]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - compiler/rustc_parse/src/parser/path.rs
Auto merge of #80267 - 0urobor0s:ouro/61592, r=jyn514
[rust.git] / compiler / rustc_parse / src / parser / path.rs
1 use super::ty::{AllowPlus, RecoverQPath, RecoverReturnSign};
2 use super::{Parser, TokenType};
3 use crate::maybe_whole;
4 use rustc_ast::ptr::P;
5 use rustc_ast::token::{self, Token};
6 use rustc_ast::{self as ast, AngleBracketedArg, AngleBracketedArgs, ParenthesizedArgs};
7 use rustc_ast::{AnonConst, AssocTyConstraint, AssocTyConstraintKind, BlockCheckMode};
8 use rustc_ast::{GenericArg, GenericArgs};
9 use rustc_ast::{Path, PathSegment, QSelf};
10 use rustc_errors::{pluralize, Applicability, PResult};
11 use rustc_span::source_map::{BytePos, Span};
12 use rustc_span::symbol::{kw, sym, Ident};
13
14 use std::mem;
15 use tracing::debug;
16
17 /// Specifies how to parse a path.
18 #[derive(Copy, Clone, PartialEq)]
19 pub enum PathStyle {
20     /// In some contexts, notably in expressions, paths with generic arguments are ambiguous
21     /// with something else. For example, in expressions `segment < ....` can be interpreted
22     /// as a comparison and `segment ( ....` can be interpreted as a function call.
23     /// In all such contexts the non-path interpretation is preferred by default for practical
24     /// reasons, but the path interpretation can be forced by the disambiguator `::`, e.g.
25     /// `x<y>` - comparisons, `x::<y>` - unambiguously a path.
26     Expr,
27     /// In other contexts, notably in types, no ambiguity exists and paths can be written
28     /// without the disambiguator, e.g., `x<y>` - unambiguously a path.
29     /// Paths with disambiguators are still accepted, `x::<Y>` - unambiguously a path too.
30     Type,
31     /// A path with generic arguments disallowed, e.g., `foo::bar::Baz`, used in imports,
32     /// visibilities or attributes.
33     /// Technically, this variant is unnecessary and e.g., `Expr` can be used instead
34     /// (paths in "mod" contexts have to be checked later for absence of generic arguments
35     /// anyway, due to macros), but it is used to avoid weird suggestions about expected
36     /// tokens when something goes wrong.
37     Mod,
38 }
39
40 impl<'a> Parser<'a> {
41     /// Parses a qualified path.
42     /// Assumes that the leading `<` has been parsed already.
43     ///
44     /// `qualified_path = <type [as trait_ref]>::path`
45     ///
46     /// # Examples
47     /// `<T>::default`
48     /// `<T as U>::a`
49     /// `<T as U>::F::a<S>` (without disambiguator)
50     /// `<T as U>::F::a::<S>` (with disambiguator)
51     pub(super) fn parse_qpath(&mut self, style: PathStyle) -> PResult<'a, (QSelf, Path)> {
52         let lo = self.prev_token.span;
53         let ty = self.parse_ty()?;
54
55         // `path` will contain the prefix of the path up to the `>`,
56         // if any (e.g., `U` in the `<T as U>::*` examples
57         // above). `path_span` has the span of that path, or an empty
58         // span in the case of something like `<T>::Bar`.
59         let (mut path, path_span);
60         if self.eat_keyword(kw::As) {
61             let path_lo = self.token.span;
62             path = self.parse_path(PathStyle::Type)?;
63             path_span = path_lo.to(self.prev_token.span);
64         } else {
65             path_span = self.token.span.to(self.token.span);
66             path = ast::Path { segments: Vec::new(), span: path_span, tokens: None };
67         }
68
69         // See doc comment for `unmatched_angle_bracket_count`.
70         self.expect(&token::Gt)?;
71         if self.unmatched_angle_bracket_count > 0 {
72             self.unmatched_angle_bracket_count -= 1;
73             debug!("parse_qpath: (decrement) count={:?}", self.unmatched_angle_bracket_count);
74         }
75
76         if !self.recover_colon_before_qpath_proj() {
77             self.expect(&token::ModSep)?;
78         }
79
80         let qself = QSelf { ty, path_span, position: path.segments.len() };
81         self.parse_path_segments(&mut path.segments, style)?;
82
83         Ok((
84             qself,
85             Path { segments: path.segments, span: lo.to(self.prev_token.span), tokens: None },
86         ))
87     }
88
89     /// Recover from an invalid single colon, when the user likely meant a qualified path.
90     /// We avoid emitting this if not followed by an identifier, as our assumption that the user
91     /// intended this to be a qualified path may not be correct.
92     ///
93     /// ```ignore (diagnostics)
94     /// <Bar as Baz<T>>:Qux
95     ///                ^ help: use double colon
96     /// ```
97     fn recover_colon_before_qpath_proj(&mut self) -> bool {
98         if self.token.kind != token::Colon
99             || self.look_ahead(1, |t| !t.is_ident() || t.is_reserved_ident())
100         {
101             return false;
102         }
103
104         self.bump(); // colon
105
106         self.diagnostic()
107             .struct_span_err(
108                 self.prev_token.span,
109                 "found single colon before projection in qualified path",
110             )
111             .span_suggestion(
112                 self.prev_token.span,
113                 "use double colon",
114                 "::".to_string(),
115                 Applicability::MachineApplicable,
116             )
117             .emit();
118
119         true
120     }
121
122     /// Parses simple paths.
123     ///
124     /// `path = [::] segment+`
125     /// `segment = ident | ident[::]<args> | ident[::](args) [-> type]`
126     ///
127     /// # Examples
128     /// `a::b::C<D>` (without disambiguator)
129     /// `a::b::C::<D>` (with disambiguator)
130     /// `Fn(Args)` (without disambiguator)
131     /// `Fn::(Args)` (with disambiguator)
132     pub(super) fn parse_path(&mut self, style: PathStyle) -> PResult<'a, Path> {
133         maybe_whole!(self, NtPath, |path| {
134             if style == PathStyle::Mod && path.segments.iter().any(|segment| segment.args.is_some())
135             {
136                 self.struct_span_err(path.span, "unexpected generic arguments in path").emit();
137             }
138             path
139         });
140
141         let lo = self.token.span;
142         let mut segments = Vec::new();
143         let mod_sep_ctxt = self.token.span.ctxt();
144         if self.eat(&token::ModSep) {
145             segments.push(PathSegment::path_root(lo.shrink_to_lo().with_ctxt(mod_sep_ctxt)));
146         }
147         self.parse_path_segments(&mut segments, style)?;
148
149         Ok(Path { segments, span: lo.to(self.prev_token.span), tokens: None })
150     }
151
152     pub(super) fn parse_path_segments(
153         &mut self,
154         segments: &mut Vec<PathSegment>,
155         style: PathStyle,
156     ) -> PResult<'a, ()> {
157         loop {
158             let segment = self.parse_path_segment(style)?;
159             if style == PathStyle::Expr {
160                 // In order to check for trailing angle brackets, we must have finished
161                 // recursing (`parse_path_segment` can indirectly call this function),
162                 // that is, the next token must be the highlighted part of the below example:
163                 //
164                 // `Foo::<Bar as Baz<T>>::Qux`
165                 //                      ^ here
166                 //
167                 // As opposed to the below highlight (if we had only finished the first
168                 // recursion):
169                 //
170                 // `Foo::<Bar as Baz<T>>::Qux`
171                 //                     ^ here
172                 //
173                 // `PathStyle::Expr` is only provided at the root invocation and never in
174                 // `parse_path_segment` to recurse and therefore can be checked to maintain
175                 // this invariant.
176                 self.check_trailing_angle_brackets(&segment, &[&token::ModSep]);
177             }
178             segments.push(segment);
179
180             if self.is_import_coupler() || !self.eat(&token::ModSep) {
181                 return Ok(());
182             }
183         }
184     }
185
186     pub(super) fn parse_path_segment(&mut self, style: PathStyle) -> PResult<'a, PathSegment> {
187         let ident = self.parse_path_segment_ident()?;
188
189         let is_args_start = |token: &Token| {
190             matches!(
191                 token.kind,
192                 token::Lt
193                     | token::BinOp(token::Shl)
194                     | token::OpenDelim(token::Paren)
195                     | token::LArrow
196             )
197         };
198         let check_args_start = |this: &mut Self| {
199             this.expected_tokens.extend_from_slice(&[
200                 TokenType::Token(token::Lt),
201                 TokenType::Token(token::OpenDelim(token::Paren)),
202             ]);
203             is_args_start(&this.token)
204         };
205
206         Ok(
207             if style == PathStyle::Type && check_args_start(self)
208                 || style != PathStyle::Mod
209                     && self.check(&token::ModSep)
210                     && self.look_ahead(1, |t| is_args_start(t))
211             {
212                 // We use `style == PathStyle::Expr` to check if this is in a recursion or not. If
213                 // it isn't, then we reset the unmatched angle bracket count as we're about to start
214                 // parsing a new path.
215                 if style == PathStyle::Expr {
216                     self.unmatched_angle_bracket_count = 0;
217                     self.max_angle_bracket_count = 0;
218                 }
219
220                 // Generic arguments are found - `<`, `(`, `::<` or `::(`.
221                 self.eat(&token::ModSep);
222                 let lo = self.token.span;
223                 let args = if self.eat_lt() {
224                     // `<'a, T, A = U>`
225                     let args =
226                         self.parse_angle_args_with_leading_angle_bracket_recovery(style, lo)?;
227                     self.expect_gt()?;
228                     let span = lo.to(self.prev_token.span);
229                     AngleBracketedArgs { args, span }.into()
230                 } else {
231                     // `(T, U) -> R`
232                     let (inputs, _) = self.parse_paren_comma_seq(|p| p.parse_ty())?;
233                     let span = ident.span.to(self.prev_token.span);
234                     let output =
235                         self.parse_ret_ty(AllowPlus::No, RecoverQPath::No, RecoverReturnSign::No)?;
236                     ParenthesizedArgs { inputs, output, span }.into()
237                 };
238
239                 PathSegment { ident, args, id: ast::DUMMY_NODE_ID }
240             } else {
241                 // Generic arguments are not found.
242                 PathSegment::from_ident(ident)
243             },
244         )
245     }
246
247     pub(super) fn parse_path_segment_ident(&mut self) -> PResult<'a, Ident> {
248         match self.token.ident() {
249             Some((ident, false)) if ident.is_path_segment_keyword() => {
250                 self.bump();
251                 Ok(ident)
252             }
253             _ => self.parse_ident(),
254         }
255     }
256
257     /// Parses generic args (within a path segment) with recovery for extra leading angle brackets.
258     /// For the purposes of understanding the parsing logic of generic arguments, this function
259     /// can be thought of being the same as just calling `self.parse_angle_args()` if the source
260     /// had the correct amount of leading angle brackets.
261     ///
262     /// ```ignore (diagnostics)
263     /// bar::<<<<T as Foo>::Output>();
264     ///      ^^ help: remove extra angle brackets
265     /// ```
266     fn parse_angle_args_with_leading_angle_bracket_recovery(
267         &mut self,
268         style: PathStyle,
269         lo: Span,
270     ) -> PResult<'a, Vec<AngleBracketedArg>> {
271         // We need to detect whether there are extra leading left angle brackets and produce an
272         // appropriate error and suggestion. This cannot be implemented by looking ahead at
273         // upcoming tokens for a matching `>` character - if there are unmatched `<` tokens
274         // then there won't be matching `>` tokens to find.
275         //
276         // To explain how this detection works, consider the following example:
277         //
278         // ```ignore (diagnostics)
279         // bar::<<<<T as Foo>::Output>();
280         //      ^^ help: remove extra angle brackets
281         // ```
282         //
283         // Parsing of the left angle brackets starts in this function. We start by parsing the
284         // `<` token (incrementing the counter of unmatched angle brackets on `Parser` via
285         // `eat_lt`):
286         //
287         // *Upcoming tokens:* `<<<<T as Foo>::Output>;`
288         // *Unmatched count:* 1
289         // *`parse_path_segment` calls deep:* 0
290         //
291         // This has the effect of recursing as this function is called if a `<` character
292         // is found within the expected generic arguments:
293         //
294         // *Upcoming tokens:* `<<<T as Foo>::Output>;`
295         // *Unmatched count:* 2
296         // *`parse_path_segment` calls deep:* 1
297         //
298         // Eventually we will have recursed until having consumed all of the `<` tokens and
299         // this will be reflected in the count:
300         //
301         // *Upcoming tokens:* `T as Foo>::Output>;`
302         // *Unmatched count:* 4
303         // `parse_path_segment` calls deep:* 3
304         //
305         // The parser will continue until reaching the first `>` - this will decrement the
306         // unmatched angle bracket count and return to the parent invocation of this function
307         // having succeeded in parsing:
308         //
309         // *Upcoming tokens:* `::Output>;`
310         // *Unmatched count:* 3
311         // *`parse_path_segment` calls deep:* 2
312         //
313         // This will continue until the next `>` character which will also return successfully
314         // to the parent invocation of this function and decrement the count:
315         //
316         // *Upcoming tokens:* `;`
317         // *Unmatched count:* 2
318         // *`parse_path_segment` calls deep:* 1
319         //
320         // At this point, this function will expect to find another matching `>` character but
321         // won't be able to and will return an error. This will continue all the way up the
322         // call stack until the first invocation:
323         //
324         // *Upcoming tokens:* `;`
325         // *Unmatched count:* 2
326         // *`parse_path_segment` calls deep:* 0
327         //
328         // In doing this, we have managed to work out how many unmatched leading left angle
329         // brackets there are, but we cannot recover as the unmatched angle brackets have
330         // already been consumed. To remedy this, we keep a snapshot of the parser state
331         // before we do the above. We can then inspect whether we ended up with a parsing error
332         // and unmatched left angle brackets and if so, restore the parser state before we
333         // consumed any `<` characters to emit an error and consume the erroneous tokens to
334         // recover by attempting to parse again.
335         //
336         // In practice, the recursion of this function is indirect and there will be other
337         // locations that consume some `<` characters - as long as we update the count when
338         // this happens, it isn't an issue.
339
340         let is_first_invocation = style == PathStyle::Expr;
341         // Take a snapshot before attempting to parse - we can restore this later.
342         let snapshot = if is_first_invocation { Some(self.clone()) } else { None };
343
344         debug!("parse_generic_args_with_leading_angle_bracket_recovery: (snapshotting)");
345         match self.parse_angle_args() {
346             Ok(args) => Ok(args),
347             Err(ref mut e) if is_first_invocation && self.unmatched_angle_bracket_count > 0 => {
348                 // Cancel error from being unable to find `>`. We know the error
349                 // must have been this due to a non-zero unmatched angle bracket
350                 // count.
351                 e.cancel();
352
353                 // Swap `self` with our backup of the parser state before attempting to parse
354                 // generic arguments.
355                 let snapshot = mem::replace(self, snapshot.unwrap());
356
357                 debug!(
358                     "parse_generic_args_with_leading_angle_bracket_recovery: (snapshot failure) \
359                      snapshot.count={:?}",
360                     snapshot.unmatched_angle_bracket_count,
361                 );
362
363                 // Eat the unmatched angle brackets.
364                 for _ in 0..snapshot.unmatched_angle_bracket_count {
365                     self.eat_lt();
366                 }
367
368                 // Make a span over ${unmatched angle bracket count} characters.
369                 let span = lo.with_hi(lo.lo() + BytePos(snapshot.unmatched_angle_bracket_count));
370                 self.struct_span_err(
371                     span,
372                     &format!(
373                         "unmatched angle bracket{}",
374                         pluralize!(snapshot.unmatched_angle_bracket_count)
375                     ),
376                 )
377                 .span_suggestion(
378                     span,
379                     &format!(
380                         "remove extra angle bracket{}",
381                         pluralize!(snapshot.unmatched_angle_bracket_count)
382                     ),
383                     String::new(),
384                     Applicability::MachineApplicable,
385                 )
386                 .emit();
387
388                 // Try again without unmatched angle bracket characters.
389                 self.parse_angle_args()
390             }
391             Err(e) => Err(e),
392         }
393     }
394
395     /// Parses (possibly empty) list of generic arguments / associated item constraints,
396     /// possibly including trailing comma.
397     pub(super) fn parse_angle_args(&mut self) -> PResult<'a, Vec<AngleBracketedArg>> {
398         let mut args = Vec::new();
399         while let Some(arg) = self.parse_angle_arg()? {
400             args.push(arg);
401             if !self.eat(&token::Comma) {
402                 if !self.token.kind.should_end_const_arg() {
403                     if self.handle_ambiguous_unbraced_const_arg(&mut args)? {
404                         // We've managed to (partially) recover, so continue trying to parse
405                         // arguments.
406                         continue;
407                     }
408                 }
409                 break;
410             }
411         }
412         Ok(args)
413     }
414
415     /// Parses a single argument in the angle arguments `<...>` of a path segment.
416     fn parse_angle_arg(&mut self) -> PResult<'a, Option<AngleBracketedArg>> {
417         let lo = self.token.span;
418         let arg = self.parse_generic_arg()?;
419         match arg {
420             Some(arg) => {
421                 if self.check(&token::Colon) | self.check(&token::Eq) {
422                     let (ident, gen_args) = self.get_ident_from_generic_arg(arg, lo)?;
423                     let kind = if self.eat(&token::Colon) {
424                         // Parse associated type constraint bound.
425
426                         let bounds = self.parse_generic_bounds(Some(self.prev_token.span))?;
427                         AssocTyConstraintKind::Bound { bounds }
428                     } else if self.eat(&token::Eq) {
429                         // Parse associated type equality constraint
430
431                         let ty = self.parse_assoc_equality_term(ident, self.prev_token.span)?;
432                         AssocTyConstraintKind::Equality { ty }
433                     } else {
434                         unreachable!();
435                     };
436
437                     let span = lo.to(self.prev_token.span);
438
439                     // Gate associated type bounds, e.g., `Iterator<Item: Ord>`.
440                     if let AssocTyConstraintKind::Bound { .. } = kind {
441                         self.sess.gated_spans.gate(sym::associated_type_bounds, span);
442                     }
443                     let constraint =
444                         AssocTyConstraint { id: ast::DUMMY_NODE_ID, ident, gen_args, kind, span };
445                     Ok(Some(AngleBracketedArg::Constraint(constraint)))
446                 } else {
447                     Ok(Some(AngleBracketedArg::Arg(arg)))
448                 }
449             }
450             _ => Ok(None),
451         }
452     }
453
454     /// Parse the term to the right of an associated item equality constraint.
455     /// That is, parse `<term>` in `Item = <term>`.
456     /// Right now, this only admits types in `<term>`.
457     fn parse_assoc_equality_term(&mut self, ident: Ident, eq: Span) -> PResult<'a, P<ast::Ty>> {
458         let arg = self.parse_generic_arg()?;
459         let span = ident.span.to(self.prev_token.span);
460         match arg {
461             Some(GenericArg::Type(ty)) => return Ok(ty),
462             Some(GenericArg::Const(expr)) => {
463                 self.struct_span_err(span, "cannot constrain an associated constant to a value")
464                     .span_label(ident.span, "this associated constant...")
465                     .span_label(expr.value.span, "...cannot be constrained to this value")
466                     .emit();
467             }
468             Some(GenericArg::Lifetime(lt)) => {
469                 self.struct_span_err(span, "associated lifetimes are not supported")
470                     .span_label(lt.ident.span, "the lifetime is given here")
471                     .help("if you meant to specify a trait object, write `dyn Trait + 'lifetime`")
472                     .emit();
473             }
474             None => {
475                 let after_eq = eq.shrink_to_hi();
476                 let before_next = self.token.span.shrink_to_lo();
477                 self.struct_span_err(after_eq.to(before_next), "missing type to the right of `=`")
478                     .span_suggestion(
479                         self.sess.source_map().next_point(eq).to(before_next),
480                         "to constrain the associated type, add a type after `=`",
481                         " TheType".to_string(),
482                         Applicability::HasPlaceholders,
483                     )
484                     .span_suggestion(
485                         eq.to(before_next),
486                         &format!("remove the `=` if `{}` is a type", ident),
487                         String::new(),
488                         Applicability::MaybeIncorrect,
489                     )
490                     .emit();
491             }
492         }
493         Ok(self.mk_ty(span, ast::TyKind::Err))
494     }
495
496     /// We do not permit arbitrary expressions as const arguments. They must be one of:
497     /// - An expression surrounded in `{}`.
498     /// - A literal.
499     /// - A numeric literal prefixed by `-`.
500     /// - A single-segment path.
501     pub(super) fn expr_is_valid_const_arg(&self, expr: &P<rustc_ast::Expr>) -> bool {
502         match &expr.kind {
503             ast::ExprKind::Block(_, _) | ast::ExprKind::Lit(_) => true,
504             ast::ExprKind::Unary(ast::UnOp::Neg, expr) => {
505                 matches!(expr.kind, ast::ExprKind::Lit(_))
506             }
507             // We can only resolve single-segment paths at the moment, because multi-segment paths
508             // require type-checking: see `visit_generic_arg` in `src/librustc_resolve/late.rs`.
509             ast::ExprKind::Path(None, path)
510                 if path.segments.len() == 1 && path.segments[0].args.is_none() =>
511             {
512                 true
513             }
514             _ => false,
515         }
516     }
517
518     /// Parse a generic argument in a path segment.
519     /// This does not include constraints, e.g., `Item = u8`, which is handled in `parse_angle_arg`.
520     fn parse_generic_arg(&mut self) -> PResult<'a, Option<GenericArg>> {
521         let start = self.token.span;
522         let arg = if self.check_lifetime() && self.look_ahead(1, |t| !t.is_like_plus()) {
523             // Parse lifetime argument.
524             GenericArg::Lifetime(self.expect_lifetime())
525         } else if self.check_const_arg() {
526             // Parse const argument.
527             let value = if let token::OpenDelim(token::Brace) = self.token.kind {
528                 self.parse_block_expr(
529                     None,
530                     self.token.span,
531                     BlockCheckMode::Default,
532                     ast::AttrVec::new(),
533                 )?
534             } else {
535                 self.handle_unambiguous_unbraced_const_arg()?
536             };
537             GenericArg::Const(AnonConst { id: ast::DUMMY_NODE_ID, value })
538         } else if self.check_type() {
539             // Parse type argument.
540             match self.parse_ty() {
541                 Ok(ty) => GenericArg::Type(ty),
542                 Err(err) => {
543                     // Try to recover from possible `const` arg without braces.
544                     return self.recover_const_arg(start, err).map(Some);
545                 }
546             }
547         } else {
548             return Ok(None);
549         };
550         Ok(Some(arg))
551     }
552
553     fn get_ident_from_generic_arg(
554         &self,
555         gen_arg: GenericArg,
556         lo: Span,
557     ) -> PResult<'a, (Ident, Option<GenericArgs>)> {
558         let gen_arg_span = gen_arg.span();
559         match gen_arg {
560             GenericArg::Type(t) => match t.into_inner().kind {
561                 ast::TyKind::Path(qself, mut path) => {
562                     if let Some(qself) = qself {
563                         let mut err = self.struct_span_err(
564                             gen_arg_span,
565                             "qualified paths cannot be used in associated type constraints",
566                         );
567                         err.span_label(
568                             qself.path_span,
569                             "not allowed in associated type constraints",
570                         );
571                         return Err(err);
572                     }
573                     if path.segments.len() == 1 {
574                         let path_seg = path.segments.remove(0);
575                         let ident = path_seg.ident;
576                         let gen_args = path_seg.args.map(|args| args.into_inner());
577                         return Ok((ident, gen_args));
578                     }
579                     let err = self.struct_span_err(
580                         path.span,
581                         "paths with multiple segments cannot be used in associated type constraints",
582                     );
583                     return Err(err);
584                 }
585                 _ => {
586                     let span = lo.to(self.prev_token.span);
587                     let err = self.struct_span_err(
588                         span,
589                         "only path types can be used in associated type constraints",
590                     );
591                     return Err(err);
592                 }
593             },
594             _ => {
595                 let span = lo.to(self.prev_token.span);
596                 let err = self
597                     .struct_span_err(span, "only types can be used in associated type constraints");
598                 return Err(err);
599             }
600         }
601     }
602 }