]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - compiler/rustc_parse/src/parser/attr_wrapper.rs
Rollup merge of #95473 - lqd:macro-expansion, r=petrochenkov
[rust.git] / compiler / rustc_parse / src / parser / attr_wrapper.rs
1 use super::{Capturing, FlatToken, ForceCollect, Parser, ReplaceRange, TokenCursor, TrailingToken};
2 use rustc_ast::token::{self, DelimToken, Token, TokenKind};
3 use rustc_ast::tokenstream::{AttrAnnotatedTokenStream, AttributesData, CreateTokenStream};
4 use rustc_ast::tokenstream::{AttrAnnotatedTokenTree, DelimSpan, LazyTokenStream, Spacing};
5 use rustc_ast::{self as ast};
6 use rustc_ast::{AstLike, AttrVec, Attribute};
7 use rustc_errors::PResult;
8 use rustc_span::{sym, Span, DUMMY_SP};
9
10 use std::convert::TryInto;
11 use std::ops::Range;
12
13 /// A wrapper type to ensure that the parser handles outer attributes correctly.
14 /// When we parse outer attributes, we need to ensure that we capture tokens
15 /// for the attribute target. This allows us to perform cfg-expansion on
16 /// a token stream before we invoke a derive proc-macro.
17 ///
18 /// This wrapper prevents direct access to the underlying `Vec<ast::Attribute>`.
19 /// Parsing code can only get access to the underlying attributes
20 /// by passing an `AttrWrapper` to `collect_tokens_trailing_tokens`.
21 /// This makes it difficult to accidentally construct an AST node
22 /// (which stores a `Vec<ast::Attribute>`) without first collecting tokens.
23 ///
24 /// This struct has its own module, to ensure that the parser code
25 /// cannot directly access the `attrs` field
26 #[derive(Debug, Clone)]
27 pub struct AttrWrapper {
28     attrs: AttrVec,
29     // The start of the outer attributes in the token cursor.
30     // This allows us to create a `ReplaceRange` for the entire attribute
31     // target, including outer attributes.
32     start_pos: usize,
33 }
34
35 // This struct is passed around very frequently,
36 // so make sure it doesn't accidentally get larger
37 #[cfg(all(target_arch = "x86_64", target_pointer_width = "64"))]
38 rustc_data_structures::static_assert_size!(AttrWrapper, 16);
39
40 impl AttrWrapper {
41     pub(super) fn new(attrs: AttrVec, start_pos: usize) -> AttrWrapper {
42         AttrWrapper { attrs, start_pos }
43     }
44     pub fn empty() -> AttrWrapper {
45         AttrWrapper { attrs: AttrVec::new(), start_pos: usize::MAX }
46     }
47     // FIXME: Delay span bug here?
48     pub(crate) fn take_for_recovery(self) -> AttrVec {
49         self.attrs
50     }
51
52     // FIXME: require passing an NT to prevent misuse of this method
53     pub(crate) fn prepend_to_nt_inner(self, attrs: &mut Vec<Attribute>) {
54         let mut self_attrs: Vec<_> = self.attrs.into();
55         std::mem::swap(attrs, &mut self_attrs);
56         attrs.extend(self_attrs);
57     }
58
59     pub fn is_empty(&self) -> bool {
60         self.attrs.is_empty()
61     }
62
63     pub fn maybe_needs_tokens(&self) -> bool {
64         crate::parser::attr::maybe_needs_tokens(&self.attrs)
65     }
66 }
67
68 /// Returns `true` if `attrs` contains a `cfg` or `cfg_attr` attribute
69 fn has_cfg_or_cfg_attr(attrs: &[Attribute]) -> bool {
70     // NOTE: Builtin attributes like `cfg` and `cfg_attr` cannot be renamed via imports.
71     // Therefore, the absence of a literal `cfg` or `cfg_attr` guarantees that
72     // we don't need to do any eager expansion.
73     attrs.iter().any(|attr| {
74         attr.ident().map_or(false, |ident| ident.name == sym::cfg || ident.name == sym::cfg_attr)
75     })
76 }
77
78 // Produces a `TokenStream` on-demand. Using `cursor_snapshot`
79 // and `num_calls`, we can reconstruct the `TokenStream` seen
80 // by the callback. This allows us to avoid producing a `TokenStream`
81 // if it is never needed - for example, a captured `macro_rules!`
82 // argument that is never passed to a proc macro.
83 // In practice token stream creation happens rarely compared to
84 // calls to `collect_tokens` (see some statistics in #78736),
85 // so we are doing as little up-front work as possible.
86 //
87 // This also makes `Parser` very cheap to clone, since
88 // there is no intermediate collection buffer to clone.
89 #[derive(Clone)]
90 struct LazyTokenStreamImpl {
91     start_token: (Token, Spacing),
92     cursor_snapshot: TokenCursor,
93     num_calls: usize,
94     break_last_token: bool,
95     replace_ranges: Box<[ReplaceRange]>,
96 }
97
98 #[cfg(all(target_arch = "x86_64", target_pointer_width = "64"))]
99 rustc_data_structures::static_assert_size!(LazyTokenStreamImpl, 144);
100
101 impl CreateTokenStream for LazyTokenStreamImpl {
102     fn create_token_stream(&self) -> AttrAnnotatedTokenStream {
103         // The token produced by the final call to `{,inlined_}next` or
104         // `{,inlined_}next_desugared` was not actually consumed by the
105         // callback. The combination of chaining the initial token and using
106         // `take` produces the desired result - we produce an empty
107         // `TokenStream` if no calls were made, and omit the final token
108         // otherwise.
109         let mut cursor_snapshot = self.cursor_snapshot.clone();
110         let tokens =
111             std::iter::once((FlatToken::Token(self.start_token.0.clone()), self.start_token.1))
112                 .chain((0..self.num_calls).map(|_| {
113                     let token = if cursor_snapshot.desugar_doc_comments {
114                         cursor_snapshot.next_desugared()
115                     } else {
116                         cursor_snapshot.next()
117                     };
118                     (FlatToken::Token(token.0), token.1)
119                 }))
120                 .take(self.num_calls);
121
122         if !self.replace_ranges.is_empty() {
123             let mut tokens: Vec<_> = tokens.collect();
124             let mut replace_ranges = self.replace_ranges.clone();
125             replace_ranges.sort_by_key(|(range, _)| range.start);
126
127             #[cfg(debug_assertions)]
128             {
129                 for [(range, tokens), (next_range, next_tokens)] in replace_ranges.array_windows() {
130                     assert!(
131                         range.end <= next_range.start || range.end >= next_range.end,
132                         "Replace ranges should either be disjoint or nested: ({:?}, {:?}) ({:?}, {:?})",
133                         range,
134                         tokens,
135                         next_range,
136                         next_tokens,
137                     );
138                 }
139             }
140
141             // Process the replace ranges, starting from the highest start
142             // position and working our way back. If have tokens like:
143             //
144             // `#[cfg(FALSE)]` struct Foo { #[cfg(FALSE)] field: bool }`
145             //
146             // Then we will generate replace ranges for both
147             // the `#[cfg(FALSE)] field: bool` and the entire
148             // `#[cfg(FALSE)]` struct Foo { #[cfg(FALSE)] field: bool }`
149             //
150             // By starting processing from the replace range with the greatest
151             // start position, we ensure that any replace range which encloses
152             // another replace range will capture the *replaced* tokens for the inner
153             // range, not the original tokens.
154             for (range, new_tokens) in replace_ranges.iter().rev() {
155                 assert!(!range.is_empty(), "Cannot replace an empty range: {:?}", range);
156                 // Replace ranges are only allowed to decrease the number of tokens.
157                 assert!(
158                     range.len() >= new_tokens.len(),
159                     "Range {:?} has greater len than {:?}",
160                     range,
161                     new_tokens
162                 );
163
164                 // Replace any removed tokens with `FlatToken::Empty`.
165                 // This keeps the total length of `tokens` constant throughout the
166                 // replacement process, allowing us to use all of the `ReplaceRanges` entries
167                 // without adjusting indices.
168                 let filler = std::iter::repeat((FlatToken::Empty, Spacing::Alone))
169                     .take(range.len() - new_tokens.len());
170
171                 tokens.splice(
172                     (range.start as usize)..(range.end as usize),
173                     new_tokens.clone().into_iter().chain(filler),
174                 );
175             }
176             make_token_stream(tokens.into_iter(), self.break_last_token)
177         } else {
178             make_token_stream(tokens, self.break_last_token)
179         }
180     }
181 }
182
183 impl<'a> Parser<'a> {
184     /// Records all tokens consumed by the provided callback,
185     /// including the current token. These tokens are collected
186     /// into a `LazyTokenStream`, and returned along with the result
187     /// of the callback.
188     ///
189     /// Note: If your callback consumes an opening delimiter
190     /// (including the case where you call `collect_tokens`
191     /// when the current token is an opening delimiter),
192     /// you must also consume the corresponding closing delimiter.
193     ///
194     /// That is, you can consume
195     /// `something ([{ }])` or `([{}])`, but not `([{}]`
196     ///
197     /// This restriction shouldn't be an issue in practice,
198     /// since this function is used to record the tokens for
199     /// a parsed AST item, which always has matching delimiters.
200     pub fn collect_tokens_trailing_token<R: AstLike>(
201         &mut self,
202         attrs: AttrWrapper,
203         force_collect: ForceCollect,
204         f: impl FnOnce(&mut Self, Vec<ast::Attribute>) -> PResult<'a, (R, TrailingToken)>,
205     ) -> PResult<'a, R> {
206         // We only bail out when nothing could possibly observe the collected tokens:
207         // 1. We cannot be force collecting tokens (since force-collecting requires tokens
208         //    by definition
209         if matches!(force_collect, ForceCollect::No)
210             // None of our outer attributes can require tokens (e.g. a proc-macro)
211             && !attrs.maybe_needs_tokens()
212             // If our target supports custom inner attributes, then we cannot bail
213             // out early, since we may need to capture tokens for a custom inner attribute
214             // invocation.
215             && !R::SUPPORTS_CUSTOM_INNER_ATTRS
216             // Never bail out early in `capture_cfg` mode, since there might be `#[cfg]`
217             // or `#[cfg_attr]` attributes.
218             && !self.capture_cfg
219         {
220             return Ok(f(self, attrs.attrs.into())?.0);
221         }
222
223         let start_token = (self.token.clone(), self.token_spacing);
224         let cursor_snapshot = self.token_cursor.clone();
225
226         let has_outer_attrs = !attrs.attrs.is_empty();
227         let prev_capturing = std::mem::replace(&mut self.capture_state.capturing, Capturing::Yes);
228         let replace_ranges_start = self.capture_state.replace_ranges.len();
229
230         let ret = f(self, attrs.attrs.into());
231
232         self.capture_state.capturing = prev_capturing;
233
234         let (mut ret, trailing) = ret?;
235
236         // When we're not in `capture-cfg` mode, then bail out early if:
237         // 1. Our target doesn't support tokens at all (e.g we're parsing an `NtIdent`)
238         //    so there's nothing for us to do.
239         // 2. Our target already has tokens set (e.g. we've parsed something
240         // like `#[my_attr] $item`. The actual parsing code takes care of prepending
241         // any attributes to the nonterminal, so we don't need to modify the
242         // already captured tokens.
243         // Note that this check is independent of `force_collect`- if we already
244         // have tokens, or can't even store them, then there's never a need to
245         // force collection of new tokens.
246         if !self.capture_cfg && matches!(ret.tokens_mut(), None | Some(Some(_))) {
247             return Ok(ret);
248         }
249
250         // This is very similar to the bail out check at the start of this function.
251         // Now that we've parsed an AST node, we have more information available.
252         if matches!(force_collect, ForceCollect::No)
253             // We now have inner attributes available, so this check is more precise
254             // than `attrs.maybe_needs_tokens()` at the start of the function.
255             // As a result, we don't need to check `R::SUPPORTS_CUSTOM_INNER_ATTRS`
256             && !crate::parser::attr::maybe_needs_tokens(ret.attrs())
257             // Subtle: We call `has_cfg_or_cfg_attr` with the attrs from `ret`.
258             // This ensures that we consider inner attributes (e.g. `#![cfg]`),
259             // which require us to have tokens available
260             // We also call `has_cfg_or_cfg_attr` at the beginning of this function,
261             // but we only bail out if there's no possibility of inner attributes
262             // (!R::SUPPORTS_CUSTOM_INNER_ATTRS)
263             // We only capture about `#[cfg]` or `#[cfg_attr]` in `capture_cfg`
264             // mode - during normal parsing, we don't need any special capturing
265             // for those attributes, since they're builtin.
266             && !(self.capture_cfg && has_cfg_or_cfg_attr(ret.attrs()))
267         {
268             return Ok(ret);
269         }
270
271         let mut inner_attr_replace_ranges = Vec::new();
272         // Take the captured ranges for any inner attributes that we parsed.
273         for inner_attr in ret.attrs().iter().filter(|a| a.style == ast::AttrStyle::Inner) {
274             if let Some(attr_range) = self.capture_state.inner_attr_ranges.remove(&inner_attr.id) {
275                 inner_attr_replace_ranges.push(attr_range);
276             } else {
277                 self.sess
278                     .span_diagnostic
279                     .delay_span_bug(inner_attr.span, "Missing token range for attribute");
280             }
281         }
282
283         let replace_ranges_end = self.capture_state.replace_ranges.len();
284
285         let cursor_snapshot_next_calls = cursor_snapshot.num_next_calls;
286         let mut end_pos = self.token_cursor.num_next_calls;
287
288         // Capture a trailing token if requested by the callback 'f'
289         match trailing {
290             TrailingToken::None => {}
291             TrailingToken::Semi => {
292                 assert_eq!(self.token.kind, token::Semi);
293                 end_pos += 1;
294             }
295             TrailingToken::MaybeComma => {
296                 if self.token.kind == token::Comma {
297                     end_pos += 1;
298                 }
299             }
300         }
301
302         // If we 'broke' the last token (e.g. breaking a '>>' token to two '>' tokens),
303         // then extend the range of captured tokens to include it, since the parser
304         // was not actually bumped past it. When the `LazyTokenStream` gets converted
305         // into an `AttrAnnotatedTokenStream`, we will create the proper token.
306         if self.token_cursor.break_last_token {
307             assert_eq!(
308                 trailing,
309                 TrailingToken::None,
310                 "Cannot set `break_last_token` and have trailing token"
311             );
312             end_pos += 1;
313         }
314
315         let num_calls = end_pos - cursor_snapshot_next_calls;
316
317         // If we have no attributes, then we will never need to
318         // use any replace ranges.
319         let replace_ranges: Box<[ReplaceRange]> = if ret.attrs().is_empty() && !self.capture_cfg {
320             Box::new([])
321         } else {
322             // Grab any replace ranges that occur *inside* the current AST node.
323             // We will perform the actual replacement when we convert the `LazyTokenStream`
324             // to an `AttrAnnotatedTokenStream`
325             let start_calls: u32 = cursor_snapshot_next_calls.try_into().unwrap();
326             self.capture_state.replace_ranges[replace_ranges_start..replace_ranges_end]
327                 .iter()
328                 .cloned()
329                 .chain(inner_attr_replace_ranges.clone().into_iter())
330                 .map(|(range, tokens)| {
331                     ((range.start - start_calls)..(range.end - start_calls), tokens)
332                 })
333                 .collect()
334         };
335
336         let tokens = LazyTokenStream::new(LazyTokenStreamImpl {
337             start_token,
338             num_calls,
339             cursor_snapshot,
340             break_last_token: self.token_cursor.break_last_token,
341             replace_ranges,
342         });
343
344         // If we support tokens at all
345         if let Some(target_tokens) = ret.tokens_mut() {
346             if target_tokens.is_none() {
347                 // Store se our newly captured tokens into the AST node
348                 *target_tokens = Some(tokens.clone());
349             }
350         }
351
352         let final_attrs = ret.attrs();
353
354         // If `capture_cfg` is set and we're inside a recursive call to
355         // `collect_tokens_trailing_token`, then we need to register a replace range
356         // if we have `#[cfg]` or `#[cfg_attr]`. This allows us to run eager cfg-expansion
357         // on the captured token stream.
358         if self.capture_cfg
359             && matches!(self.capture_state.capturing, Capturing::Yes)
360             && has_cfg_or_cfg_attr(&final_attrs)
361         {
362             let attr_data = AttributesData { attrs: final_attrs.to_vec().into(), tokens };
363
364             // Replace the entire AST node that we just parsed, including attributes,
365             // with a `FlatToken::AttrTarget`. If this AST node is inside an item
366             // that has `#[derive]`, then this will allow us to cfg-expand this
367             // AST node.
368             let start_pos =
369                 if has_outer_attrs { attrs.start_pos } else { cursor_snapshot_next_calls };
370             let new_tokens = vec![(FlatToken::AttrTarget(attr_data), Spacing::Alone)];
371
372             assert!(
373                 !self.token_cursor.break_last_token,
374                 "Should not have unglued last token with cfg attr"
375             );
376             let range: Range<u32> = (start_pos.try_into().unwrap())..(end_pos.try_into().unwrap());
377             self.capture_state.replace_ranges.push((range, new_tokens));
378             self.capture_state.replace_ranges.extend(inner_attr_replace_ranges);
379         }
380
381         // Only clear our `replace_ranges` when we're finished capturing entirely.
382         if matches!(self.capture_state.capturing, Capturing::No) {
383             self.capture_state.replace_ranges.clear();
384             // We don't clear `inner_attr_ranges`, as doing so repeatedly
385             // had a measurable performance impact. Most inner attributes that
386             // we insert will get removed - when we drop the parser, we'll free
387             // up the memory used by any attributes that we didn't remove from the map.
388         }
389         Ok(ret)
390     }
391 }
392
393 /// Converts a flattened iterator of tokens (including open and close delimiter tokens)
394 /// into a `TokenStream`, creating a `TokenTree::Delimited` for each matching pair
395 /// of open and close delims.
396 // FIXME(#67062): Currently, we don't parse `None`-delimited groups correctly,
397 // which can cause us to end up with mismatched `None` delimiters in our
398 // captured tokens. This function contains several hacks to work around this -
399 // essentially, we throw away mismatched `None` delimiters when we encounter them.
400 // Once we properly parse `None` delimiters, they can be captured just like any
401 // other tokens, and these hacks can be removed.
402 fn make_token_stream(
403     mut iter: impl Iterator<Item = (FlatToken, Spacing)>,
404     break_last_token: bool,
405 ) -> AttrAnnotatedTokenStream {
406     #[derive(Debug)]
407     struct FrameData {
408         open: Span,
409         open_delim: DelimToken,
410         inner: Vec<(AttrAnnotatedTokenTree, Spacing)>,
411     }
412     let mut stack =
413         vec![FrameData { open: DUMMY_SP, open_delim: DelimToken::NoDelim, inner: vec![] }];
414     let mut token_and_spacing = iter.next();
415     while let Some((token, spacing)) = token_and_spacing {
416         match token {
417             FlatToken::Token(Token { kind: TokenKind::OpenDelim(delim), span }) => {
418                 stack.push(FrameData { open: span, open_delim: delim, inner: vec![] });
419             }
420             FlatToken::Token(Token { kind: TokenKind::CloseDelim(delim), span }) => {
421                 // HACK: If we encounter a mismatched `None` delimiter at the top
422                 // level, just ignore it.
423                 if matches!(delim, DelimToken::NoDelim)
424                     && (stack.len() == 1
425                         || !matches!(stack.last_mut().unwrap().open_delim, DelimToken::NoDelim))
426                 {
427                     token_and_spacing = iter.next();
428                     continue;
429                 }
430                 let frame_data = stack
431                     .pop()
432                     .unwrap_or_else(|| panic!("Token stack was empty for token: {:?}", token));
433
434                 // HACK: If our current frame has a mismatched opening `None` delimiter,
435                 // merge our current frame with the one above it. That is, transform
436                 // `[ { < first second } third ]` into `[ { first second } third ]`
437                 if !matches!(delim, DelimToken::NoDelim)
438                     && matches!(frame_data.open_delim, DelimToken::NoDelim)
439                 {
440                     stack.last_mut().unwrap().inner.extend(frame_data.inner);
441                     // Process our closing delimiter again, this time at the previous
442                     // frame in the stack
443                     token_and_spacing = Some((token, spacing));
444                     continue;
445                 }
446
447                 assert_eq!(
448                     frame_data.open_delim, delim,
449                     "Mismatched open/close delims: open={:?} close={:?}",
450                     frame_data.open, span
451                 );
452                 let dspan = DelimSpan::from_pair(frame_data.open, span);
453                 let stream = AttrAnnotatedTokenStream::new(frame_data.inner);
454                 let delimited = AttrAnnotatedTokenTree::Delimited(dspan, delim, stream);
455                 stack
456                     .last_mut()
457                     .unwrap_or_else(|| {
458                         panic!("Bottom token frame is missing for token: {:?}", token)
459                     })
460                     .inner
461                     .push((delimited, Spacing::Alone));
462             }
463             FlatToken::Token(token) => stack
464                 .last_mut()
465                 .expect("Bottom token frame is missing!")
466                 .inner
467                 .push((AttrAnnotatedTokenTree::Token(token), spacing)),
468             FlatToken::AttrTarget(data) => stack
469                 .last_mut()
470                 .expect("Bottom token frame is missing!")
471                 .inner
472                 .push((AttrAnnotatedTokenTree::Attributes(data), spacing)),
473             FlatToken::Empty => {}
474         }
475         token_and_spacing = iter.next();
476     }
477     // HACK: If we don't have a closing `None` delimiter for our last
478     // frame, merge the frame with the top-level frame. That is,
479     // turn `< first second` into `first second`
480     if stack.len() == 2 && stack[1].open_delim == DelimToken::NoDelim {
481         let temp_buf = stack.pop().unwrap();
482         stack.last_mut().unwrap().inner.extend(temp_buf.inner);
483     }
484     let mut final_buf = stack.pop().expect("Missing final buf!");
485     if break_last_token {
486         let (last_token, spacing) = final_buf.inner.pop().unwrap();
487         if let AttrAnnotatedTokenTree::Token(last_token) = last_token {
488             let unglued_first = last_token.kind.break_two_token_op().unwrap().0;
489
490             // An 'unglued' token is always two ASCII characters
491             let mut first_span = last_token.span.shrink_to_lo();
492             first_span = first_span.with_hi(first_span.lo() + rustc_span::BytePos(1));
493
494             final_buf.inner.push((
495                 AttrAnnotatedTokenTree::Token(Token::new(unglued_first, first_span)),
496                 spacing,
497             ));
498         } else {
499             panic!("Unexpected last token {:?}", last_token)
500         }
501     }
502     assert!(stack.is_empty(), "Stack should be empty: final_buf={:?} stack={:?}", final_buf, stack);
503     AttrAnnotatedTokenStream::new(final_buf.inner)
504 }