]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - compiler/rustc_passes/src/region.rs
Rollup merge of #81927 - vandenheuvel:issue_32498, r=Mark-Simulacrum
[rust.git] / compiler / rustc_passes / src / region.rs
1 //! This file builds up the `ScopeTree`, which describes
2 //! the parent links in the region hierarchy.
3 //!
4 //! For more information about how MIR-based region-checking works,
5 //! see the [rustc dev guide].
6 //!
7 //! [rustc dev guide]: https://rustc-dev-guide.rust-lang.org/borrow_check.html
8
9 use rustc_ast::walk_list;
10 use rustc_data_structures::fx::FxHashSet;
11 use rustc_hir as hir;
12 use rustc_hir::def_id::DefId;
13 use rustc_hir::intravisit::{self, NestedVisitorMap, Visitor};
14 use rustc_hir::{Arm, Block, Expr, Local, Node, Pat, PatKind, Stmt};
15 use rustc_index::vec::Idx;
16 use rustc_middle::middle::region::*;
17 use rustc_middle::ty::query::Providers;
18 use rustc_middle::ty::TyCtxt;
19 use rustc_span::source_map;
20 use rustc_span::Span;
21
22 use std::mem;
23
24 #[derive(Debug, Copy, Clone)]
25 pub struct Context {
26     /// The root of the current region tree. This is typically the id
27     /// of the innermost fn body. Each fn forms its own disjoint tree
28     /// in the region hierarchy. These fn bodies are themselves
29     /// arranged into a tree. See the "Modeling closures" section of
30     /// the README in `rustc_trait_selection::infer::region_constraints`
31     /// for more details.
32     root_id: Option<hir::ItemLocalId>,
33
34     /// The scope that contains any new variables declared, plus its depth in
35     /// the scope tree.
36     var_parent: Option<(Scope, ScopeDepth)>,
37
38     /// Region parent of expressions, etc., plus its depth in the scope tree.
39     parent: Option<(Scope, ScopeDepth)>,
40 }
41
42 struct RegionResolutionVisitor<'tcx> {
43     tcx: TyCtxt<'tcx>,
44
45     // The number of expressions and patterns visited in the current body.
46     expr_and_pat_count: usize,
47     // When this is `true`, we record the `Scopes` we encounter
48     // when processing a Yield expression. This allows us to fix
49     // up their indices.
50     pessimistic_yield: bool,
51     // Stores scopes when `pessimistic_yield` is `true`.
52     fixup_scopes: Vec<Scope>,
53     // The generated scope tree.
54     scope_tree: ScopeTree,
55
56     cx: Context,
57
58     /// `terminating_scopes` is a set containing the ids of each
59     /// statement, or conditional/repeating expression. These scopes
60     /// are calling "terminating scopes" because, when attempting to
61     /// find the scope of a temporary, by default we search up the
62     /// enclosing scopes until we encounter the terminating scope. A
63     /// conditional/repeating expression is one which is not
64     /// guaranteed to execute exactly once upon entering the parent
65     /// scope. This could be because the expression only executes
66     /// conditionally, such as the expression `b` in `a && b`, or
67     /// because the expression may execute many times, such as a loop
68     /// body. The reason that we distinguish such expressions is that,
69     /// upon exiting the parent scope, we cannot statically know how
70     /// many times the expression executed, and thus if the expression
71     /// creates temporaries we cannot know statically how many such
72     /// temporaries we would have to cleanup. Therefore, we ensure that
73     /// the temporaries never outlast the conditional/repeating
74     /// expression, preventing the need for dynamic checks and/or
75     /// arbitrary amounts of stack space. Terminating scopes end
76     /// up being contained in a DestructionScope that contains the
77     /// destructor's execution.
78     terminating_scopes: FxHashSet<hir::ItemLocalId>,
79 }
80
81 /// Records the lifetime of a local variable as `cx.var_parent`
82 fn record_var_lifetime(
83     visitor: &mut RegionResolutionVisitor<'_>,
84     var_id: hir::ItemLocalId,
85     _sp: Span,
86 ) {
87     match visitor.cx.var_parent {
88         None => {
89             // this can happen in extern fn declarations like
90             //
91             // extern fn isalnum(c: c_int) -> c_int
92         }
93         Some((parent_scope, _)) => visitor.scope_tree.record_var_scope(var_id, parent_scope),
94     }
95 }
96
97 fn resolve_block<'tcx>(visitor: &mut RegionResolutionVisitor<'tcx>, blk: &'tcx hir::Block<'tcx>) {
98     debug!("resolve_block(blk.hir_id={:?})", blk.hir_id);
99
100     let prev_cx = visitor.cx;
101
102     // We treat the tail expression in the block (if any) somewhat
103     // differently from the statements. The issue has to do with
104     // temporary lifetimes. Consider the following:
105     //
106     //    quux({
107     //        let inner = ... (&bar()) ...;
108     //
109     //        (... (&foo()) ...) // (the tail expression)
110     //    }, other_argument());
111     //
112     // Each of the statements within the block is a terminating
113     // scope, and thus a temporary (e.g., the result of calling
114     // `bar()` in the initializer expression for `let inner = ...;`)
115     // will be cleaned up immediately after its corresponding
116     // statement (i.e., `let inner = ...;`) executes.
117     //
118     // On the other hand, temporaries associated with evaluating the
119     // tail expression for the block are assigned lifetimes so that
120     // they will be cleaned up as part of the terminating scope
121     // *surrounding* the block expression. Here, the terminating
122     // scope for the block expression is the `quux(..)` call; so
123     // those temporaries will only be cleaned up *after* both
124     // `other_argument()` has run and also the call to `quux(..)`
125     // itself has returned.
126
127     visitor.enter_node_scope_with_dtor(blk.hir_id.local_id);
128     visitor.cx.var_parent = visitor.cx.parent;
129
130     {
131         // This block should be kept approximately in sync with
132         // `intravisit::walk_block`. (We manually walk the block, rather
133         // than call `walk_block`, in order to maintain precise
134         // index information.)
135
136         for (i, statement) in blk.stmts.iter().enumerate() {
137             match statement.kind {
138                 hir::StmtKind::Local(..) | hir::StmtKind::Item(..) => {
139                     // Each declaration introduces a subscope for bindings
140                     // introduced by the declaration; this subscope covers a
141                     // suffix of the block. Each subscope in a block has the
142                     // previous subscope in the block as a parent, except for
143                     // the first such subscope, which has the block itself as a
144                     // parent.
145                     visitor.enter_scope(Scope {
146                         id: blk.hir_id.local_id,
147                         data: ScopeData::Remainder(FirstStatementIndex::new(i)),
148                     });
149                     visitor.cx.var_parent = visitor.cx.parent;
150                 }
151                 hir::StmtKind::Expr(..) | hir::StmtKind::Semi(..) => {}
152             }
153             visitor.visit_stmt(statement)
154         }
155         walk_list!(visitor, visit_expr, &blk.expr);
156     }
157
158     visitor.cx = prev_cx;
159 }
160
161 fn resolve_arm<'tcx>(visitor: &mut RegionResolutionVisitor<'tcx>, arm: &'tcx hir::Arm<'tcx>) {
162     let prev_cx = visitor.cx;
163
164     visitor.enter_scope(Scope { id: arm.hir_id.local_id, data: ScopeData::Node });
165     visitor.cx.var_parent = visitor.cx.parent;
166
167     visitor.terminating_scopes.insert(arm.body.hir_id.local_id);
168
169     if let Some(hir::Guard::If(ref expr)) = arm.guard {
170         visitor.terminating_scopes.insert(expr.hir_id.local_id);
171     }
172
173     intravisit::walk_arm(visitor, arm);
174
175     visitor.cx = prev_cx;
176 }
177
178 fn resolve_pat<'tcx>(visitor: &mut RegionResolutionVisitor<'tcx>, pat: &'tcx hir::Pat<'tcx>) {
179     visitor.record_child_scope(Scope { id: pat.hir_id.local_id, data: ScopeData::Node });
180
181     // If this is a binding then record the lifetime of that binding.
182     if let PatKind::Binding(..) = pat.kind {
183         record_var_lifetime(visitor, pat.hir_id.local_id, pat.span);
184     }
185
186     debug!("resolve_pat - pre-increment {} pat = {:?}", visitor.expr_and_pat_count, pat);
187
188     intravisit::walk_pat(visitor, pat);
189
190     visitor.expr_and_pat_count += 1;
191
192     debug!("resolve_pat - post-increment {} pat = {:?}", visitor.expr_and_pat_count, pat);
193 }
194
195 fn resolve_stmt<'tcx>(visitor: &mut RegionResolutionVisitor<'tcx>, stmt: &'tcx hir::Stmt<'tcx>) {
196     let stmt_id = stmt.hir_id.local_id;
197     debug!("resolve_stmt(stmt.id={:?})", stmt_id);
198
199     // Every statement will clean up the temporaries created during
200     // execution of that statement. Therefore each statement has an
201     // associated destruction scope that represents the scope of the
202     // statement plus its destructors, and thus the scope for which
203     // regions referenced by the destructors need to survive.
204     visitor.terminating_scopes.insert(stmt_id);
205
206     let prev_parent = visitor.cx.parent;
207     visitor.enter_node_scope_with_dtor(stmt_id);
208
209     intravisit::walk_stmt(visitor, stmt);
210
211     visitor.cx.parent = prev_parent;
212 }
213
214 fn resolve_expr<'tcx>(visitor: &mut RegionResolutionVisitor<'tcx>, expr: &'tcx hir::Expr<'tcx>) {
215     debug!("resolve_expr - pre-increment {} expr = {:?}", visitor.expr_and_pat_count, expr);
216
217     let prev_cx = visitor.cx;
218     visitor.enter_node_scope_with_dtor(expr.hir_id.local_id);
219
220     {
221         let terminating_scopes = &mut visitor.terminating_scopes;
222         let mut terminating = |id: hir::ItemLocalId| {
223             terminating_scopes.insert(id);
224         };
225         match expr.kind {
226             // Conditional or repeating scopes are always terminating
227             // scopes, meaning that temporaries cannot outlive them.
228             // This ensures fixed size stacks.
229             hir::ExprKind::Binary(
230                 source_map::Spanned { node: hir::BinOpKind::And, .. },
231                 _,
232                 ref r,
233             )
234             | hir::ExprKind::Binary(
235                 source_map::Spanned { node: hir::BinOpKind::Or, .. },
236                 _,
237                 ref r,
238             ) => {
239                 // For shortcircuiting operators, mark the RHS as a terminating
240                 // scope since it only executes conditionally.
241                 terminating(r.hir_id.local_id);
242             }
243
244             hir::ExprKind::If(ref expr, ref then, Some(ref otherwise)) => {
245                 terminating(expr.hir_id.local_id);
246                 terminating(then.hir_id.local_id);
247                 terminating(otherwise.hir_id.local_id);
248             }
249
250             hir::ExprKind::If(ref expr, ref then, None) => {
251                 terminating(expr.hir_id.local_id);
252                 terminating(then.hir_id.local_id);
253             }
254
255             hir::ExprKind::Loop(ref body, _, _, _) => {
256                 terminating(body.hir_id.local_id);
257             }
258
259             hir::ExprKind::DropTemps(ref expr) => {
260                 // `DropTemps(expr)` does not denote a conditional scope.
261                 // Rather, we want to achieve the same behavior as `{ let _t = expr; _t }`.
262                 terminating(expr.hir_id.local_id);
263             }
264
265             hir::ExprKind::AssignOp(..)
266             | hir::ExprKind::Index(..)
267             | hir::ExprKind::Unary(..)
268             | hir::ExprKind::Call(..)
269             | hir::ExprKind::MethodCall(..) => {
270                 // FIXME(https://github.com/rust-lang/rfcs/issues/811) Nested method calls
271                 //
272                 // The lifetimes for a call or method call look as follows:
273                 //
274                 // call.id
275                 // - arg0.id
276                 // - ...
277                 // - argN.id
278                 // - call.callee_id
279                 //
280                 // The idea is that call.callee_id represents *the time when
281                 // the invoked function is actually running* and call.id
282                 // represents *the time to prepare the arguments and make the
283                 // call*.  See the section "Borrows in Calls" borrowck/README.md
284                 // for an extended explanation of why this distinction is
285                 // important.
286                 //
287                 // record_superlifetime(new_cx, expr.callee_id);
288             }
289
290             _ => {}
291         }
292     }
293
294     let prev_pessimistic = visitor.pessimistic_yield;
295
296     // Ordinarily, we can rely on the visit order of HIR intravisit
297     // to correspond to the actual execution order of statements.
298     // However, there's a weird corner case with compound assignment
299     // operators (e.g. `a += b`). The evaluation order depends on whether
300     // or not the operator is overloaded (e.g. whether or not a trait
301     // like AddAssign is implemented).
302
303     // For primitive types (which, despite having a trait impl, don't actually
304     // end up calling it), the evluation order is right-to-left. For example,
305     // the following code snippet:
306     //
307     //    let y = &mut 0;
308     //    *{println!("LHS!"); y} += {println!("RHS!"); 1};
309     //
310     // will print:
311     //
312     // RHS!
313     // LHS!
314     //
315     // However, if the operator is used on a non-primitive type,
316     // the evaluation order will be left-to-right, since the operator
317     // actually get desugared to a method call. For example, this
318     // nearly identical code snippet:
319     //
320     //     let y = &mut String::new();
321     //    *{println!("LHS String"); y} += {println!("RHS String"); "hi"};
322     //
323     // will print:
324     // LHS String
325     // RHS String
326     //
327     // To determine the actual execution order, we need to perform
328     // trait resolution. Unfortunately, we need to be able to compute
329     // yield_in_scope before type checking is even done, as it gets
330     // used by AST borrowcheck.
331     //
332     // Fortunately, we don't need to know the actual execution order.
333     // It suffices to know the 'worst case' order with respect to yields.
334     // Specifically, we need to know the highest 'expr_and_pat_count'
335     // that we could assign to the yield expression. To do this,
336     // we pick the greater of the two values from the left-hand
337     // and right-hand expressions. This makes us overly conservative
338     // about what types could possibly live across yield points,
339     // but we will never fail to detect that a type does actually
340     // live across a yield point. The latter part is critical -
341     // we're already overly conservative about what types will live
342     // across yield points, as the generated MIR will determine
343     // when things are actually live. However, for typecheck to work
344     // properly, we can't miss any types.
345
346     match expr.kind {
347         // Manually recurse over closures, because they are the only
348         // case of nested bodies that share the parent environment.
349         hir::ExprKind::Closure(.., body, _, _) => {
350             let body = visitor.tcx.hir().body(body);
351             visitor.visit_body(body);
352         }
353         hir::ExprKind::AssignOp(_, ref left_expr, ref right_expr) => {
354             debug!(
355                 "resolve_expr - enabling pessimistic_yield, was previously {}",
356                 prev_pessimistic
357             );
358
359             let start_point = visitor.fixup_scopes.len();
360             visitor.pessimistic_yield = true;
361
362             // If the actual execution order turns out to be right-to-left,
363             // then we're fine. However, if the actual execution order is left-to-right,
364             // then we'll assign too low a count to any `yield` expressions
365             // we encounter in 'right_expression' - they should really occur after all of the
366             // expressions in 'left_expression'.
367             visitor.visit_expr(&right_expr);
368             visitor.pessimistic_yield = prev_pessimistic;
369
370             debug!("resolve_expr - restoring pessimistic_yield to {}", prev_pessimistic);
371             visitor.visit_expr(&left_expr);
372             debug!("resolve_expr - fixing up counts to {}", visitor.expr_and_pat_count);
373
374             // Remove and process any scopes pushed by the visitor
375             let target_scopes = visitor.fixup_scopes.drain(start_point..);
376
377             for scope in target_scopes {
378                 let mut yield_data = visitor.scope_tree.yield_in_scope.get_mut(&scope).unwrap();
379                 let count = yield_data.expr_and_pat_count;
380                 let span = yield_data.span;
381
382                 // expr_and_pat_count never decreases. Since we recorded counts in yield_in_scope
383                 // before walking the left-hand side, it should be impossible for the recorded
384                 // count to be greater than the left-hand side count.
385                 if count > visitor.expr_and_pat_count {
386                     bug!(
387                         "Encountered greater count {} at span {:?} - expected no greater than {}",
388                         count,
389                         span,
390                         visitor.expr_and_pat_count
391                     );
392                 }
393                 let new_count = visitor.expr_and_pat_count;
394                 debug!(
395                     "resolve_expr - increasing count for scope {:?} from {} to {} at span {:?}",
396                     scope, count, new_count, span
397                 );
398
399                 yield_data.expr_and_pat_count = new_count;
400             }
401         }
402
403         _ => intravisit::walk_expr(visitor, expr),
404     }
405
406     visitor.expr_and_pat_count += 1;
407
408     debug!("resolve_expr post-increment {}, expr = {:?}", visitor.expr_and_pat_count, expr);
409
410     if let hir::ExprKind::Yield(_, source) = &expr.kind {
411         // Mark this expr's scope and all parent scopes as containing `yield`.
412         let mut scope = Scope { id: expr.hir_id.local_id, data: ScopeData::Node };
413         loop {
414             let data = YieldData {
415                 span: expr.span,
416                 expr_and_pat_count: visitor.expr_and_pat_count,
417                 source: *source,
418             };
419             visitor.scope_tree.yield_in_scope.insert(scope, data);
420             if visitor.pessimistic_yield {
421                 debug!("resolve_expr in pessimistic_yield - marking scope {:?} for fixup", scope);
422                 visitor.fixup_scopes.push(scope);
423             }
424
425             // Keep traversing up while we can.
426             match visitor.scope_tree.parent_map.get(&scope) {
427                 // Don't cross from closure bodies to their parent.
428                 Some(&(superscope, _)) => match superscope.data {
429                     ScopeData::CallSite => break,
430                     _ => scope = superscope,
431                 },
432                 None => break,
433             }
434         }
435     }
436
437     visitor.cx = prev_cx;
438 }
439
440 fn resolve_local<'tcx>(
441     visitor: &mut RegionResolutionVisitor<'tcx>,
442     pat: Option<&'tcx hir::Pat<'tcx>>,
443     init: Option<&'tcx hir::Expr<'tcx>>,
444 ) {
445     debug!("resolve_local(pat={:?}, init={:?})", pat, init);
446
447     let blk_scope = visitor.cx.var_parent.map(|(p, _)| p);
448
449     // As an exception to the normal rules governing temporary
450     // lifetimes, initializers in a let have a temporary lifetime
451     // of the enclosing block. This means that e.g., a program
452     // like the following is legal:
453     //
454     //     let ref x = HashMap::new();
455     //
456     // Because the hash map will be freed in the enclosing block.
457     //
458     // We express the rules more formally based on 3 grammars (defined
459     // fully in the helpers below that implement them):
460     //
461     // 1. `E&`, which matches expressions like `&<rvalue>` that
462     //    own a pointer into the stack.
463     //
464     // 2. `P&`, which matches patterns like `ref x` or `(ref x, ref
465     //    y)` that produce ref bindings into the value they are
466     //    matched against or something (at least partially) owned by
467     //    the value they are matched against. (By partially owned,
468     //    I mean that creating a binding into a ref-counted or managed value
469     //    would still count.)
470     //
471     // 3. `ET`, which matches both rvalues like `foo()` as well as places
472     //    based on rvalues like `foo().x[2].y`.
473     //
474     // A subexpression `<rvalue>` that appears in a let initializer
475     // `let pat [: ty] = expr` has an extended temporary lifetime if
476     // any of the following conditions are met:
477     //
478     // A. `pat` matches `P&` and `expr` matches `ET`
479     //    (covers cases where `pat` creates ref bindings into an rvalue
480     //     produced by `expr`)
481     // B. `ty` is a borrowed pointer and `expr` matches `ET`
482     //    (covers cases where coercion creates a borrow)
483     // C. `expr` matches `E&`
484     //    (covers cases `expr` borrows an rvalue that is then assigned
485     //     to memory (at least partially) owned by the binding)
486     //
487     // Here are some examples hopefully giving an intuition where each
488     // rule comes into play and why:
489     //
490     // Rule A. `let (ref x, ref y) = (foo().x, 44)`. The rvalue `(22, 44)`
491     // would have an extended lifetime, but not `foo()`.
492     //
493     // Rule B. `let x = &foo().x`. The rvalue `foo()` would have extended
494     // lifetime.
495     //
496     // In some cases, multiple rules may apply (though not to the same
497     // rvalue). For example:
498     //
499     //     let ref x = [&a(), &b()];
500     //
501     // Here, the expression `[...]` has an extended lifetime due to rule
502     // A, but the inner rvalues `a()` and `b()` have an extended lifetime
503     // due to rule C.
504
505     if let Some(expr) = init {
506         record_rvalue_scope_if_borrow_expr(visitor, &expr, blk_scope);
507
508         if let Some(pat) = pat {
509             if is_binding_pat(pat) {
510                 record_rvalue_scope(visitor, &expr, blk_scope);
511             }
512         }
513     }
514
515     // Make sure we visit the initializer first, so expr_and_pat_count remains correct
516     if let Some(expr) = init {
517         visitor.visit_expr(expr);
518     }
519     if let Some(pat) = pat {
520         visitor.visit_pat(pat);
521     }
522
523     /// Returns `true` if `pat` match the `P&` non-terminal.
524     ///
525     /// ```text
526     ///     P& = ref X
527     ///        | StructName { ..., P&, ... }
528     ///        | VariantName(..., P&, ...)
529     ///        | [ ..., P&, ... ]
530     ///        | ( ..., P&, ... )
531     ///        | ... "|" P& "|" ...
532     ///        | box P&
533     /// ```
534     fn is_binding_pat(pat: &hir::Pat<'_>) -> bool {
535         // Note that the code below looks for *explicit* refs only, that is, it won't
536         // know about *implicit* refs as introduced in #42640.
537         //
538         // This is not a problem. For example, consider
539         //
540         //      let (ref x, ref y) = (Foo { .. }, Bar { .. });
541         //
542         // Due to the explicit refs on the left hand side, the below code would signal
543         // that the temporary value on the right hand side should live until the end of
544         // the enclosing block (as opposed to being dropped after the let is complete).
545         //
546         // To create an implicit ref, however, you must have a borrowed value on the RHS
547         // already, as in this example (which won't compile before #42640):
548         //
549         //      let Foo { x, .. } = &Foo { x: ..., ... };
550         //
551         // in place of
552         //
553         //      let Foo { ref x, .. } = Foo { ... };
554         //
555         // In the former case (the implicit ref version), the temporary is created by the
556         // & expression, and its lifetime would be extended to the end of the block (due
557         // to a different rule, not the below code).
558         match pat.kind {
559             PatKind::Binding(hir::BindingAnnotation::Ref, ..)
560             | PatKind::Binding(hir::BindingAnnotation::RefMut, ..) => true,
561
562             PatKind::Struct(_, ref field_pats, _) => {
563                 field_pats.iter().any(|fp| is_binding_pat(&fp.pat))
564             }
565
566             PatKind::Slice(ref pats1, ref pats2, ref pats3) => {
567                 pats1.iter().any(|p| is_binding_pat(&p))
568                     || pats2.iter().any(|p| is_binding_pat(&p))
569                     || pats3.iter().any(|p| is_binding_pat(&p))
570             }
571
572             PatKind::Or(ref subpats)
573             | PatKind::TupleStruct(_, ref subpats, _)
574             | PatKind::Tuple(ref subpats, _) => subpats.iter().any(|p| is_binding_pat(&p)),
575
576             PatKind::Box(ref subpat) => is_binding_pat(&subpat),
577
578             PatKind::Ref(_, _)
579             | PatKind::Binding(
580                 hir::BindingAnnotation::Unannotated | hir::BindingAnnotation::Mutable,
581                 ..,
582             )
583             | PatKind::Wild
584             | PatKind::Path(_)
585             | PatKind::Lit(_)
586             | PatKind::Range(_, _, _) => false,
587         }
588     }
589
590     /// If `expr` matches the `E&` grammar, then records an extended rvalue scope as appropriate:
591     ///
592     /// ```text
593     ///     E& = & ET
594     ///        | StructName { ..., f: E&, ... }
595     ///        | [ ..., E&, ... ]
596     ///        | ( ..., E&, ... )
597     ///        | {...; E&}
598     ///        | box E&
599     ///        | E& as ...
600     ///        | ( E& )
601     /// ```
602     fn record_rvalue_scope_if_borrow_expr<'tcx>(
603         visitor: &mut RegionResolutionVisitor<'tcx>,
604         expr: &hir::Expr<'_>,
605         blk_id: Option<Scope>,
606     ) {
607         match expr.kind {
608             hir::ExprKind::AddrOf(_, _, ref subexpr) => {
609                 record_rvalue_scope_if_borrow_expr(visitor, &subexpr, blk_id);
610                 record_rvalue_scope(visitor, &subexpr, blk_id);
611             }
612             hir::ExprKind::Struct(_, fields, _) => {
613                 for field in fields {
614                     record_rvalue_scope_if_borrow_expr(visitor, &field.expr, blk_id);
615                 }
616             }
617             hir::ExprKind::Array(subexprs) | hir::ExprKind::Tup(subexprs) => {
618                 for subexpr in subexprs {
619                     record_rvalue_scope_if_borrow_expr(visitor, &subexpr, blk_id);
620                 }
621             }
622             hir::ExprKind::Cast(ref subexpr, _) => {
623                 record_rvalue_scope_if_borrow_expr(visitor, &subexpr, blk_id)
624             }
625             hir::ExprKind::Block(ref block, _) => {
626                 if let Some(ref subexpr) = block.expr {
627                     record_rvalue_scope_if_borrow_expr(visitor, &subexpr, blk_id);
628                 }
629             }
630             _ => {}
631         }
632     }
633
634     /// Applied to an expression `expr` if `expr` -- or something owned or partially owned by
635     /// `expr` -- is going to be indirectly referenced by a variable in a let statement. In that
636     /// case, the "temporary lifetime" or `expr` is extended to be the block enclosing the `let`
637     /// statement.
638     ///
639     /// More formally, if `expr` matches the grammar `ET`, record the rvalue scope of the matching
640     /// `<rvalue>` as `blk_id`:
641     ///
642     /// ```text
643     ///     ET = *ET
644     ///        | ET[...]
645     ///        | ET.f
646     ///        | (ET)
647     ///        | <rvalue>
648     /// ```
649     ///
650     /// Note: ET is intended to match "rvalues or places based on rvalues".
651     fn record_rvalue_scope<'tcx>(
652         visitor: &mut RegionResolutionVisitor<'tcx>,
653         expr: &hir::Expr<'_>,
654         blk_scope: Option<Scope>,
655     ) {
656         let mut expr = expr;
657         loop {
658             // Note: give all the expressions matching `ET` with the
659             // extended temporary lifetime, not just the innermost rvalue,
660             // because in codegen if we must compile e.g., `*rvalue()`
661             // into a temporary, we request the temporary scope of the
662             // outer expression.
663             visitor.scope_tree.record_rvalue_scope(expr.hir_id.local_id, blk_scope);
664
665             match expr.kind {
666                 hir::ExprKind::AddrOf(_, _, ref subexpr)
667                 | hir::ExprKind::Unary(hir::UnOp::Deref, ref subexpr)
668                 | hir::ExprKind::Field(ref subexpr, _)
669                 | hir::ExprKind::Index(ref subexpr, _) => {
670                     expr = &subexpr;
671                 }
672                 _ => {
673                     return;
674                 }
675             }
676         }
677     }
678 }
679
680 impl<'tcx> RegionResolutionVisitor<'tcx> {
681     /// Records the current parent (if any) as the parent of `child_scope`.
682     /// Returns the depth of `child_scope`.
683     fn record_child_scope(&mut self, child_scope: Scope) -> ScopeDepth {
684         let parent = self.cx.parent;
685         self.scope_tree.record_scope_parent(child_scope, parent);
686         // If `child_scope` has no parent, it must be the root node, and so has
687         // a depth of 1. Otherwise, its depth is one more than its parent's.
688         parent.map_or(1, |(_p, d)| d + 1)
689     }
690
691     /// Records the current parent (if any) as the parent of `child_scope`,
692     /// and sets `child_scope` as the new current parent.
693     fn enter_scope(&mut self, child_scope: Scope) {
694         let child_depth = self.record_child_scope(child_scope);
695         self.cx.parent = Some((child_scope, child_depth));
696     }
697
698     fn enter_node_scope_with_dtor(&mut self, id: hir::ItemLocalId) {
699         // If node was previously marked as a terminating scope during the
700         // recursive visit of its parent node in the AST, then we need to
701         // account for the destruction scope representing the scope of
702         // the destructors that run immediately after it completes.
703         if self.terminating_scopes.contains(&id) {
704             self.enter_scope(Scope { id, data: ScopeData::Destruction });
705         }
706         self.enter_scope(Scope { id, data: ScopeData::Node });
707     }
708 }
709
710 impl<'tcx> Visitor<'tcx> for RegionResolutionVisitor<'tcx> {
711     type Map = intravisit::ErasedMap<'tcx>;
712
713     fn nested_visit_map(&mut self) -> NestedVisitorMap<Self::Map> {
714         NestedVisitorMap::None
715     }
716
717     fn visit_block(&mut self, b: &'tcx Block<'tcx>) {
718         resolve_block(self, b);
719     }
720
721     fn visit_body(&mut self, body: &'tcx hir::Body<'tcx>) {
722         let body_id = body.id();
723         let owner_id = self.tcx.hir().body_owner(body_id);
724
725         debug!(
726             "visit_body(id={:?}, span={:?}, body.id={:?}, cx.parent={:?})",
727             owner_id,
728             self.tcx.sess.source_map().span_to_string(body.value.span),
729             body_id,
730             self.cx.parent
731         );
732
733         // Save all state that is specific to the outer function
734         // body. These will be restored once down below, once we've
735         // visited the body.
736         let outer_ec = mem::replace(&mut self.expr_and_pat_count, 0);
737         let outer_cx = self.cx;
738         let outer_ts = mem::take(&mut self.terminating_scopes);
739         // The 'pessimistic yield' flag is set to true when we are
740         // processing a `+=` statement and have to make pessimistic
741         // control flow assumptions. This doesn't apply to nested
742         // bodies within the `+=` statements. See #69307.
743         let outer_pessimistic_yield = mem::replace(&mut self.pessimistic_yield, false);
744         self.terminating_scopes.insert(body.value.hir_id.local_id);
745
746         if let Some(root_id) = self.cx.root_id {
747             self.scope_tree.record_closure_parent(body.value.hir_id.local_id, root_id);
748         }
749         self.cx.root_id = Some(body.value.hir_id.local_id);
750
751         self.enter_scope(Scope { id: body.value.hir_id.local_id, data: ScopeData::CallSite });
752         self.enter_scope(Scope { id: body.value.hir_id.local_id, data: ScopeData::Arguments });
753
754         // The arguments and `self` are parented to the fn.
755         self.cx.var_parent = self.cx.parent.take();
756         for param in body.params {
757             self.visit_pat(&param.pat);
758         }
759
760         // The body of the every fn is a root scope.
761         self.cx.parent = self.cx.var_parent;
762         if self.tcx.hir().body_owner_kind(owner_id).is_fn_or_closure() {
763             self.visit_expr(&body.value)
764         } else {
765             // Only functions have an outer terminating (drop) scope, while
766             // temporaries in constant initializers may be 'static, but only
767             // according to rvalue lifetime semantics, using the same
768             // syntactical rules used for let initializers.
769             //
770             // e.g., in `let x = &f();`, the temporary holding the result from
771             // the `f()` call lives for the entirety of the surrounding block.
772             //
773             // Similarly, `const X: ... = &f();` would have the result of `f()`
774             // live for `'static`, implying (if Drop restrictions on constants
775             // ever get lifted) that the value *could* have a destructor, but
776             // it'd get leaked instead of the destructor running during the
777             // evaluation of `X` (if at all allowed by CTFE).
778             //
779             // However, `const Y: ... = g(&f());`, like `let y = g(&f());`,
780             // would *not* let the `f()` temporary escape into an outer scope
781             // (i.e., `'static`), which means that after `g` returns, it drops,
782             // and all the associated destruction scope rules apply.
783             self.cx.var_parent = None;
784             resolve_local(self, None, Some(&body.value));
785         }
786
787         if body.generator_kind.is_some() {
788             self.scope_tree.body_expr_count.insert(body_id, self.expr_and_pat_count);
789         }
790
791         // Restore context we had at the start.
792         self.expr_and_pat_count = outer_ec;
793         self.cx = outer_cx;
794         self.terminating_scopes = outer_ts;
795         self.pessimistic_yield = outer_pessimistic_yield;
796     }
797
798     fn visit_arm(&mut self, a: &'tcx Arm<'tcx>) {
799         resolve_arm(self, a);
800     }
801     fn visit_pat(&mut self, p: &'tcx Pat<'tcx>) {
802         resolve_pat(self, p);
803     }
804     fn visit_stmt(&mut self, s: &'tcx Stmt<'tcx>) {
805         resolve_stmt(self, s);
806     }
807     fn visit_expr(&mut self, ex: &'tcx Expr<'tcx>) {
808         resolve_expr(self, ex);
809     }
810     fn visit_local(&mut self, l: &'tcx Local<'tcx>) {
811         resolve_local(self, Some(&l.pat), l.init.as_deref());
812     }
813 }
814
815 fn region_scope_tree(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> &ScopeTree {
816     let closure_base_def_id = tcx.closure_base_def_id(def_id);
817     if closure_base_def_id != def_id {
818         return tcx.region_scope_tree(closure_base_def_id);
819     }
820
821     let id = tcx.hir().local_def_id_to_hir_id(def_id.expect_local());
822     let scope_tree = if let Some(body_id) = tcx.hir().maybe_body_owned_by(id) {
823         let mut visitor = RegionResolutionVisitor {
824             tcx,
825             scope_tree: ScopeTree::default(),
826             expr_and_pat_count: 0,
827             cx: Context { root_id: None, parent: None, var_parent: None },
828             terminating_scopes: Default::default(),
829             pessimistic_yield: false,
830             fixup_scopes: vec![],
831         };
832
833         let body = tcx.hir().body(body_id);
834         visitor.scope_tree.root_body = Some(body.value.hir_id);
835
836         // If the item is an associated const or a method,
837         // record its impl/trait parent, as it can also have
838         // lifetime parameters free in this body.
839         match tcx.hir().get(id) {
840             Node::ImplItem(_) | Node::TraitItem(_) => {
841                 visitor.scope_tree.root_parent = Some(tcx.hir().get_parent_item(id));
842             }
843             _ => {}
844         }
845
846         visitor.visit_body(body);
847
848         visitor.scope_tree
849     } else {
850         ScopeTree::default()
851     };
852
853     tcx.arena.alloc(scope_tree)
854 }
855
856 pub fn provide(providers: &mut Providers) {
857     *providers = Providers { region_scope_tree, ..*providers };
858 }