generic params.
 576                 relation.mark_ambiguous();
 577                 Ok(a)
 578             } else {
 579                 let opt_variances = tcx.variances_of(a_def_id);
 580                 let substs = relate_substs_with_variances(
 581                     relation,
 582                     a_def_id,
 583                     opt_variances,
 584                     a_substs,
 585                     b_substs,
 586                     false, // do not fetch `type_of(a_def_id)`, as it will cause a cycle
 587                 )?;
 588                 Ok(tcx.mk_opaque(a_def_id, substs))
 589             }
 590         }
 591
 592         _ => Err(TypeError::Sorts(expected_found(relation, a, b))),
 593     }
 594 }
 595
 596 /// The main "const relation" routine. Note that this does not handle
 597 /// inference artifacts, so you should filter those out before calling
 598 /// it.
 599 pub fn super_relate_consts<'tcx, R: TypeRelation<'tcx>>(
 600     relation: &mut R,
 601     mut a: ty::Const<'tcx>,
 602     mut b: ty::Const<'tcx>,
 603 ) -> RelateResult<'tcx, ty::Const<'tcx>> {
 604     debug!("{}.super_relate_consts(a = {:?}, b = {:?})", relation.tag(), a, b);
 605     let tcx = relation.tcx();
 606
 607     let a_ty;
 608     let b_ty;
 609     if relation.tcx().features().adt_const_params {
 610         a_ty = tcx.normalize_erasing_regions(relation.param_env(), a.ty());
 611         b_ty = tcx.normalize_erasing_regions(relation.param_env(), b.ty());
 612     } else {
 613         a_ty = tcx.erase_regions(a.ty());
 614         b_ty = tcx.erase_regions(b.ty());
 615     }
 616     if a_ty != b_ty {
 617         relation.tcx().sess.delay_span_bug(
 618             DUMMY_SP,
 619             &format!(
 620                 "cannot relate constants ({:?}, {:?}) of different types: {} != {}",
 621                 a, b, a_ty, b_ty
 622             ),
 623         );
 624     }
 625
 626     // HACK(const_generics): We still need to eagerly evaluate consts when
 627     // relating them because during `normalize_param_env_or_error`,
 628     // we may relate an evaluated constant in a obligation against
 629     // an unnormalized (i.e. unevaluated) const in the param-env.
 630     // FIXME(generic_const_exprs): Once we always lazily unify unevaluated constants
 631     // these `eval` calls can be removed.
 632     if !tcx.features().generic_const_exprs {
 633         a = a.eval(tcx, relation.param_env());
 634         b = b.eval(tcx, relation.param_env());
 635     }
 636
 637     if tcx.features().generic_const_exprs {
 638         a = tcx.expand_abstract_consts(a);
 639         b = tcx.expand_abstract_consts(b);
 640     }
 641
 642     // Currently, the values that can be unified are primitive types,
 643     // and those that derive both `PartialEq` and `Eq`, corresponding
 644     // to structural-match types.
 645     let is_match = match (a.kind(), b.kind()) {
 646         (ty::ConstKind::Infer(_), _) | (_, ty::ConstKind::Infer(_)) => {
 647             // The caller should handle these cases!
 648             bug!("var types encountered in super_relate_consts: {:?} {:?}", a, b)
 649         }
 650
 651         (ty::ConstKind::Error(_), _) => return Ok(a),
 652         (_, ty::ConstKind::Error(_)) => return Ok(b),
 653
 654         (ty::ConstKind::Param(a_p), ty::ConstKind::Param(b_p)) => a_p.index == b_p.index,
 655         (ty::ConstKind::Placeholder(p1), ty::ConstKind::Placeholder(p2)) => p1 == p2,
 656         (ty::ConstKind::Value(a_val), ty::ConstKind::Value(b_val)) => a_val == b_val,
 657
 658         // While this is slightly incorrect, it shouldn't matter for `min_const_generics`
 659         // and is the better alternative to waiting until `generic_const_exprs` can
 660         // be stabilized.
 661         (ty::ConstKind::Unevaluated(au), ty::ConstKind::Unevaluated(bu)) if au.def == bu.def => {
 662             assert_eq!(a.ty(), b.ty());
 663             let substs = relation.relate_with_variance(
 664                 ty::Variance::Invariant,
 665                 ty::VarianceDiagInfo::default(),
 666                 au.substs,
 667                 bu.substs,
 668             )?;
 669             return Ok(tcx.mk_const(ty::UnevaluatedConst { def: au.def, substs }, a.ty()));
 670         }
 671         // Before calling relate on exprs, it is necessary to ensure that the nested consts
 672         // have identical types.
 673         (ty::ConstKind::Expr(ae), ty::ConstKind::Expr(be)) => {
 674             let r = relation;
 675
 676             // FIXME(generic_const_exprs): is it possible to relate two consts which are not identical
 677             // exprs? Should we care about that?
 678             let expr = match (ae, be) {
 679                 (Expr::Binop(a_op, al, ar), Expr::Binop(b_op, bl, br))
 680                     if a_op == b_op && al.ty() == bl.ty() && ar.ty() == br.ty() =>
 681                 {
 682                     Expr::Binop(a_op, r.consts(al, bl)?, r.consts(ar, br)?)
 683                 }
 684                 (Expr::UnOp(a_op, av), Expr::UnOp(b_op, bv))
 685                     if a_op == b_op && av.ty() == bv.ty() =>
 686                 {
 687                     Expr::UnOp(a_op, r.consts(av, bv)?)
 688                 }
 689                 (Expr::Cast(ak, av, at), Expr::Cast(bk, bv, bt))
 690                     if ak == bk && av.ty() == bv.ty() =>
 691                 {
 692                     Expr::Cast(ak, r.consts(av, bv)?, r.tys(at, bt)?)
 693                 }
 694                 (Expr::FunctionCall(af, aa), Expr::FunctionCall(bf, ba))
 695                     if aa.len() == ba.len()
 696                         && af.ty() == bf.ty()
 697                         && aa
 698                             .iter()
 699                             .zip(ba.iter())
 700                             .all(|(a_arg, b_arg)| a_arg.ty() == b_arg.ty()) =>
 701                 {
 702                     let func = r.consts(af, bf)?;
 703                     let mut related_args = Vec::with_capacity(aa.len());
 704                     for (a_arg, b_arg) in aa.iter().zip(ba.iter()) {
 705                         related_args.push(r.consts(a_arg, b_arg)?);
 706                     }
 707                     let related_args = tcx.mk_const_list(related_args.iter());
 708                     Expr::FunctionCall(func, related_args)
 709                 }
 710                 _ => return Err(TypeError::ConstMismatch(expected_found(r, a, b))),
 711             };
 712             let kind = ty::ConstKind::Expr(expr);
 713             return Ok(tcx.mk_const(kind, a.ty()));
 714         }
 715         _ => false,
 716     };
 717     if is_match { Ok(a) } else { Err(TypeError::ConstMismatch(expected_found(relation, a, b))) }
 718 }
 719
 720 impl<'tcx> Relate<'tcx> for &'tcx ty::List<ty::PolyExistentialPredicate<'tcx>> {
 721     fn relate<R: TypeRelation<'tcx>>(
 722         relation: &mut R,
 723         a: Self,
 724         b: Self,
 725     ) -> RelateResult<'tcx, Self> {
 726         let tcx = relation.tcx();
 727
 728         // FIXME: this is wasteful, but want to do a perf run to see how slow it is.
 729         // We need to perform this deduplication as we sometimes generate duplicate projections
 730         // in `a`.
 731         let mut a_v: Vec<_> = a.into_iter().collect();
 732         let mut b_v: Vec<_> = b.into_iter().collect();
 733         // `skip_binder` here is okay because `stable_cmp` doesn't look at binders
 734         a_v.sort_by(|a, b| a.skip_binder().stable_cmp(tcx, &b.skip_binder()));
 735         a_v.dedup();
 736         b_v.sort_by(|a, b| a.skip_binder().stable_cmp(tcx, &b.skip_binder()));
 737         b_v.dedup();
 738         if a_v.len() != b_v.len() {
 739             return Err(TypeError::ExistentialMismatch(expected_found(relation, a, b)));
 740         }
 741
 742         let v = iter::zip(a_v, b_v).map(|(ep_a, ep_b)| {
 743             use crate::ty::ExistentialPredicate::*;
 744             match (ep_a.skip_binder(), ep_b.skip_binder()) {
 745                 (Trait(a), Trait(b)) => Ok(ep_a
 746                     .rebind(Trait(relation.relate(ep_a.rebind(a), ep_b.rebind(b))?.skip_binder()))),
 747                 (Projection(a), Projection(b)) => Ok(ep_a.rebind(Projection(
 748                     relation.relate(ep_a.rebind(a), ep_b.rebind(b))?.skip_binder(),
 749                 ))),
 750                 (AutoTrait(a), AutoTrait(b)) if a == b => Ok(ep_a.rebind(AutoTrait(a))),
 751                 _ => Err(TypeError::ExistentialMismatch(expected_found(relation, a, b))),
 752             }
 753         });
 754         tcx.mk_poly_existential_predicates(v)
 755     }
 756 }
 757
 758 impl<'tcx> Relate<'tcx> for ty::ClosureSubsts<'tcx> {
 759     fn relate<R: TypeRelation<'tcx>>(
 760         relation: &mut R,
 761         a: ty::ClosureSubsts<'tcx>,
 762         b: ty::ClosureSubsts<'tcx>,
 763     ) -> RelateResult<'tcx, ty::ClosureSubsts<'tcx>> {
 764         let substs = relate_substs(relation, a.substs, b.substs)?;
 765         Ok(ty::ClosureSubsts { substs })
 766     }
 767 }
 768
 769 impl<'tcx> Relate<'tcx> for ty::GeneratorSubsts<'tcx> {
 770     fn relate<R: TypeRelation<'tcx>>(
 771         relation: &mut R,
 772         a: ty::GeneratorSubsts<'tcx>,
 773         b: ty::GeneratorSubsts<'tcx>,
 774     ) -> RelateResult<'tcx, ty::GeneratorSubsts<'tcx>> {
 775         let substs = relate_substs(relation, a.substs, b.substs)?;
 776         Ok(ty::GeneratorSubsts { substs })
 777     }
 778 }
 779
 780 impl<'tcx> Relate<'tcx> for SubstsRef<'tcx> {
 781     fn relate<R: TypeRelation<'tcx>>(
 782         relation: &mut R,
 783         a: SubstsRef<'tcx>,
 784         b: SubstsRef<'tcx>,
 785     ) -> RelateResult<'tcx, SubstsRef<'tcx>> {
 786         relate_substs(relation, a, b)
 787     }
 788 }
 789
 790 impl<'tcx> Relate<'tcx> for ty::Region<'tcx> {
 791     fn relate<R: TypeRelation<'tcx>>(
 792         relation: &mut R,
 793         a: ty::Region<'tcx>,
 794         b: ty::Region<'tcx>,
 795     ) -> RelateResult<'tcx, ty::Region<'tcx>> {
 796         relation.regions(a, b)
 797     }
 798 }
 799
 800 impl<'tcx> Relate<'tcx> for ty::Const<'tcx> {
 801     fn relate<R: TypeRelation<'tcx>>(
 802         relation: &mut R,
 803         a: ty::Const<'tcx>,
 804         b: ty::Const<'tcx>,
 805     ) -> RelateResult<'tcx, ty::Const<'tcx>> {
 806         relation.consts(a, b)
 807     }
 808 }
 809
 810 impl<'tcx, T: Relate<'tcx>> Relate<'tcx> for ty::Binder<'tcx, T> {
 811     fn relate<R: TypeRelation<'tcx>>(
 812         relation: &mut R,
 813         a: ty::Binder<'tcx, T>,
 814         b: ty::Binder<'tcx, T>,
 815     ) -> RelateResult<'tcx, ty::Binder<'tcx, T>> {
 816         relation.binders(a, b)
 817     }
 818 }
 819
 820 impl<'tcx> Relate<'tcx> for GenericArg<'tcx> {
 821     fn relate<R: TypeRelation<'tcx>>(
 822         relation: &mut R,
 823         a: GenericArg<'tcx>,
 824         b: GenericArg<'tcx>,
 825     ) -> RelateResult<'tcx, GenericArg<'tcx>> {
 826         match (a.unpack(), b.unpack()) {
 827             (GenericArgKind::Lifetime(a_lt), GenericArgKind::Lifetime(b_lt)) => {
 828                 Ok(relation.relate(a_lt, b_lt)?.into())
 829             }
 830             (GenericArgKind::Type(a_ty), GenericArgKind::Type(b_ty)) => {
 831                 Ok(relation.relate(a_ty, b_ty)?.into())
 832             }
 833             (GenericArgKind::Const(a_ct), GenericArgKind::Const(b_ct)) => {
 834                 Ok(relation.relate(a_ct, b_ct)?.into())
 835             }
 836             (GenericArgKind::Lifetime(unpacked), x) => {
 837                 bug!("impossible case reached: can't relate: {:?} with {:?}", unpacked, x)
 838             }
 839             (GenericArgKind::Type(unpacked), x) => {
 840                 bug!("impossible case reached: can't relate: {:?} with {:?}", unpacked, x)
 841             }
 842             (GenericArgKind::Const(unpacked), x) => {
 843                 bug!("impossible case reached: can't relate: {:?} with {:?}", unpacked, x)
 844             }
 845         }
 846     }
 847 }
 848
 849 impl<'tcx> Relate<'tcx> for ty::ImplPolarity {
 850     fn relate<R: TypeRelation<'tcx>>(
 851         relation: &mut R,
 852         a: ty::ImplPolarity,
 853         b: ty::ImplPolarity,
 854     ) -> RelateResult<'tcx, ty::ImplPolarity> {
 855         if a != b {
 856             Err(TypeError::PolarityMismatch(expected_found(relation, a, b)))
 857         } else {
 858             Ok(a)
 859         }
 860     }
 861 }
 862
 863 impl<'tcx> Relate<'tcx> for ty::TraitPredicate<'tcx> {
 864     fn relate<R: TypeRelation<'tcx>>(
 865         relation: &mut R,
 866         a: ty::TraitPredicate<'tcx>,
 867         b: ty::TraitPredicate<'tcx>,
 868     ) -> RelateResult<'tcx, ty::TraitPredicate<'tcx>> {
 869         Ok(ty::TraitPredicate {
 870             trait_ref: relation.relate(a.trait_ref, b.trait_ref)?,
 871             constness: relation.relate(a.constness, b.constness)?,
 872             polarity: relation.relate(a.polarity, b.polarity)?,
 873         })
 874     }
 875 }
 876
 877 impl<'tcx> Relate<'tcx> for Term<'tcx> {
 878     fn relate<R: TypeRelation<'tcx>>(
 879         relation: &mut R,
 880         a: Self,
 881         b: Self,
 882     ) -> RelateResult<'tcx, Self> {
 883         Ok(match (a.unpack(), b.unpack()) {
 884             (TermKind::Ty(a), TermKind::Ty(b)) => relation.relate(a, b)?.into(),
 885             (TermKind::Const(a), TermKind::Const(b)) => relation.relate(a, b)?.into(),
 886             _ => return Err(TypeError::Mismatch),
 887         })
 888     }
 889 }
 890
 891 impl<'tcx> Relate<'tcx> for ty::ProjectionPredicate<'tcx> {
 892     fn relate<R: TypeRelation<'tcx>>(
 893         relation: &mut R,
 894         a: ty::ProjectionPredicate<'tcx>,
 895         b: ty::ProjectionPredicate<'tcx>,
 896     ) -> RelateResult<'tcx, ty::ProjectionPredicate<'tcx>> {
 897         Ok(ty::ProjectionPredicate {
 898             projection_ty: relation.relate(a.projection_ty, b.projection_ty)?,
 899             term: relation.relate(a.term, b.term)?,
 900         })
 901     }
 902 }
 903
 904 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 905 // Error handling
 906
 907 pub fn expected_found<'tcx, R, T>(relation: &mut R, a: T, b: T) -> ExpectedFound<T>
 908 where
 909     R: TypeRelation<'tcx>,
 910 {
 911     ExpectedFound::new(relation.a_is_expected(), a, b)
 912 }