]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - compiler/rustc_middle/src/ty/util.rs
compiler: remove unnecessary imports and qualified paths
[rust.git] / compiler / rustc_middle / src / ty / util.rs
1 //! Miscellaneous type-system utilities that are too small to deserve their own modules.
2
3 use crate::middle::codegen_fn_attrs::CodegenFnAttrFlags;
4 use crate::mir;
5 use crate::ty::layout::IntegerExt;
6 use crate::ty::{
7     self, DefIdTree, FallibleTypeFolder, Ty, TyCtxt, TypeFoldable, TypeFolder, TypeSuperFoldable,
8     TypeVisitable,
9 };
10 use crate::ty::{GenericArgKind, SubstsRef};
11 use rustc_apfloat::Float as _;
12 use rustc_data_structures::fx::{FxHashMap, FxHashSet};
13 use rustc_data_structures::stable_hasher::{HashStable, StableHasher};
14 use rustc_errors::ErrorGuaranteed;
15 use rustc_hir as hir;
16 use rustc_hir::def::{CtorOf, DefKind, Res};
17 use rustc_hir::def_id::DefId;
18 use rustc_index::bit_set::GrowableBitSet;
19 use rustc_index::vec::{Idx, IndexVec};
20 use rustc_macros::HashStable;
21 use rustc_span::{sym, DUMMY_SP};
22 use rustc_target::abi::{Integer, IntegerType, Size, TargetDataLayout};
23 use rustc_target::spec::abi::Abi;
24 use smallvec::SmallVec;
25 use std::{fmt, iter};
26
27 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
28 pub struct Discr<'tcx> {
29     /// Bit representation of the discriminant (e.g., `-128i8` is `0xFF_u128`).
30     pub val: u128,
31     pub ty: Ty<'tcx>,
32 }
33
34 /// Used as an input to [`TyCtxt::uses_unique_generic_params`].
35 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq)]
36 pub enum IgnoreRegions {
37     Yes,
38     No,
39 }
40
41 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
42 pub enum NotUniqueParam<'tcx> {
43     DuplicateParam(ty::GenericArg<'tcx>),
44     NotParam(ty::GenericArg<'tcx>),
45 }
46
47 impl<'tcx> fmt::Display for Discr<'tcx> {
48     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
49         match *self.ty.kind() {
50             ty::Int(ity) => {
51                 let size = ty::tls::with(|tcx| Integer::from_int_ty(&tcx, ity).size());
52                 let x = self.val;
53                 // sign extend the raw representation to be an i128
54                 let x = size.sign_extend(x) as i128;
55                 write!(fmt, "{}", x)
56             }
57             _ => write!(fmt, "{}", self.val),
58         }
59     }
60 }
61
62 fn int_size_and_signed<'tcx>(tcx: TyCtxt<'tcx>, ty: Ty<'tcx>) -> (Size, bool) {
63     let (int, signed) = match *ty.kind() {
64         ty::Int(ity) => (Integer::from_int_ty(&tcx, ity), true),
65         ty::Uint(uty) => (Integer::from_uint_ty(&tcx, uty), false),
66         _ => bug!("non integer discriminant"),
67     };
68     (int.size(), signed)
69 }
70
71 impl<'tcx> Discr<'tcx> {
72     /// Adds `1` to the value and wraps around if the maximum for the type is reached.
73     pub fn wrap_incr(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Self {
74         self.checked_add(tcx, 1).0
75     }
76     pub fn checked_add(self, tcx: TyCtxt<'tcx>, n: u128) -> (Self, bool) {
77         let (size, signed) = int_size_and_signed(tcx, self.ty);
78         let (val, oflo) = if signed {
79             let min = size.signed_int_min();
80             let max = size.signed_int_max();
81             let val = size.sign_extend(self.val) as i128;
82             assert!(n < (i128::MAX as u128));
83             let n = n as i128;
84             let oflo = val > max - n;
85             let val = if oflo { min + (n - (max - val) - 1) } else { val + n };
86             // zero the upper bits
87             let val = val as u128;
88             let val = size.truncate(val);
89             (val, oflo)
90         } else {
91             let max = size.unsigned_int_max();
92             let val = self.val;
93             let oflo = val > max - n;
94             let val = if oflo { n - (max - val) - 1 } else { val + n };
95             (val, oflo)
96         };
97         (Self { val, ty: self.ty }, oflo)
98     }
99 }
100
101 pub trait IntTypeExt {
102     fn to_ty<'tcx>(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Ty<'tcx>;
103     fn disr_incr<'tcx>(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>, val: Option<Discr<'tcx>>) -> Option<Discr<'tcx>>;
104     fn initial_discriminant<'tcx>(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Discr<'tcx>;
105 }
106
107 impl IntTypeExt for IntegerType {
108     fn to_ty<'tcx>(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
109         match self {
110             IntegerType::Pointer(true) => tcx.types.isize,
111             IntegerType::Pointer(false) => tcx.types.usize,
112             IntegerType::Fixed(i, s) => i.to_ty(tcx, *s),
113         }
114     }
115
116     fn initial_discriminant<'tcx>(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Discr<'tcx> {
117         Discr { val: 0, ty: self.to_ty(tcx) }
118     }
119
120     fn disr_incr<'tcx>(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>, val: Option<Discr<'tcx>>) -> Option<Discr<'tcx>> {
121         if let Some(val) = val {
122             assert_eq!(self.to_ty(tcx), val.ty);
123             let (new, oflo) = val.checked_add(tcx, 1);
124             if oflo { None } else { Some(new) }
125         } else {
126             Some(self.initial_discriminant(tcx))
127         }
128     }
129 }
130
131 impl<'tcx> TyCtxt<'tcx> {
132     /// Creates a hash of the type `Ty` which will be the same no matter what crate
133     /// context it's calculated within. This is used by the `type_id` intrinsic.
134     pub fn type_id_hash(self, ty: Ty<'tcx>) -> u64 {
135         // We want the type_id be independent of the types free regions, so we
136         // erase them. The erase_regions() call will also anonymize bound
137         // regions, which is desirable too.
138         let ty = self.erase_regions(ty);
139
140         self.with_stable_hashing_context(|mut hcx| {
141             let mut hasher = StableHasher::new();
142             hcx.while_hashing_spans(false, |hcx| ty.hash_stable(hcx, &mut hasher));
143             hasher.finish()
144         })
145     }
146
147     pub fn res_generics_def_id(self, res: Res) -> Option<DefId> {
148         match res {
149             Res::Def(DefKind::Ctor(CtorOf::Variant, _), def_id) => {
150                 Some(self.parent(self.parent(def_id)))
151             }
152             Res::Def(DefKind::Variant | DefKind::Ctor(CtorOf::Struct, _), def_id) => {
153                 Some(self.parent(def_id))
154             }
155             // Other `DefKind`s don't have generics and would ICE when calling
156             // `generics_of`.
157             Res::Def(
158                 DefKind::Struct
159                 | DefKind::Union
160                 | DefKind::Enum
161                 | DefKind::Trait
162                 | DefKind::OpaqueTy
163                 | DefKind::TyAlias
164                 | DefKind::ForeignTy
165                 | DefKind::TraitAlias
166                 | DefKind::AssocTy
167                 | DefKind::Fn
168                 | DefKind::AssocFn
169                 | DefKind::AssocConst
170                 | DefKind::Impl,
171                 def_id,
172             ) => Some(def_id),
173             Res::Err => None,
174             _ => None,
175         }
176     }
177
178     pub fn has_error_field(self, ty: Ty<'tcx>) -> bool {
179         if let ty::Adt(def, substs) = *ty.kind() {
180             for field in def.all_fields() {
181                 let field_ty = field.ty(self, substs);
182                 if let ty::Error(_) = field_ty.kind() {
183                     return true;
184                 }
185             }
186         }
187         false
188     }
189
190     /// Attempts to returns the deeply last field of nested structures, but
191     /// does not apply any normalization in its search. Returns the same type
192     /// if input `ty` is not a structure at all.
193     pub fn struct_tail_without_normalization(self, ty: Ty<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
194         let tcx = self;
195         tcx.struct_tail_with_normalize(ty, |ty| ty, || {})
196     }
197
198     /// Returns the deeply last field of nested structures, or the same type if
199     /// not a structure at all. Corresponds to the only possible unsized field,
200     /// and its type can be used to determine unsizing strategy.
201     ///
202     /// Should only be called if `ty` has no inference variables and does not
203     /// need its lifetimes preserved (e.g. as part of codegen); otherwise
204     /// normalization attempt may cause compiler bugs.
205     pub fn struct_tail_erasing_lifetimes(
206         self,
207         ty: Ty<'tcx>,
208         param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
209     ) -> Ty<'tcx> {
210         let tcx = self;
211         tcx.struct_tail_with_normalize(ty, |ty| tcx.normalize_erasing_regions(param_env, ty), || {})
212     }
213
214     /// Returns the deeply last field of nested structures, or the same type if
215     /// not a structure at all. Corresponds to the only possible unsized field,
216     /// and its type can be used to determine unsizing strategy.
217     ///
218     /// This is parameterized over the normalization strategy (i.e. how to
219     /// handle `<T as Trait>::Assoc` and `impl Trait`); pass the identity
220     /// function to indicate no normalization should take place.
221     ///
222     /// See also `struct_tail_erasing_lifetimes`, which is suitable for use
223     /// during codegen.
224     pub fn struct_tail_with_normalize(
225         self,
226         mut ty: Ty<'tcx>,
227         mut normalize: impl FnMut(Ty<'tcx>) -> Ty<'tcx>,
228         // This is currently used to allow us to walk a ValTree
229         // in lockstep with the type in order to get the ValTree branch that
230         // corresponds to an unsized field.
231         mut f: impl FnMut() -> (),
232     ) -> Ty<'tcx> {
233         let recursion_limit = self.recursion_limit();
234         for iteration in 0.. {
235             if !recursion_limit.value_within_limit(iteration) {
236                 return self.ty_error_with_message(
237                     DUMMY_SP,
238                     &format!("reached the recursion limit finding the struct tail for {}", ty),
239                 );
240             }
241             match *ty.kind() {
242                 ty::Adt(def, substs) => {
243                     if !def.is_struct() {
244                         break;
245                     }
246                     match def.non_enum_variant().fields.last() {
247                         Some(field) => {
248                             f();
249                             ty = field.ty(self, substs);
250                         }
251                         None => break,
252                     }
253                 }
254
255                 ty::Tuple(tys) if let Some((&last_ty, _)) = tys.split_last() => {
256                     f();
257                     ty = last_ty;
258                 }
259
260                 ty::Tuple(_) => break,
261
262                 ty::Projection(_) | ty::Opaque(..) => {
263                     let normalized = normalize(ty);
264                     if ty == normalized {
265                         return ty;
266                     } else {
267                         ty = normalized;
268                     }
269                 }
270
271                 _ => {
272                     break;
273                 }
274             }
275         }
276         ty
277     }
278
279     /// Same as applying `struct_tail` on `source` and `target`, but only
280     /// keeps going as long as the two types are instances of the same
281     /// structure definitions.
282     /// For `(Foo<Foo<T>>, Foo<dyn Trait>)`, the result will be `(Foo<T>, Trait)`,
283     /// whereas struct_tail produces `T`, and `Trait`, respectively.
284     ///
285     /// Should only be called if the types have no inference variables and do
286     /// not need their lifetimes preserved (e.g., as part of codegen); otherwise,
287     /// normalization attempt may cause compiler bugs.
288     pub fn struct_lockstep_tails_erasing_lifetimes(
289         self,
290         source: Ty<'tcx>,
291         target: Ty<'tcx>,
292         param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
293     ) -> (Ty<'tcx>, Ty<'tcx>) {
294         let tcx = self;
295         tcx.struct_lockstep_tails_with_normalize(source, target, |ty| {
296             tcx.normalize_erasing_regions(param_env, ty)
297         })
298     }
299
300     /// Same as applying `struct_tail` on `source` and `target`, but only
301     /// keeps going as long as the two types are instances of the same
302     /// structure definitions.
303     /// For `(Foo<Foo<T>>, Foo<dyn Trait>)`, the result will be `(Foo<T>, Trait)`,
304     /// whereas struct_tail produces `T`, and `Trait`, respectively.
305     ///
306     /// See also `struct_lockstep_tails_erasing_lifetimes`, which is suitable for use
307     /// during codegen.
308     pub fn struct_lockstep_tails_with_normalize(
309         self,
310         source: Ty<'tcx>,
311         target: Ty<'tcx>,
312         normalize: impl Fn(Ty<'tcx>) -> Ty<'tcx>,
313     ) -> (Ty<'tcx>, Ty<'tcx>) {
314         let (mut a, mut b) = (source, target);
315         loop {
316             match (&a.kind(), &b.kind()) {
317                 (&ty::Adt(a_def, a_substs), &ty::Adt(b_def, b_substs))
318                     if a_def == b_def && a_def.is_struct() =>
319                 {
320                     if let Some(f) = a_def.non_enum_variant().fields.last() {
321                         a = f.ty(self, a_substs);
322                         b = f.ty(self, b_substs);
323                     } else {
324                         break;
325                     }
326                 }
327                 (&ty::Tuple(a_tys), &ty::Tuple(b_tys)) if a_tys.len() == b_tys.len() => {
328                     if let Some(&a_last) = a_tys.last() {
329                         a = a_last;
330                         b = *b_tys.last().unwrap();
331                     } else {
332                         break;
333                     }
334                 }
335                 (ty::Projection(_) | ty::Opaque(..), _)
336                 | (_, ty::Projection(_) | ty::Opaque(..)) => {
337                     // If either side is a projection, attempt to
338                     // progress via normalization. (Should be safe to
339                     // apply to both sides as normalization is
340                     // idempotent.)
341                     let a_norm = normalize(a);
342                     let b_norm = normalize(b);
343                     if a == a_norm && b == b_norm {
344                         break;
345                     } else {
346                         a = a_norm;
347                         b = b_norm;
348                     }
349                 }
350
351                 _ => break,
352             }
353         }
354         (a, b)
355     }
356
357     /// Calculate the destructor of a given type.
358     pub fn calculate_dtor(
359         self,
360         adt_did: DefId,
361         validate: impl Fn(Self, DefId) -> Result<(), ErrorGuaranteed>,
362     ) -> Option<ty::Destructor> {
363         let drop_trait = self.lang_items().drop_trait()?;
364         self.ensure().coherent_trait(drop_trait);
365
366         let ty = self.type_of(adt_did);
367         let (did, constness) = self.find_map_relevant_impl(drop_trait, ty, |impl_did| {
368             if let Some(item_id) = self.associated_item_def_ids(impl_did).first() {
369                 if validate(self, impl_did).is_ok() {
370                     return Some((*item_id, self.constness(impl_did)));
371                 }
372             }
373             None
374         })?;
375
376         Some(ty::Destructor { did, constness })
377     }
378
379     /// Returns the set of types that are required to be alive in
380     /// order to run the destructor of `def` (see RFCs 769 and
381     /// 1238).
382     ///
383     /// Note that this returns only the constraints for the
384     /// destructor of `def` itself. For the destructors of the
385     /// contents, you need `adt_dtorck_constraint`.
386     pub fn destructor_constraints(self, def: ty::AdtDef<'tcx>) -> Vec<ty::subst::GenericArg<'tcx>> {
387         let dtor = match def.destructor(self) {
388             None => {
389                 debug!("destructor_constraints({:?}) - no dtor", def.did());
390                 return vec![];
391             }
392             Some(dtor) => dtor.did,
393         };
394
395         let impl_def_id = self.parent(dtor);
396         let impl_generics = self.generics_of(impl_def_id);
397
398         // We have a destructor - all the parameters that are not
399         // pure_wrt_drop (i.e, don't have a #[may_dangle] attribute)
400         // must be live.
401
402         // We need to return the list of parameters from the ADTs
403         // generics/substs that correspond to impure parameters on the
404         // impl's generics. This is a bit ugly, but conceptually simple:
405         //
406         // Suppose our ADT looks like the following
407         //
408         //     struct S<X, Y, Z>(X, Y, Z);
409         //
410         // and the impl is
411         //
412         //     impl<#[may_dangle] P0, P1, P2> Drop for S<P1, P2, P0>
413         //
414         // We want to return the parameters (X, Y). For that, we match
415         // up the item-substs <X, Y, Z> with the substs on the impl ADT,
416         // <P1, P2, P0>, and then look up which of the impl substs refer to
417         // parameters marked as pure.
418
419         let impl_substs = match *self.type_of(impl_def_id).kind() {
420             ty::Adt(def_, substs) if def_ == def => substs,
421             _ => bug!(),
422         };
423
424         let item_substs = match *self.type_of(def.did()).kind() {
425             ty::Adt(def_, substs) if def_ == def => substs,
426             _ => bug!(),
427         };
428
429         let result = iter::zip(item_substs, impl_substs)
430             .filter(|&(_, k)| {
431                 match k.unpack() {
432                     GenericArgKind::Lifetime(region) => match region.kind() {
433                         ty::ReEarlyBound(ref ebr) => {
434                             !impl_generics.region_param(ebr, self).pure_wrt_drop
435                         }
436                         // Error: not a region param
437                         _ => false,
438                     },
439                     GenericArgKind::Type(ty) => match ty.kind() {
440                         ty::Param(ref pt) => !impl_generics.type_param(pt, self).pure_wrt_drop,
441                         // Error: not a type param
442                         _ => false,
443                     },
444                     GenericArgKind::Const(ct) => match ct.kind() {
445                         ty::ConstKind::Param(ref pc) => {
446                             !impl_generics.const_param(pc, self).pure_wrt_drop
447                         }
448                         // Error: not a const param
449                         _ => false,
450                     },
451                 }
452             })
453             .map(|(item_param, _)| item_param)
454             .collect();
455         debug!("destructor_constraint({:?}) = {:?}", def.did(), result);
456         result
457     }
458
459     /// Checks whether each generic argument is simply a unique generic parameter.
460     pub fn uses_unique_generic_params(
461         self,
462         substs: SubstsRef<'tcx>,
463         ignore_regions: IgnoreRegions,
464     ) -> Result<(), NotUniqueParam<'tcx>> {
465         let mut seen = GrowableBitSet::default();
466         for arg in substs {
467             match arg.unpack() {
468                 GenericArgKind::Lifetime(lt) => {
469                     if ignore_regions == IgnoreRegions::No {
470                         let ty::ReEarlyBound(p) = lt.kind() else {
471                             return Err(NotUniqueParam::NotParam(lt.into()))
472                         };
473                         if !seen.insert(p.index) {
474                             return Err(NotUniqueParam::DuplicateParam(lt.into()));
475                         }
476                     }
477                 }
478                 GenericArgKind::Type(t) => match t.kind() {
479                     ty::Param(p) => {
480                         if !seen.insert(p.index) {
481                             return Err(NotUniqueParam::DuplicateParam(t.into()));
482                         }
483                     }
484                     _ => return Err(NotUniqueParam::NotParam(t.into())),
485                 },
486                 GenericArgKind::Const(c) => match c.kind() {
487                     ty::ConstKind::Param(p) => {
488                         if !seen.insert(p.index) {
489                             return Err(NotUniqueParam::DuplicateParam(c.into()));
490                         }
491                     }
492                     _ => return Err(NotUniqueParam::NotParam(c.into())),
493                 },
494             }
495         }
496
497         Ok(())
498     }
499
500     /// Returns `true` if `def_id` refers to a closure (e.g., `|x| x * 2`). Note
501     /// that closures have a `DefId`, but the closure *expression* also
502     /// has a `HirId` that is located within the context where the
503     /// closure appears (and, sadly, a corresponding `NodeId`, since
504     /// those are not yet phased out). The parent of the closure's
505     /// `DefId` will also be the context where it appears.
506     pub fn is_closure(self, def_id: DefId) -> bool {
507         matches!(self.def_kind(def_id), DefKind::Closure | DefKind::Generator)
508     }
509
510     /// Returns `true` if `def_id` refers to a definition that does not have its own
511     /// type-checking context, i.e. closure, generator or inline const.
512     pub fn is_typeck_child(self, def_id: DefId) -> bool {
513         matches!(
514             self.def_kind(def_id),
515             DefKind::Closure | DefKind::Generator | DefKind::InlineConst
516         )
517     }
518
519     /// Returns `true` if `def_id` refers to a trait (i.e., `trait Foo { ... }`).
520     pub fn is_trait(self, def_id: DefId) -> bool {
521         self.def_kind(def_id) == DefKind::Trait
522     }
523
524     /// Returns `true` if `def_id` refers to a trait alias (i.e., `trait Foo = ...;`),
525     /// and `false` otherwise.
526     pub fn is_trait_alias(self, def_id: DefId) -> bool {
527         self.def_kind(def_id) == DefKind::TraitAlias
528     }
529
530     /// Returns `true` if this `DefId` refers to the implicit constructor for
531     /// a tuple struct like `struct Foo(u32)`, and `false` otherwise.
532     pub fn is_constructor(self, def_id: DefId) -> bool {
533         matches!(self.def_kind(def_id), DefKind::Ctor(..))
534     }
535
536     /// Given the `DefId`, returns the `DefId` of the innermost item that
537     /// has its own type-checking context or "inference environment".
538     ///
539     /// For example, a closure has its own `DefId`, but it is type-checked
540     /// with the containing item. Similarly, an inline const block has its
541     /// own `DefId` but it is type-checked together with the containing item.
542     ///
543     /// Therefore, when we fetch the
544     /// `typeck` the closure, for example, we really wind up
545     /// fetching the `typeck` the enclosing fn item.
546     pub fn typeck_root_def_id(self, def_id: DefId) -> DefId {
547         let mut def_id = def_id;
548         while self.is_typeck_child(def_id) {
549             def_id = self.parent(def_id);
550         }
551         def_id
552     }
553
554     /// Given the `DefId` and substs a closure, creates the type of
555     /// `self` argument that the closure expects. For example, for a
556     /// `Fn` closure, this would return a reference type `&T` where
557     /// `T = closure_ty`.
558     ///
559     /// Returns `None` if this closure's kind has not yet been inferred.
560     /// This should only be possible during type checking.
561     ///
562     /// Note that the return value is a late-bound region and hence
563     /// wrapped in a binder.
564     pub fn closure_env_ty(
565         self,
566         closure_def_id: DefId,
567         closure_substs: SubstsRef<'tcx>,
568         env_region: ty::RegionKind<'tcx>,
569     ) -> Option<Ty<'tcx>> {
570         let closure_ty = self.mk_closure(closure_def_id, closure_substs);
571         let closure_kind_ty = closure_substs.as_closure().kind_ty();
572         let closure_kind = closure_kind_ty.to_opt_closure_kind()?;
573         let env_ty = match closure_kind {
574             ty::ClosureKind::Fn => self.mk_imm_ref(self.mk_region(env_region), closure_ty),
575             ty::ClosureKind::FnMut => self.mk_mut_ref(self.mk_region(env_region), closure_ty),
576             ty::ClosureKind::FnOnce => closure_ty,
577         };
578         Some(env_ty)
579     }
580
581     /// Returns `true` if the node pointed to by `def_id` is a `static` item.
582     #[inline]
583     pub fn is_static(self, def_id: DefId) -> bool {
584         matches!(self.def_kind(def_id), DefKind::Static(_))
585     }
586
587     #[inline]
588     pub fn static_mutability(self, def_id: DefId) -> Option<hir::Mutability> {
589         if let DefKind::Static(mt) = self.def_kind(def_id) { Some(mt) } else { None }
590     }
591
592     /// Returns `true` if this is a `static` item with the `#[thread_local]` attribute.
593     pub fn is_thread_local_static(self, def_id: DefId) -> bool {
594         self.codegen_fn_attrs(def_id).flags.contains(CodegenFnAttrFlags::THREAD_LOCAL)
595     }
596
597     /// Returns `true` if the node pointed to by `def_id` is a mutable `static` item.
598     #[inline]
599     pub fn is_mutable_static(self, def_id: DefId) -> bool {
600         self.static_mutability(def_id) == Some(hir::Mutability::Mut)
601     }
602
603     /// Get the type of the pointer to the static that we use in MIR.
604     pub fn static_ptr_ty(self, def_id: DefId) -> Ty<'tcx> {
605         // Make sure that any constants in the static's type are evaluated.
606         let static_ty = self.normalize_erasing_regions(ty::ParamEnv::empty(), self.type_of(def_id));
607
608         // Make sure that accesses to unsafe statics end up using raw pointers.
609         // For thread-locals, this needs to be kept in sync with `Rvalue::ty`.
610         if self.is_mutable_static(def_id) {
611             self.mk_mut_ptr(static_ty)
612         } else if self.is_foreign_item(def_id) {
613             self.mk_imm_ptr(static_ty)
614         } else {
615             self.mk_imm_ref(self.lifetimes.re_erased, static_ty)
616         }
617     }
618
619     /// Expands the given impl trait type, stopping if the type is recursive.
620     #[instrument(skip(self), level = "debug", ret)]
621     pub fn try_expand_impl_trait_type(
622         self,
623         def_id: DefId,
624         substs: SubstsRef<'tcx>,
625     ) -> Result<Ty<'tcx>, Ty<'tcx>> {
626         let mut visitor = OpaqueTypeExpander {
627             seen_opaque_tys: FxHashSet::default(),
628             expanded_cache: FxHashMap::default(),
629             primary_def_id: Some(def_id),
630             found_recursion: false,
631             found_any_recursion: false,
632             check_recursion: true,
633             tcx: self,
634         };
635
636         let expanded_type = visitor.expand_opaque_ty(def_id, substs).unwrap();
637         if visitor.found_recursion { Err(expanded_type) } else { Ok(expanded_type) }
638     }
639
640     pub fn bound_type_of(self, def_id: DefId) -> ty::EarlyBinder<Ty<'tcx>> {
641         ty::EarlyBinder(self.type_of(def_id))
642     }
643
644     pub fn bound_trait_impl_trait_tys(
645         self,
646         def_id: DefId,
647     ) -> ty::EarlyBinder<Result<&'tcx FxHashMap<DefId, Ty<'tcx>>, ErrorGuaranteed>> {
648         ty::EarlyBinder(self.collect_trait_impl_trait_tys(def_id))
649     }
650
651     pub fn bound_fn_sig(self, def_id: DefId) -> ty::EarlyBinder<ty::PolyFnSig<'tcx>> {
652         ty::EarlyBinder(self.fn_sig(def_id))
653     }
654
655     pub fn bound_impl_trait_ref(
656         self,
657         def_id: DefId,
658     ) -> Option<ty::EarlyBinder<ty::TraitRef<'tcx>>> {
659         self.impl_trait_ref(def_id).map(|i| ty::EarlyBinder(i))
660     }
661
662     pub fn bound_explicit_item_bounds(
663         self,
664         def_id: DefId,
665     ) -> ty::EarlyBinder<&'tcx [(ty::Predicate<'tcx>, rustc_span::Span)]> {
666         ty::EarlyBinder(self.explicit_item_bounds(def_id))
667     }
668
669     pub fn bound_item_bounds(
670         self,
671         def_id: DefId,
672     ) -> ty::EarlyBinder<&'tcx ty::List<ty::Predicate<'tcx>>> {
673         ty::EarlyBinder(self.item_bounds(def_id))
674     }
675
676     pub fn bound_const_param_default(self, def_id: DefId) -> ty::EarlyBinder<ty::Const<'tcx>> {
677         ty::EarlyBinder(self.const_param_default(def_id))
678     }
679
680     pub fn bound_predicates_of(
681         self,
682         def_id: DefId,
683     ) -> ty::EarlyBinder<ty::generics::GenericPredicates<'tcx>> {
684         ty::EarlyBinder(self.predicates_of(def_id))
685     }
686
687     pub fn bound_explicit_predicates_of(
688         self,
689         def_id: DefId,
690     ) -> ty::EarlyBinder<ty::generics::GenericPredicates<'tcx>> {
691         ty::EarlyBinder(self.explicit_predicates_of(def_id))
692     }
693
694     pub fn bound_impl_subject(self, def_id: DefId) -> ty::EarlyBinder<ty::ImplSubject<'tcx>> {
695         ty::EarlyBinder(self.impl_subject(def_id))
696     }
697
698     /// Returns names of captured upvars for closures and generators.
699     ///
700     /// Here are some examples:
701     ///  - `name__field1__field2` when the upvar is captured by value.
702     ///  - `_ref__name__field` when the upvar is captured by reference.
703     ///
704     /// For generators this only contains upvars that are shared by all states.
705     pub fn closure_saved_names_of_captured_variables(
706         self,
707         def_id: DefId,
708     ) -> SmallVec<[String; 16]> {
709         let body = self.optimized_mir(def_id);
710
711         body.var_debug_info
712             .iter()
713             .filter_map(|var| {
714                 let is_ref = match var.value {
715                     mir::VarDebugInfoContents::Place(place)
716                         if place.local == mir::Local::new(1) =>
717                     {
718                         // The projection is either `[.., Field, Deref]` or `[.., Field]`. It
719                         // implies whether the variable is captured by value or by reference.
720                         matches!(place.projection.last().unwrap(), mir::ProjectionElem::Deref)
721                     }
722                     _ => return None,
723                 };
724                 let prefix = if is_ref { "_ref__" } else { "" };
725                 Some(prefix.to_owned() + var.name.as_str())
726             })
727             .collect()
728     }
729
730     // FIXME(eddyb) maybe precompute this? Right now it's computed once
731     // per generator monomorphization, but it doesn't depend on substs.
732     pub fn generator_layout_and_saved_local_names(
733         self,
734         def_id: DefId,
735     ) -> (
736         &'tcx ty::GeneratorLayout<'tcx>,
737         IndexVec<mir::GeneratorSavedLocal, Option<rustc_span::Symbol>>,
738     ) {
739         let tcx = self;
740         let body = tcx.optimized_mir(def_id);
741         let generator_layout = body.generator_layout().unwrap();
742         let mut generator_saved_local_names =
743             IndexVec::from_elem(None, &generator_layout.field_tys);
744
745         let state_arg = mir::Local::new(1);
746         for var in &body.var_debug_info {
747             let mir::VarDebugInfoContents::Place(place) = &var.value else { continue };
748             if place.local != state_arg {
749                 continue;
750             }
751             match place.projection[..] {
752                 [
753                     // Deref of the `Pin<&mut Self>` state argument.
754                     mir::ProjectionElem::Field(..),
755                     mir::ProjectionElem::Deref,
756                     // Field of a variant of the state.
757                     mir::ProjectionElem::Downcast(_, variant),
758                     mir::ProjectionElem::Field(field, _),
759                 ] => {
760                     let name = &mut generator_saved_local_names
761                         [generator_layout.variant_fields[variant][field]];
762                     if name.is_none() {
763                         name.replace(var.name);
764                     }
765                 }
766                 _ => {}
767             }
768         }
769         (generator_layout, generator_saved_local_names)
770     }
771 }
772
773 struct OpaqueTypeExpander<'tcx> {
774     // Contains the DefIds of the opaque types that are currently being
775     // expanded. When we expand an opaque type we insert the DefId of
776     // that type, and when we finish expanding that type we remove the
777     // its DefId.
778     seen_opaque_tys: FxHashSet<DefId>,
779     // Cache of all expansions we've seen so far. This is a critical
780     // optimization for some large types produced by async fn trees.
781     expanded_cache: FxHashMap<(DefId, SubstsRef<'tcx>), Ty<'tcx>>,
782     primary_def_id: Option<DefId>,
783     found_recursion: bool,
784     found_any_recursion: bool,
785     /// Whether or not to check for recursive opaque types.
786     /// This is `true` when we're explicitly checking for opaque type
787     /// recursion, and 'false' otherwise to avoid unnecessary work.
788     check_recursion: bool,
789     tcx: TyCtxt<'tcx>,
790 }
791
792 impl<'tcx> OpaqueTypeExpander<'tcx> {
793     fn expand_opaque_ty(&mut self, def_id: DefId, substs: SubstsRef<'tcx>) -> Option<Ty<'tcx>> {
794         if self.found_any_recursion {
795             return None;
796         }
797         let substs = substs.fold_with(self);
798         if !self.check_recursion || self.seen_opaque_tys.insert(def_id) {
799             let expanded_ty = match self.expanded_cache.get(&(def_id, substs)) {
800                 Some(expanded_ty) => *expanded_ty,
801                 None => {
802                     let generic_ty = self.tcx.bound_type_of(def_id);
803                     let concrete_ty = generic_ty.subst(self.tcx, substs);
804                     let expanded_ty = self.fold_ty(concrete_ty);
805                     self.expanded_cache.insert((def_id, substs), expanded_ty);
806                     expanded_ty
807                 }
808             };
809             if self.check_recursion {
810                 self.seen_opaque_tys.remove(&def_id);
811             }
812             Some(expanded_ty)
813         } else {
814             // If another opaque type that we contain is recursive, then it
815             // will report the error, so we don't have to.
816             self.found_any_recursion = true;
817             self.found_recursion = def_id == *self.primary_def_id.as_ref().unwrap();
818             None
819         }
820     }
821 }
822
823 impl<'tcx> TypeFolder<'tcx> for OpaqueTypeExpander<'tcx> {
824     fn tcx(&self) -> TyCtxt<'tcx> {
825         self.tcx
826     }
827
828     fn fold_ty(&mut self, t: Ty<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
829         if let ty::Opaque(def_id, substs) = *t.kind() {
830             self.expand_opaque_ty(def_id, substs).unwrap_or(t)
831         } else if t.has_opaque_types() {
832             t.super_fold_with(self)
833         } else {
834             t
835         }
836     }
837 }
838
839 impl<'tcx> Ty<'tcx> {
840     /// Returns the maximum value for the given numeric type (including `char`s)
841     /// or returns `None` if the type is not numeric.
842     pub fn numeric_max_val(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Option<ty::Const<'tcx>> {
843         let val = match self.kind() {
844             ty::Int(_) | ty::Uint(_) => {
845                 let (size, signed) = int_size_and_signed(tcx, self);
846                 let val =
847                     if signed { size.signed_int_max() as u128 } else { size.unsigned_int_max() };
848                 Some(val)
849             }
850             ty::Char => Some(std::char::MAX as u128),
851             ty::Float(fty) => Some(match fty {
852                 ty::FloatTy::F32 => rustc_apfloat::ieee::Single::INFINITY.to_bits(),
853                 ty::FloatTy::F64 => rustc_apfloat::ieee::Double::INFINITY.to_bits(),
854             }),
855             _ => None,
856         };
857
858         val.map(|v| ty::Const::from_bits(tcx, v, ty::ParamEnv::empty().and(self)))
859     }
860
861     /// Returns the minimum value for the given numeric type (including `char`s)
862     /// or returns `None` if the type is not numeric.
863     pub fn numeric_min_val(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Option<ty::Const<'tcx>> {
864         let val = match self.kind() {
865             ty::Int(_) | ty::Uint(_) => {
866                 let (size, signed) = int_size_and_signed(tcx, self);
867                 let val = if signed { size.truncate(size.signed_int_min() as u128) } else { 0 };
868                 Some(val)
869             }
870             ty::Char => Some(0),
871             ty::Float(fty) => Some(match fty {
872                 ty::FloatTy::F32 => (-::rustc_apfloat::ieee::Single::INFINITY).to_bits(),
873                 ty::FloatTy::F64 => (-::rustc_apfloat::ieee::Double::INFINITY).to_bits(),
874             }),
875             _ => None,
876         };
877
878         val.map(|v| ty::Const::from_bits(tcx, v, ty::ParamEnv::empty().and(self)))
879     }
880
881     /// Checks whether values of this type `T` are *moved* or *copied*
882     /// when referenced -- this amounts to a check for whether `T:
883     /// Copy`, but note that we **don't** consider lifetimes when
884     /// doing this check. This means that we may generate MIR which
885     /// does copies even when the type actually doesn't satisfy the
886     /// full requirements for the `Copy` trait (cc #29149) -- this
887     /// winds up being reported as an error during NLL borrow check.
888     pub fn is_copy_modulo_regions(self, tcx: TyCtxt<'tcx>, param_env: ty::ParamEnv<'tcx>) -> bool {
889         self.is_trivially_pure_clone_copy() || tcx.is_copy_raw(param_env.and(self))
890     }
891
892     /// Checks whether values of this type `T` have a size known at
893     /// compile time (i.e., whether `T: Sized`). Lifetimes are ignored
894     /// for the purposes of this check, so it can be an
895     /// over-approximation in generic contexts, where one can have
896     /// strange rules like `<T as Foo<'static>>::Bar: Sized` that
897     /// actually carry lifetime requirements.
898     pub fn is_sized(self, tcx: TyCtxt<'tcx>, param_env: ty::ParamEnv<'tcx>) -> bool {
899         self.is_trivially_sized(tcx) || tcx.is_sized_raw(param_env.and(self))
900     }
901
902     /// Checks whether values of this type `T` implement the `Freeze`
903     /// trait -- frozen types are those that do not contain an
904     /// `UnsafeCell` anywhere. This is a language concept used to
905     /// distinguish "true immutability", which is relevant to
906     /// optimization as well as the rules around static values. Note
907     /// that the `Freeze` trait is not exposed to end users and is
908     /// effectively an implementation detail.
909     pub fn is_freeze(self, tcx: TyCtxt<'tcx>, param_env: ty::ParamEnv<'tcx>) -> bool {
910         self.is_trivially_freeze() || tcx.is_freeze_raw(param_env.and(self))
911     }
912
913     /// Fast path helper for testing if a type is `Freeze`.
914     ///
915     /// Returning true means the type is known to be `Freeze`. Returning
916     /// `false` means nothing -- could be `Freeze`, might not be.
917     fn is_trivially_freeze(self) -> bool {
918         match self.kind() {
919             ty::Int(_)
920             | ty::Uint(_)
921             | ty::Float(_)
922             | ty::Bool
923             | ty::Char
924             | ty::Str
925             | ty::Never
926             | ty::Ref(..)
927             | ty::RawPtr(_)
928             | ty::FnDef(..)
929             | ty::Error(_)
930             | ty::FnPtr(_) => true,
931             ty::Tuple(fields) => fields.iter().all(Self::is_trivially_freeze),
932             ty::Slice(elem_ty) | ty::Array(elem_ty, _) => elem_ty.is_trivially_freeze(),
933             ty::Adt(..)
934             | ty::Bound(..)
935             | ty::Closure(..)
936             | ty::Dynamic(..)
937             | ty::Foreign(_)
938             | ty::Generator(..)
939             | ty::GeneratorWitness(_)
940             | ty::Infer(_)
941             | ty::Opaque(..)
942             | ty::Param(_)
943             | ty::Placeholder(_)
944             | ty::Projection(_) => false,
945         }
946     }
947
948     /// Checks whether values of this type `T` implement the `Unpin` trait.
949     pub fn is_unpin(self, tcx: TyCtxt<'tcx>, param_env: ty::ParamEnv<'tcx>) -> bool {
950         self.is_trivially_unpin() || tcx.is_unpin_raw(param_env.and(self))
951     }
952
953     /// Fast path helper for testing if a type is `Unpin`.
954     ///
955     /// Returning true means the type is known to be `Unpin`. Returning
956     /// `false` means nothing -- could be `Unpin`, might not be.
957     fn is_trivially_unpin(self) -> bool {
958         match self.kind() {
959             ty::Int(_)
960             | ty::Uint(_)
961             | ty::Float(_)
962             | ty::Bool
963             | ty::Char
964             | ty::Str
965             | ty::Never
966             | ty::Ref(..)
967             | ty::RawPtr(_)
968             | ty::FnDef(..)
969             | ty::Error(_)
970             | ty::FnPtr(_) => true,
971             ty::Tuple(fields) => fields.iter().all(Self::is_trivially_unpin),
972             ty::Slice(elem_ty) | ty::Array(elem_ty, _) => elem_ty.is_trivially_unpin(),
973             ty::Adt(..)
974             | ty::Bound(..)
975             | ty::Closure(..)
976             | ty::Dynamic(..)
977             | ty::Foreign(_)
978             | ty::Generator(..)
979             | ty::GeneratorWitness(_)
980             | ty::Infer(_)
981             | ty::Opaque(..)
982             | ty::Param(_)
983             | ty::Placeholder(_)
984             | ty::Projection(_) => false,
985         }
986     }
987
988     /// If `ty.needs_drop(...)` returns `true`, then `ty` is definitely
989     /// non-copy and *might* have a destructor attached; if it returns
990     /// `false`, then `ty` definitely has no destructor (i.e., no drop glue).
991     ///
992     /// (Note that this implies that if `ty` has a destructor attached,
993     /// then `needs_drop` will definitely return `true` for `ty`.)
994     ///
995     /// Note that this method is used to check eligible types in unions.
996     #[inline]
997     pub fn needs_drop(self, tcx: TyCtxt<'tcx>, param_env: ty::ParamEnv<'tcx>) -> bool {
998         // Avoid querying in simple cases.
999         match needs_drop_components(self, &tcx.data_layout) {
1000             Err(AlwaysRequiresDrop) => true,
1001             Ok(components) => {
1002                 let query_ty = match *components {
1003                     [] => return false,
1004                     // If we've got a single component, call the query with that
1005                     // to increase the chance that we hit the query cache.
1006                     [component_ty] => component_ty,
1007                     _ => self,
1008                 };
1009
1010                 // This doesn't depend on regions, so try to minimize distinct
1011                 // query keys used.
1012                 // If normalization fails, we just use `query_ty`.
1013                 let query_ty =
1014                     tcx.try_normalize_erasing_regions(param_env, query_ty).unwrap_or(query_ty);
1015
1016                 tcx.needs_drop_raw(param_env.and(query_ty))
1017             }
1018         }
1019     }
1020
1021     /// Checks if `ty` has a significant drop.
1022     ///
1023     /// Note that this method can return false even if `ty` has a destructor
1024     /// attached; even if that is the case then the adt has been marked with
1025     /// the attribute `rustc_insignificant_dtor`.
1026     ///
1027     /// Note that this method is used to check for change in drop order for
1028     /// 2229 drop reorder migration analysis.
1029     #[inline]
1030     pub fn has_significant_drop(self, tcx: TyCtxt<'tcx>, param_env: ty::ParamEnv<'tcx>) -> bool {
1031         // Avoid querying in simple cases.
1032         match needs_drop_components(self, &tcx.data_layout) {
1033             Err(AlwaysRequiresDrop) => true,
1034             Ok(components) => {
1035                 let query_ty = match *components {
1036                     [] => return false,
1037                     // If we've got a single component, call the query with that
1038                     // to increase the chance that we hit the query cache.
1039                     [component_ty] => component_ty,
1040                     _ => self,
1041                 };
1042
1043                 // FIXME(#86868): We should be canonicalizing, or else moving this to a method of inference
1044                 // context, or *something* like that, but for now just avoid passing inference
1045                 // variables to queries that can't cope with them. Instead, conservatively
1046                 // return "true" (may change drop order).
1047                 if query_ty.needs_infer() {
1048                     return true;
1049                 }
1050
1051                 // This doesn't depend on regions, so try to minimize distinct
1052                 // query keys used.
1053                 let erased = tcx.normalize_erasing_regions(param_env, query_ty);
1054                 tcx.has_significant_drop_raw(param_env.and(erased))
1055             }
1056         }
1057     }
1058
1059     /// Returns `true` if equality for this type is both reflexive and structural.
1060     ///
1061     /// Reflexive equality for a type is indicated by an `Eq` impl for that type.
1062     ///
1063     /// Primitive types (`u32`, `str`) have structural equality by definition. For composite data
1064     /// types, equality for the type as a whole is structural when it is the same as equality
1065     /// between all components (fields, array elements, etc.) of that type. For ADTs, structural
1066     /// equality is indicated by an implementation of `PartialStructuralEq` and `StructuralEq` for
1067     /// that type.
1068     ///
1069     /// This function is "shallow" because it may return `true` for a composite type whose fields
1070     /// are not `StructuralEq`. For example, `[T; 4]` has structural equality regardless of `T`
1071     /// because equality for arrays is determined by the equality of each array element. If you
1072     /// want to know whether a given call to `PartialEq::eq` will proceed structurally all the way
1073     /// down, you will need to use a type visitor.
1074     #[inline]
1075     pub fn is_structural_eq_shallow(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> bool {
1076         match self.kind() {
1077             // Look for an impl of both `PartialStructuralEq` and `StructuralEq`.
1078             ty::Adt(..) => tcx.has_structural_eq_impls(self),
1079
1080             // Primitive types that satisfy `Eq`.
1081             ty::Bool | ty::Char | ty::Int(_) | ty::Uint(_) | ty::Str | ty::Never => true,
1082
1083             // Composite types that satisfy `Eq` when all of their fields do.
1084             //
1085             // Because this function is "shallow", we return `true` for these composites regardless
1086             // of the type(s) contained within.
1087             ty::Ref(..) | ty::Array(..) | ty::Slice(_) | ty::Tuple(..) => true,
1088
1089             // Raw pointers use bitwise comparison.
1090             ty::RawPtr(_) | ty::FnPtr(_) => true,
1091
1092             // Floating point numbers are not `Eq`.
1093             ty::Float(_) => false,
1094
1095             // Conservatively return `false` for all others...
1096
1097             // Anonymous function types
1098             ty::FnDef(..) | ty::Closure(..) | ty::Dynamic(..) | ty::Generator(..) => false,
1099
1100             // Generic or inferred types
1101             //
1102             // FIXME(ecstaticmorse): Maybe we should `bug` here? This should probably only be
1103             // called for known, fully-monomorphized types.
1104             ty::Projection(_)
1105             | ty::Opaque(..)
1106             | ty::Param(_)
1107             | ty::Bound(..)
1108             | ty::Placeholder(_)
1109             | ty::Infer(_) => false,
1110
1111             ty::Foreign(_) | ty::GeneratorWitness(..) | ty::Error(_) => false,
1112         }
1113     }
1114
1115     /// Peel off all reference types in this type until there are none left.
1116     ///
1117     /// This method is idempotent, i.e. `ty.peel_refs().peel_refs() == ty.peel_refs()`.
1118     ///
1119     /// # Examples
1120     ///
1121     /// - `u8` -> `u8`
1122     /// - `&'a mut u8` -> `u8`
1123     /// - `&'a &'b u8` -> `u8`
1124     /// - `&'a *const &'b u8 -> *const &'b u8`
1125     pub fn peel_refs(self) -> Ty<'tcx> {
1126         let mut ty = self;
1127         while let ty::Ref(_, inner_ty, _) = ty.kind() {
1128             ty = *inner_ty;
1129         }
1130         ty
1131     }
1132
1133     #[inline]
1134     pub fn outer_exclusive_binder(self) -> ty::DebruijnIndex {
1135         self.0.outer_exclusive_binder
1136     }
1137 }
1138
1139 pub enum ExplicitSelf<'tcx> {
1140     ByValue,
1141     ByReference(ty::Region<'tcx>, hir::Mutability),
1142     ByRawPointer(hir::Mutability),
1143     ByBox,
1144     Other,
1145 }
1146
1147 impl<'tcx> ExplicitSelf<'tcx> {
1148     /// Categorizes an explicit self declaration like `self: SomeType`
1149     /// into either `self`, `&self`, `&mut self`, `Box<self>`, or
1150     /// `Other`.
1151     /// This is mainly used to require the arbitrary_self_types feature
1152     /// in the case of `Other`, to improve error messages in the common cases,
1153     /// and to make `Other` non-object-safe.
1154     ///
1155     /// Examples:
1156     ///
1157     /// ```ignore (illustrative)
1158     /// impl<'a> Foo for &'a T {
1159     ///     // Legal declarations:
1160     ///     fn method1(self: &&'a T); // ExplicitSelf::ByReference
1161     ///     fn method2(self: &'a T); // ExplicitSelf::ByValue
1162     ///     fn method3(self: Box<&'a T>); // ExplicitSelf::ByBox
1163     ///     fn method4(self: Rc<&'a T>); // ExplicitSelf::Other
1164     ///
1165     ///     // Invalid cases will be caught by `check_method_receiver`:
1166     ///     fn method_err1(self: &'a mut T); // ExplicitSelf::Other
1167     ///     fn method_err2(self: &'static T) // ExplicitSelf::ByValue
1168     ///     fn method_err3(self: &&T) // ExplicitSelf::ByReference
1169     /// }
1170     /// ```
1171     ///
1172     pub fn determine<P>(self_arg_ty: Ty<'tcx>, is_self_ty: P) -> ExplicitSelf<'tcx>
1173     where
1174         P: Fn(Ty<'tcx>) -> bool,
1175     {
1176         use self::ExplicitSelf::*;
1177
1178         match *self_arg_ty.kind() {
1179             _ if is_self_ty(self_arg_ty) => ByValue,
1180             ty::Ref(region, ty, mutbl) if is_self_ty(ty) => ByReference(region, mutbl),
1181             ty::RawPtr(ty::TypeAndMut { ty, mutbl }) if is_self_ty(ty) => ByRawPointer(mutbl),
1182             ty::Adt(def, _) if def.is_box() && is_self_ty(self_arg_ty.boxed_ty()) => ByBox,
1183             _ => Other,
1184         }
1185     }
1186 }
1187
1188 /// Returns a list of types such that the given type needs drop if and only if
1189 /// *any* of the returned types need drop. Returns `Err(AlwaysRequiresDrop)` if
1190 /// this type always needs drop.
1191 pub fn needs_drop_components<'tcx>(
1192     ty: Ty<'tcx>,
1193     target_layout: &TargetDataLayout,
1194 ) -> Result<SmallVec<[Ty<'tcx>; 2]>, AlwaysRequiresDrop> {
1195     match ty.kind() {
1196         ty::Infer(ty::FreshIntTy(_))
1197         | ty::Infer(ty::FreshFloatTy(_))
1198         | ty::Bool
1199         | ty::Int(_)
1200         | ty::Uint(_)
1201         | ty::Float(_)
1202         | ty::Never
1203         | ty::FnDef(..)
1204         | ty::FnPtr(_)
1205         | ty::Char
1206         | ty::GeneratorWitness(..)
1207         | ty::RawPtr(_)
1208         | ty::Ref(..)
1209         | ty::Str => Ok(SmallVec::new()),
1210
1211         // Foreign types can never have destructors.
1212         ty::Foreign(..) => Ok(SmallVec::new()),
1213
1214         ty::Dynamic(..) | ty::Error(_) => Err(AlwaysRequiresDrop),
1215
1216         ty::Slice(ty) => needs_drop_components(*ty, target_layout),
1217         ty::Array(elem_ty, size) => {
1218             match needs_drop_components(*elem_ty, target_layout) {
1219                 Ok(v) if v.is_empty() => Ok(v),
1220                 res => match size.kind().try_to_bits(target_layout.pointer_size) {
1221                     // Arrays of size zero don't need drop, even if their element
1222                     // type does.
1223                     Some(0) => Ok(SmallVec::new()),
1224                     Some(_) => res,
1225                     // We don't know which of the cases above we are in, so
1226                     // return the whole type and let the caller decide what to
1227                     // do.
1228                     None => Ok(smallvec![ty]),
1229                 },
1230             }
1231         }
1232         // If any field needs drop, then the whole tuple does.
1233         ty::Tuple(fields) => fields.iter().try_fold(SmallVec::new(), move |mut acc, elem| {
1234             acc.extend(needs_drop_components(elem, target_layout)?);
1235             Ok(acc)
1236         }),
1237
1238         // These require checking for `Copy` bounds or `Adt` destructors.
1239         ty::Adt(..)
1240         | ty::Projection(..)
1241         | ty::Param(_)
1242         | ty::Bound(..)
1243         | ty::Placeholder(..)
1244         | ty::Opaque(..)
1245         | ty::Infer(_)
1246         | ty::Closure(..)
1247         | ty::Generator(..) => Ok(smallvec![ty]),
1248     }
1249 }
1250
1251 pub fn is_trivially_const_drop<'tcx>(ty: Ty<'tcx>) -> bool {
1252     match *ty.kind() {
1253         ty::Bool
1254         | ty::Char
1255         | ty::Int(_)
1256         | ty::Uint(_)
1257         | ty::Float(_)
1258         | ty::Infer(ty::IntVar(_))
1259         | ty::Infer(ty::FloatVar(_))
1260         | ty::Str
1261         | ty::RawPtr(_)
1262         | ty::Ref(..)
1263         | ty::FnDef(..)
1264         | ty::FnPtr(_)
1265         | ty::Never
1266         | ty::Foreign(_) => true,
1267
1268         ty::Opaque(..)
1269         | ty::Dynamic(..)
1270         | ty::Error(_)
1271         | ty::Bound(..)
1272         | ty::Param(_)
1273         | ty::Placeholder(_)
1274         | ty::Projection(_)
1275         | ty::Infer(_) => false,
1276
1277         // Not trivial because they have components, and instead of looking inside,
1278         // we'll just perform trait selection.
1279         ty::Closure(..) | ty::Generator(..) | ty::GeneratorWitness(_) | ty::Adt(..) => false,
1280
1281         ty::Array(ty, _) | ty::Slice(ty) => is_trivially_const_drop(ty),
1282
1283         ty::Tuple(tys) => tys.iter().all(|ty| is_trivially_const_drop(ty)),
1284     }
1285 }
1286
1287 /// Does the equivalent of
1288 /// ```ignore (ilustrative)
1289 /// let v = self.iter().map(|p| p.fold_with(folder)).collect::<SmallVec<[_; 8]>>();
1290 /// folder.tcx().intern_*(&v)
1291 /// ```
1292 pub fn fold_list<'tcx, F, T>(
1293     list: &'tcx ty::List<T>,
1294     folder: &mut F,
1295     intern: impl FnOnce(TyCtxt<'tcx>, &[T]) -> &'tcx ty::List<T>,
1296 ) -> Result<&'tcx ty::List<T>, F::Error>
1297 where
1298     F: FallibleTypeFolder<'tcx>,
1299     T: TypeFoldable<'tcx> + PartialEq + Copy,
1300 {
1301     let mut iter = list.iter();
1302     // Look for the first element that changed
1303     match iter.by_ref().enumerate().find_map(|(i, t)| match t.try_fold_with(folder) {
1304         Ok(new_t) if new_t == t => None,
1305         new_t => Some((i, new_t)),
1306     }) {
1307         Some((i, Ok(new_t))) => {
1308             // An element changed, prepare to intern the resulting list
1309             let mut new_list = SmallVec::<[_; 8]>::with_capacity(list.len());
1310             new_list.extend_from_slice(&list[..i]);
1311             new_list.push(new_t);
1312             for t in iter {
1313                 new_list.push(t.try_fold_with(folder)?)
1314             }
1315             Ok(intern(folder.tcx(), &new_list))
1316         }
1317         Some((_, Err(err))) => {
1318             return Err(err);
1319         }
1320         None => Ok(list),
1321     }
1322 }
1323
1324 #[derive(Copy, Clone, Debug, HashStable, TyEncodable, TyDecodable)]
1325 pub struct AlwaysRequiresDrop;
1326
1327 /// Reveals all opaque types in the given value, replacing them
1328 /// with their underlying types.
1329 pub fn reveal_opaque_types_in_bounds<'tcx>(
1330     tcx: TyCtxt<'tcx>,
1331     val: &'tcx ty::List<ty::Predicate<'tcx>>,
1332 ) -> &'tcx ty::List<ty::Predicate<'tcx>> {
1333     let mut visitor = OpaqueTypeExpander {
1334         seen_opaque_tys: FxHashSet::default(),
1335         expanded_cache: FxHashMap::default(),
1336         primary_def_id: None,
1337         found_recursion: false,
1338         found_any_recursion: false,
1339         check_recursion: false,
1340         tcx,
1341     };
1342     val.fold_with(&mut visitor)
1343 }
1344
1345 /// Determines whether an item is annotated with `doc(hidden)`.
1346 pub fn is_doc_hidden(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> bool {
1347     tcx.get_attrs(def_id, sym::doc)
1348         .filter_map(|attr| attr.meta_item_list())
1349         .any(|items| items.iter().any(|item| item.has_name(sym::hidden)))
1350 }
1351
1352 /// Determines whether an item is annotated with `doc(notable_trait)`.
1353 pub fn is_doc_notable_trait(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> bool {
1354     tcx.get_attrs(def_id, sym::doc)
1355         .filter_map(|attr| attr.meta_item_list())
1356         .any(|items| items.iter().any(|item| item.has_name(sym::notable_trait)))
1357 }
1358
1359 /// Determines whether an item is an intrinsic by Abi.
1360 pub fn is_intrinsic(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> bool {
1361     matches!(tcx.fn_sig(def_id).abi(), Abi::RustIntrinsic | Abi::PlatformIntrinsic)
1362 }
1363
1364 pub fn provide(providers: &mut ty::query::Providers) {
1365     *providers = ty::query::Providers {
1366         reveal_opaque_types_in_bounds,
1367         is_doc_hidden,
1368         is_doc_notable_trait,
1369         is_intrinsic,
1370         ..*providers
1371     }
1372 }