]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - compiler/rustc_span/src/hygiene.rs
Spellchecking compiler comments
[rust.git] / compiler / rustc_span / src / hygiene.rs
1 //! Machinery for hygienic macros.
2 //!
3 //! Inspired by Matthew Flatt et al., “Macros That Work Together: Compile-Time Bindings, Partial
4 //! Expansion, and Definition Contexts,” *Journal of Functional Programming* 22, no. 2
5 //! (March 1, 2012): 181–216, <https://doi.org/10.1017/S0956796812000093>.
6
7 // Hygiene data is stored in a global variable and accessed via TLS, which
8 // means that accesses are somewhat expensive. (`HygieneData::with`
9 // encapsulates a single access.) Therefore, on hot code paths it is worth
10 // ensuring that multiple HygieneData accesses are combined into a single
11 // `HygieneData::with`.
12 //
13 // This explains why `HygieneData`, `SyntaxContext` and `ExpnId` have interfaces
14 // with a certain amount of redundancy in them. For example,
15 // `SyntaxContext::outer_expn_data` combines `SyntaxContext::outer` and
16 // `ExpnId::expn_data` so that two `HygieneData` accesses can be performed within
17 // a single `HygieneData::with` call.
18 //
19 // It also explains why many functions appear in `HygieneData` and again in
20 // `SyntaxContext` or `ExpnId`. For example, `HygieneData::outer` and
21 // `SyntaxContext::outer` do the same thing, but the former is for use within a
22 // `HygieneData::with` call while the latter is for use outside such a call.
23 // When modifying this file it is important to understand this distinction,
24 // because getting it wrong can lead to nested `HygieneData::with` calls that
25 // trigger runtime aborts. (Fortunately these are obvious and easy to fix.)
26
27 use crate::edition::Edition;
28 use crate::symbol::{kw, sym, Symbol};
29 use crate::with_session_globals;
30 use crate::{HashStableContext, Span, DUMMY_SP};
31
32 use crate::def_id::{CrateNum, DefId, StableCrateId, CRATE_DEF_ID, LOCAL_CRATE};
33 use rustc_data_structures::fingerprint::Fingerprint;
34 use rustc_data_structures::fx::{FxHashMap, FxHashSet};
35 use rustc_data_structures::stable_hasher::HashingControls;
36 use rustc_data_structures::stable_hasher::{HashStable, StableHasher};
37 use rustc_data_structures::sync::{Lock, Lrc};
38 use rustc_data_structures::unhash::UnhashMap;
39 use rustc_index::vec::IndexVec;
40 use rustc_macros::HashStable_Generic;
41 use rustc_serialize::{Decodable, Decoder, Encodable, Encoder};
42 use std::fmt;
43 use std::hash::Hash;
44 use tracing::*;
45
46 /// A `SyntaxContext` represents a chain of pairs `(ExpnId, Transparency)` named "marks".
47 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash)]
48 pub struct SyntaxContext(u32);
49
50 #[derive(Debug, Encodable, Decodable, Clone)]
51 pub struct SyntaxContextData {
52     outer_expn: ExpnId,
53     outer_transparency: Transparency,
54     parent: SyntaxContext,
55     /// This context, but with all transparent and semi-transparent expansions filtered away.
56     opaque: SyntaxContext,
57     /// This context, but with all transparent expansions filtered away.
58     opaque_and_semitransparent: SyntaxContext,
59     /// Name of the crate to which `$crate` with this context would resolve.
60     dollar_crate_name: Symbol,
61 }
62
63 rustc_index::newtype_index! {
64     /// A unique ID associated with a macro invocation and expansion.
65     pub struct ExpnIndex {
66         ENCODABLE = custom
67     }
68 }
69
70 /// A unique ID associated with a macro invocation and expansion.
71 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash)]
72 pub struct ExpnId {
73     pub krate: CrateNum,
74     pub local_id: ExpnIndex,
75 }
76
77 impl fmt::Debug for ExpnId {
78     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
79         // Generate crate_::{{expn_}}.
80         write!(f, "{:?}::{{{{expn{}}}}}", self.krate, self.local_id.private)
81     }
82 }
83
84 rustc_index::newtype_index! {
85     /// A unique ID associated with a macro invocation and expansion.
86     pub struct LocalExpnId {
87         ENCODABLE = custom
88         ORD_IMPL = custom
89         DEBUG_FORMAT = "expn{}"
90     }
91 }
92
93 // To ensure correctness of incremental compilation,
94 // `LocalExpnId` must not implement `Ord` or `PartialOrd`.
95 // See https://github.com/rust-lang/rust/issues/90317.
96 impl !Ord for LocalExpnId {}
97 impl !PartialOrd for LocalExpnId {}
98
99 /// Assert that the provided `HashStableContext` is configured with the 'default'
100 /// `HashingControls`. We should always have bailed out before getting to here
101 /// with a non-default mode. With this check in place, we can avoid the need
102 /// to maintain separate versions of `ExpnData` hashes for each permutation
103 /// of `HashingControls` settings.
104 fn assert_default_hashing_controls<CTX: HashStableContext>(ctx: &CTX, msg: &str) {
105     match ctx.hashing_controls() {
106         // Ideally, we would also check that `node_id_hashing_mode` was always
107         // `NodeIdHashingMode::HashDefPath`. However, we currently end up hashing
108         // `Span`s in this mode, and there's not an easy way to change that.
109         // All of the span-related data that we hash is pretty self-contained
110         // (in particular, we don't hash any `HirId`s), so this shouldn't result
111         // in any caching problems.
112         // FIXME: Enforce that we don't end up transitively hashing any `HirId`s,
113         // or ensure that this method is always invoked with the same
114         // `NodeIdHashingMode`
115         //
116         // Note that we require that `hash_spans` be set according to the global
117         // `-Z incremental-ignore-spans` option. Normally, this option is disabled,
118         // which will cause us to require that this method always be called with `Span` hashing
119         // enabled.
120         HashingControls { hash_spans, node_id_hashing_mode: _ }
121             if hash_spans == !ctx.debug_opts_incremental_ignore_spans() => {}
122         other => panic!("Attempted hashing of {msg} with non-default HashingControls: {:?}", other),
123     }
124 }
125
126 /// A unique hash value associated to an expansion.
127 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug, Encodable, Decodable, HashStable_Generic)]
128 pub struct ExpnHash(Fingerprint);
129
130 impl ExpnHash {
131     /// Returns the [StableCrateId] identifying the crate this [ExpnHash]
132     /// originates from.
133     #[inline]
134     pub fn stable_crate_id(self) -> StableCrateId {
135         StableCrateId(self.0.as_value().0)
136     }
137
138     /// Returns the crate-local part of the [ExpnHash].
139     ///
140     /// Used for tests.
141     #[inline]
142     pub fn local_hash(self) -> u64 {
143         self.0.as_value().1
144     }
145
146     #[inline]
147     pub fn is_root(self) -> bool {
148         self.0 == Fingerprint::ZERO
149     }
150
151     /// Builds a new [ExpnHash] with the given [StableCrateId] and
152     /// `local_hash`, where `local_hash` must be unique within its crate.
153     fn new(stable_crate_id: StableCrateId, local_hash: u64) -> ExpnHash {
154         ExpnHash(Fingerprint::new(stable_crate_id.0, local_hash))
155     }
156 }
157
158 /// A property of a macro expansion that determines how identifiers
159 /// produced by that expansion are resolved.
160 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Hash, Debug, Encodable, Decodable)]
161 #[derive(HashStable_Generic)]
162 pub enum Transparency {
163     /// Identifier produced by a transparent expansion is always resolved at call-site.
164     /// Call-site spans in procedural macros, hygiene opt-out in `macro` should use this.
165     Transparent,
166     /// Identifier produced by a semi-transparent expansion may be resolved
167     /// either at call-site or at definition-site.
168     /// If it's a local variable, label or `$crate` then it's resolved at def-site.
169     /// Otherwise it's resolved at call-site.
170     /// `macro_rules` macros behave like this, built-in macros currently behave like this too,
171     /// but that's an implementation detail.
172     SemiTransparent,
173     /// Identifier produced by an opaque expansion is always resolved at definition-site.
174     /// Def-site spans in procedural macros, identifiers from `macro` by default use this.
175     Opaque,
176 }
177
178 impl LocalExpnId {
179     /// The ID of the theoretical expansion that generates freshly parsed, unexpanded AST.
180     pub const ROOT: LocalExpnId = LocalExpnId::from_u32(0);
181
182     #[inline]
183     pub fn from_raw(idx: ExpnIndex) -> LocalExpnId {
184         LocalExpnId::from_u32(idx.as_u32())
185     }
186
187     #[inline]
188     pub fn as_raw(self) -> ExpnIndex {
189         ExpnIndex::from_u32(self.as_u32())
190     }
191
192     pub fn fresh_empty() -> LocalExpnId {
193         HygieneData::with(|data| {
194             let expn_id = data.local_expn_data.push(None);
195             let _eid = data.local_expn_hashes.push(ExpnHash(Fingerprint::ZERO));
196             debug_assert_eq!(expn_id, _eid);
197             expn_id
198         })
199     }
200
201     pub fn fresh(mut expn_data: ExpnData, ctx: impl HashStableContext) -> LocalExpnId {
202         debug_assert_eq!(expn_data.parent.krate, LOCAL_CRATE);
203         let expn_hash = update_disambiguator(&mut expn_data, ctx);
204         HygieneData::with(|data| {
205             let expn_id = data.local_expn_data.push(Some(expn_data));
206             let _eid = data.local_expn_hashes.push(expn_hash);
207             debug_assert_eq!(expn_id, _eid);
208             let _old_id = data.expn_hash_to_expn_id.insert(expn_hash, expn_id.to_expn_id());
209             debug_assert!(_old_id.is_none());
210             expn_id
211         })
212     }
213
214     #[inline]
215     pub fn expn_hash(self) -> ExpnHash {
216         HygieneData::with(|data| data.local_expn_hash(self))
217     }
218
219     #[inline]
220     pub fn expn_data(self) -> ExpnData {
221         HygieneData::with(|data| data.local_expn_data(self).clone())
222     }
223
224     #[inline]
225     pub fn to_expn_id(self) -> ExpnId {
226         ExpnId { krate: LOCAL_CRATE, local_id: self.as_raw() }
227     }
228
229     #[inline]
230     pub fn set_expn_data(self, mut expn_data: ExpnData, ctx: impl HashStableContext) {
231         debug_assert_eq!(expn_data.parent.krate, LOCAL_CRATE);
232         let expn_hash = update_disambiguator(&mut expn_data, ctx);
233         HygieneData::with(|data| {
234             let old_expn_data = &mut data.local_expn_data[self];
235             assert!(old_expn_data.is_none(), "expansion data is reset for an expansion ID");
236             *old_expn_data = Some(expn_data);
237             debug_assert_eq!(data.local_expn_hashes[self].0, Fingerprint::ZERO);
238             data.local_expn_hashes[self] = expn_hash;
239             let _old_id = data.expn_hash_to_expn_id.insert(expn_hash, self.to_expn_id());
240             debug_assert!(_old_id.is_none());
241         });
242     }
243
244     #[inline]
245     pub fn is_descendant_of(self, ancestor: LocalExpnId) -> bool {
246         self.to_expn_id().is_descendant_of(ancestor.to_expn_id())
247     }
248
249     /// `expn_id.outer_expn_is_descendant_of(ctxt)` is equivalent to but faster than
250     /// `expn_id.is_descendant_of(ctxt.outer_expn())`.
251     #[inline]
252     pub fn outer_expn_is_descendant_of(self, ctxt: SyntaxContext) -> bool {
253         self.to_expn_id().outer_expn_is_descendant_of(ctxt)
254     }
255
256     /// Returns span for the macro which originally caused this expansion to happen.
257     ///
258     /// Stops backtracing at include! boundary.
259     #[inline]
260     pub fn expansion_cause(self) -> Option<Span> {
261         self.to_expn_id().expansion_cause()
262     }
263
264     #[inline]
265     #[track_caller]
266     pub fn parent(self) -> LocalExpnId {
267         self.expn_data().parent.as_local().unwrap()
268     }
269 }
270
271 impl ExpnId {
272     /// The ID of the theoretical expansion that generates freshly parsed, unexpanded AST.
273     /// Invariant: we do not create any ExpnId with local_id == 0 and krate != 0.
274     pub const fn root() -> ExpnId {
275         ExpnId { krate: LOCAL_CRATE, local_id: ExpnIndex::from_u32(0) }
276     }
277
278     #[inline]
279     pub fn expn_hash(self) -> ExpnHash {
280         HygieneData::with(|data| data.expn_hash(self))
281     }
282
283     #[inline]
284     pub fn from_hash(hash: ExpnHash) -> Option<ExpnId> {
285         HygieneData::with(|data| data.expn_hash_to_expn_id.get(&hash).copied())
286     }
287
288     #[inline]
289     pub fn as_local(self) -> Option<LocalExpnId> {
290         if self.krate == LOCAL_CRATE { Some(LocalExpnId::from_raw(self.local_id)) } else { None }
291     }
292
293     #[inline]
294     #[track_caller]
295     pub fn expect_local(self) -> LocalExpnId {
296         self.as_local().unwrap()
297     }
298
299     #[inline]
300     pub fn expn_data(self) -> ExpnData {
301         HygieneData::with(|data| data.expn_data(self).clone())
302     }
303
304     #[inline]
305     pub fn is_descendant_of(self, ancestor: ExpnId) -> bool {
306         // a few "fast path" cases to avoid locking HygieneData
307         if ancestor == ExpnId::root() || ancestor == self {
308             return true;
309         }
310         if ancestor.krate != self.krate {
311             return false;
312         }
313         HygieneData::with(|data| data.is_descendant_of(self, ancestor))
314     }
315
316     /// `expn_id.outer_expn_is_descendant_of(ctxt)` is equivalent to but faster than
317     /// `expn_id.is_descendant_of(ctxt.outer_expn())`.
318     pub fn outer_expn_is_descendant_of(self, ctxt: SyntaxContext) -> bool {
319         HygieneData::with(|data| data.is_descendant_of(self, data.outer_expn(ctxt)))
320     }
321
322     /// Returns span for the macro which originally caused this expansion to happen.
323     ///
324     /// Stops backtracing at include! boundary.
325     pub fn expansion_cause(mut self) -> Option<Span> {
326         let mut last_macro = None;
327         loop {
328             let expn_data = self.expn_data();
329             // Stop going up the backtrace once include! is encountered
330             if expn_data.is_root()
331                 || expn_data.kind == ExpnKind::Macro(MacroKind::Bang, sym::include)
332             {
333                 break;
334             }
335             self = expn_data.call_site.ctxt().outer_expn();
336             last_macro = Some(expn_data.call_site);
337         }
338         last_macro
339     }
340 }
341
342 #[derive(Debug)]
343 pub struct HygieneData {
344     /// Each expansion should have an associated expansion data, but sometimes there's a delay
345     /// between creation of an expansion ID and obtaining its data (e.g. macros are collected
346     /// first and then resolved later), so we use an `Option` here.
347     local_expn_data: IndexVec<LocalExpnId, Option<ExpnData>>,
348     local_expn_hashes: IndexVec<LocalExpnId, ExpnHash>,
349     /// Data and hash information from external crates.  We may eventually want to remove these
350     /// maps, and fetch the information directly from the other crate's metadata like DefIds do.
351     foreign_expn_data: FxHashMap<ExpnId, ExpnData>,
352     foreign_expn_hashes: FxHashMap<ExpnId, ExpnHash>,
353     expn_hash_to_expn_id: UnhashMap<ExpnHash, ExpnId>,
354     syntax_context_data: Vec<SyntaxContextData>,
355     syntax_context_map: FxHashMap<(SyntaxContext, ExpnId, Transparency), SyntaxContext>,
356     /// Maps the `local_hash` of an `ExpnData` to the next disambiguator value.
357     /// This is used by `update_disambiguator` to keep track of which `ExpnData`s
358     /// would have collisions without a disambiguator.
359     /// The keys of this map are always computed with `ExpnData.disambiguator`
360     /// set to 0.
361     expn_data_disambiguators: FxHashMap<u64, u32>,
362 }
363
364 impl HygieneData {
365     crate fn new(edition: Edition) -> Self {
366         let root_data = ExpnData::default(
367             ExpnKind::Root,
368             DUMMY_SP,
369             edition,
370             Some(CRATE_DEF_ID.to_def_id()),
371             None,
372         );
373
374         HygieneData {
375             local_expn_data: IndexVec::from_elem_n(Some(root_data), 1),
376             local_expn_hashes: IndexVec::from_elem_n(ExpnHash(Fingerprint::ZERO), 1),
377             foreign_expn_data: FxHashMap::default(),
378             foreign_expn_hashes: FxHashMap::default(),
379             expn_hash_to_expn_id: std::iter::once((ExpnHash(Fingerprint::ZERO), ExpnId::root()))
380                 .collect(),
381             syntax_context_data: vec![SyntaxContextData {
382                 outer_expn: ExpnId::root(),
383                 outer_transparency: Transparency::Opaque,
384                 parent: SyntaxContext(0),
385                 opaque: SyntaxContext(0),
386                 opaque_and_semitransparent: SyntaxContext(0),
387                 dollar_crate_name: kw::DollarCrate,
388             }],
389             syntax_context_map: FxHashMap::default(),
390             expn_data_disambiguators: FxHashMap::default(),
391         }
392     }
393
394     pub fn with<T, F: FnOnce(&mut HygieneData) -> T>(f: F) -> T {
395         with_session_globals(|session_globals| f(&mut *session_globals.hygiene_data.borrow_mut()))
396     }
397
398     #[inline]
399     fn local_expn_hash(&self, expn_id: LocalExpnId) -> ExpnHash {
400         self.local_expn_hashes[expn_id]
401     }
402
403     #[inline]
404     fn expn_hash(&self, expn_id: ExpnId) -> ExpnHash {
405         match expn_id.as_local() {
406             Some(expn_id) => self.local_expn_hashes[expn_id],
407             None => self.foreign_expn_hashes[&expn_id],
408         }
409     }
410
411     fn local_expn_data(&self, expn_id: LocalExpnId) -> &ExpnData {
412         self.local_expn_data[expn_id].as_ref().expect("no expansion data for an expansion ID")
413     }
414
415     fn expn_data(&self, expn_id: ExpnId) -> &ExpnData {
416         if let Some(expn_id) = expn_id.as_local() {
417             self.local_expn_data[expn_id].as_ref().expect("no expansion data for an expansion ID")
418         } else {
419             &self.foreign_expn_data[&expn_id]
420         }
421     }
422
423     fn is_descendant_of(&self, mut expn_id: ExpnId, ancestor: ExpnId) -> bool {
424         // a couple "fast path" cases to avoid traversing parents in the loop below
425         if ancestor == ExpnId::root() {
426             return true;
427         }
428         if expn_id.krate != ancestor.krate {
429             return false;
430         }
431         loop {
432             if expn_id == ancestor {
433                 return true;
434             }
435             if expn_id == ExpnId::root() {
436                 return false;
437             }
438             expn_id = self.expn_data(expn_id).parent;
439         }
440     }
441
442     fn normalize_to_macros_2_0(&self, ctxt: SyntaxContext) -> SyntaxContext {
443         self.syntax_context_data[ctxt.0 as usize].opaque
444     }
445
446     fn normalize_to_macro_rules(&self, ctxt: SyntaxContext) -> SyntaxContext {
447         self.syntax_context_data[ctxt.0 as usize].opaque_and_semitransparent
448     }
449
450     fn outer_expn(&self, ctxt: SyntaxContext) -> ExpnId {
451         self.syntax_context_data[ctxt.0 as usize].outer_expn
452     }
453
454     fn outer_mark(&self, ctxt: SyntaxContext) -> (ExpnId, Transparency) {
455         let data = &self.syntax_context_data[ctxt.0 as usize];
456         (data.outer_expn, data.outer_transparency)
457     }
458
459     fn parent_ctxt(&self, ctxt: SyntaxContext) -> SyntaxContext {
460         self.syntax_context_data[ctxt.0 as usize].parent
461     }
462
463     fn remove_mark(&self, ctxt: &mut SyntaxContext) -> (ExpnId, Transparency) {
464         let outer_mark = self.outer_mark(*ctxt);
465         *ctxt = self.parent_ctxt(*ctxt);
466         outer_mark
467     }
468
469     fn marks(&self, mut ctxt: SyntaxContext) -> Vec<(ExpnId, Transparency)> {
470         let mut marks = Vec::new();
471         while ctxt != SyntaxContext::root() {
472             debug!("marks: getting parent of {:?}", ctxt);
473             marks.push(self.outer_mark(ctxt));
474             ctxt = self.parent_ctxt(ctxt);
475         }
476         marks.reverse();
477         marks
478     }
479
480     fn walk_chain(&self, mut span: Span, to: SyntaxContext) -> Span {
481         debug!("walk_chain({:?}, {:?})", span, to);
482         debug!("walk_chain: span ctxt = {:?}", span.ctxt());
483         while span.from_expansion() && span.ctxt() != to {
484             let outer_expn = self.outer_expn(span.ctxt());
485             debug!("walk_chain({:?}): outer_expn={:?}", span, outer_expn);
486             let expn_data = self.expn_data(outer_expn);
487             debug!("walk_chain({:?}): expn_data={:?}", span, expn_data);
488             span = expn_data.call_site;
489         }
490         span
491     }
492
493     fn adjust(&self, ctxt: &mut SyntaxContext, expn_id: ExpnId) -> Option<ExpnId> {
494         let mut scope = None;
495         while !self.is_descendant_of(expn_id, self.outer_expn(*ctxt)) {
496             scope = Some(self.remove_mark(ctxt).0);
497         }
498         scope
499     }
500
501     fn apply_mark(
502         &mut self,
503         ctxt: SyntaxContext,
504         expn_id: ExpnId,
505         transparency: Transparency,
506     ) -> SyntaxContext {
507         assert_ne!(expn_id, ExpnId::root());
508         if transparency == Transparency::Opaque {
509             return self.apply_mark_internal(ctxt, expn_id, transparency);
510         }
511
512         let call_site_ctxt = self.expn_data(expn_id).call_site.ctxt();
513         let mut call_site_ctxt = if transparency == Transparency::SemiTransparent {
514             self.normalize_to_macros_2_0(call_site_ctxt)
515         } else {
516             self.normalize_to_macro_rules(call_site_ctxt)
517         };
518
519         if call_site_ctxt == SyntaxContext::root() {
520             return self.apply_mark_internal(ctxt, expn_id, transparency);
521         }
522
523         // Otherwise, `expn_id` is a macros 1.0 definition and the call site is in a
524         // macros 2.0 expansion, i.e., a macros 1.0 invocation is in a macros 2.0 definition.
525         //
526         // In this case, the tokens from the macros 1.0 definition inherit the hygiene
527         // at their invocation. That is, we pretend that the macros 1.0 definition
528         // was defined at its invocation (i.e., inside the macros 2.0 definition)
529         // so that the macros 2.0 definition remains hygienic.
530         //
531         // See the example at `test/ui/hygiene/legacy_interaction.rs`.
532         for (expn_id, transparency) in self.marks(ctxt) {
533             call_site_ctxt = self.apply_mark_internal(call_site_ctxt, expn_id, transparency);
534         }
535         self.apply_mark_internal(call_site_ctxt, expn_id, transparency)
536     }
537
538     fn apply_mark_internal(
539         &mut self,
540         ctxt: SyntaxContext,
541         expn_id: ExpnId,
542         transparency: Transparency,
543     ) -> SyntaxContext {
544         let syntax_context_data = &mut self.syntax_context_data;
545         let mut opaque = syntax_context_data[ctxt.0 as usize].opaque;
546         let mut opaque_and_semitransparent =
547             syntax_context_data[ctxt.0 as usize].opaque_and_semitransparent;
548
549         if transparency >= Transparency::Opaque {
550             let parent = opaque;
551             opaque = *self
552                 .syntax_context_map
553                 .entry((parent, expn_id, transparency))
554                 .or_insert_with(|| {
555                     let new_opaque = SyntaxContext(syntax_context_data.len() as u32);
556                     syntax_context_data.push(SyntaxContextData {
557                         outer_expn: expn_id,
558                         outer_transparency: transparency,
559                         parent,
560                         opaque: new_opaque,
561                         opaque_and_semitransparent: new_opaque,
562                         dollar_crate_name: kw::DollarCrate,
563                     });
564                     new_opaque
565                 });
566         }
567
568         if transparency >= Transparency::SemiTransparent {
569             let parent = opaque_and_semitransparent;
570             opaque_and_semitransparent = *self
571                 .syntax_context_map
572                 .entry((parent, expn_id, transparency))
573                 .or_insert_with(|| {
574                     let new_opaque_and_semitransparent =
575                         SyntaxContext(syntax_context_data.len() as u32);
576                     syntax_context_data.push(SyntaxContextData {
577                         outer_expn: expn_id,
578                         outer_transparency: transparency,
579                         parent,
580                         opaque,
581                         opaque_and_semitransparent: new_opaque_and_semitransparent,
582                         dollar_crate_name: kw::DollarCrate,
583                     });
584                     new_opaque_and_semitransparent
585                 });
586         }
587
588         let parent = ctxt;
589         *self.syntax_context_map.entry((parent, expn_id, transparency)).or_insert_with(|| {
590             let new_opaque_and_semitransparent_and_transparent =
591                 SyntaxContext(syntax_context_data.len() as u32);
592             syntax_context_data.push(SyntaxContextData {
593                 outer_expn: expn_id,
594                 outer_transparency: transparency,
595                 parent,
596                 opaque,
597                 opaque_and_semitransparent,
598                 dollar_crate_name: kw::DollarCrate,
599             });
600             new_opaque_and_semitransparent_and_transparent
601         })
602     }
603 }
604
605 pub fn clear_syntax_context_map() {
606     HygieneData::with(|data| data.syntax_context_map = FxHashMap::default());
607 }
608
609 pub fn walk_chain(span: Span, to: SyntaxContext) -> Span {
610     HygieneData::with(|data| data.walk_chain(span, to))
611 }
612
613 pub fn update_dollar_crate_names(mut get_name: impl FnMut(SyntaxContext) -> Symbol) {
614     // The new contexts that need updating are at the end of the list and have `$crate` as a name.
615     let (len, to_update) = HygieneData::with(|data| {
616         (
617             data.syntax_context_data.len(),
618             data.syntax_context_data
619                 .iter()
620                 .rev()
621                 .take_while(|scdata| scdata.dollar_crate_name == kw::DollarCrate)
622                 .count(),
623         )
624     });
625     // The callback must be called from outside of the `HygieneData` lock,
626     // since it will try to acquire it too.
627     let range_to_update = len - to_update..len;
628     let names: Vec<_> =
629         range_to_update.clone().map(|idx| get_name(SyntaxContext::from_u32(idx as u32))).collect();
630     HygieneData::with(|data| {
631         range_to_update.zip(names).for_each(|(idx, name)| {
632             data.syntax_context_data[idx].dollar_crate_name = name;
633         })
634     })
635 }
636
637 pub fn debug_hygiene_data(verbose: bool) -> String {
638     HygieneData::with(|data| {
639         if verbose {
640             format!("{:#?}", data)
641         } else {
642             let mut s = String::from("");
643             s.push_str("Expansions:");
644             let mut debug_expn_data = |(id, expn_data): (&ExpnId, &ExpnData)| {
645                 s.push_str(&format!(
646                     "\n{:?}: parent: {:?}, call_site_ctxt: {:?}, def_site_ctxt: {:?}, kind: {:?}",
647                     id,
648                     expn_data.parent,
649                     expn_data.call_site.ctxt(),
650                     expn_data.def_site.ctxt(),
651                     expn_data.kind,
652                 ))
653             };
654             data.local_expn_data.iter_enumerated().for_each(|(id, expn_data)| {
655                 let expn_data = expn_data.as_ref().expect("no expansion data for an expansion ID");
656                 debug_expn_data((&id.to_expn_id(), expn_data))
657             });
658             // Sort the hash map for more reproducible output.
659             let mut foreign_expn_data: Vec<_> = data.foreign_expn_data.iter().collect();
660             foreign_expn_data.sort_by_key(|(id, _)| (id.krate, id.local_id));
661             foreign_expn_data.into_iter().for_each(debug_expn_data);
662             s.push_str("\n\nSyntaxContexts:");
663             data.syntax_context_data.iter().enumerate().for_each(|(id, ctxt)| {
664                 s.push_str(&format!(
665                     "\n#{}: parent: {:?}, outer_mark: ({:?}, {:?})",
666                     id, ctxt.parent, ctxt.outer_expn, ctxt.outer_transparency,
667                 ));
668             });
669             s
670         }
671     })
672 }
673
674 impl SyntaxContext {
675     #[inline]
676     pub const fn root() -> Self {
677         SyntaxContext(0)
678     }
679
680     #[inline]
681     crate fn as_u32(self) -> u32 {
682         self.0
683     }
684
685     #[inline]
686     crate fn from_u32(raw: u32) -> SyntaxContext {
687         SyntaxContext(raw)
688     }
689
690     /// Extend a syntax context with a given expansion and transparency.
691     crate fn apply_mark(self, expn_id: ExpnId, transparency: Transparency) -> SyntaxContext {
692         HygieneData::with(|data| data.apply_mark(self, expn_id, transparency))
693     }
694
695     /// Pulls a single mark off of the syntax context. This effectively moves the
696     /// context up one macro definition level. That is, if we have a nested macro
697     /// definition as follows:
698     ///
699     /// ```rust
700     /// macro_rules! f {
701     ///    macro_rules! g {
702     ///        ...
703     ///    }
704     /// }
705     /// ```
706     ///
707     /// and we have a SyntaxContext that is referring to something declared by an invocation
708     /// of g (call it g1), calling remove_mark will result in the SyntaxContext for the
709     /// invocation of f that created g1.
710     /// Returns the mark that was removed.
711     pub fn remove_mark(&mut self) -> ExpnId {
712         HygieneData::with(|data| data.remove_mark(self).0)
713     }
714
715     pub fn marks(self) -> Vec<(ExpnId, Transparency)> {
716         HygieneData::with(|data| data.marks(self))
717     }
718
719     /// Adjust this context for resolution in a scope created by the given expansion.
720     /// For example, consider the following three resolutions of `f`:
721     ///
722     /// ```rust
723     /// mod foo { pub fn f() {} } // `f`'s `SyntaxContext` is empty.
724     /// m!(f);
725     /// macro m($f:ident) {
726     ///     mod bar {
727     ///         pub fn f() {} // `f`'s `SyntaxContext` has a single `ExpnId` from `m`.
728     ///         pub fn $f() {} // `$f`'s `SyntaxContext` is empty.
729     ///     }
730     ///     foo::f(); // `f`'s `SyntaxContext` has a single `ExpnId` from `m`
731     ///     //^ Since `mod foo` is outside this expansion, `adjust` removes the mark from `f`,
732     ///     //| and it resolves to `::foo::f`.
733     ///     bar::f(); // `f`'s `SyntaxContext` has a single `ExpnId` from `m`
734     ///     //^ Since `mod bar` not outside this expansion, `adjust` does not change `f`,
735     ///     //| and it resolves to `::bar::f`.
736     ///     bar::$f(); // `f`'s `SyntaxContext` is empty.
737     ///     //^ Since `mod bar` is not outside this expansion, `adjust` does not change `$f`,
738     ///     //| and it resolves to `::bar::$f`.
739     /// }
740     /// ```
741     /// This returns the expansion whose definition scope we use to privacy check the resolution,
742     /// or `None` if we privacy check as usual (i.e., not w.r.t. a macro definition scope).
743     pub fn adjust(&mut self, expn_id: ExpnId) -> Option<ExpnId> {
744         HygieneData::with(|data| data.adjust(self, expn_id))
745     }
746
747     /// Like `SyntaxContext::adjust`, but also normalizes `self` to macros 2.0.
748     pub fn normalize_to_macros_2_0_and_adjust(&mut self, expn_id: ExpnId) -> Option<ExpnId> {
749         HygieneData::with(|data| {
750             *self = data.normalize_to_macros_2_0(*self);
751             data.adjust(self, expn_id)
752         })
753     }
754
755     /// Adjust this context for resolution in a scope created by the given expansion
756     /// via a glob import with the given `SyntaxContext`.
757     /// For example:
758     ///
759     /// ```rust
760     /// m!(f);
761     /// macro m($i:ident) {
762     ///     mod foo {
763     ///         pub fn f() {} // `f`'s `SyntaxContext` has a single `ExpnId` from `m`.
764     ///         pub fn $i() {} // `$i`'s `SyntaxContext` is empty.
765     ///     }
766     ///     n!(f);
767     ///     macro n($j:ident) {
768     ///         use foo::*;
769     ///         f(); // `f`'s `SyntaxContext` has a mark from `m` and a mark from `n`
770     ///         //^ `glob_adjust` removes the mark from `n`, so this resolves to `foo::f`.
771     ///         $i(); // `$i`'s `SyntaxContext` has a mark from `n`
772     ///         //^ `glob_adjust` removes the mark from `n`, so this resolves to `foo::$i`.
773     ///         $j(); // `$j`'s `SyntaxContext` has a mark from `m`
774     ///         //^ This cannot be glob-adjusted, so this is a resolution error.
775     ///     }
776     /// }
777     /// ```
778     /// This returns `None` if the context cannot be glob-adjusted.
779     /// Otherwise, it returns the scope to use when privacy checking (see `adjust` for details).
780     pub fn glob_adjust(&mut self, expn_id: ExpnId, glob_span: Span) -> Option<Option<ExpnId>> {
781         HygieneData::with(|data| {
782             let mut scope = None;
783             let mut glob_ctxt = data.normalize_to_macros_2_0(glob_span.ctxt());
784             while !data.is_descendant_of(expn_id, data.outer_expn(glob_ctxt)) {
785                 scope = Some(data.remove_mark(&mut glob_ctxt).0);
786                 if data.remove_mark(self).0 != scope.unwrap() {
787                     return None;
788                 }
789             }
790             if data.adjust(self, expn_id).is_some() {
791                 return None;
792             }
793             Some(scope)
794         })
795     }
796
797     /// Undo `glob_adjust` if possible:
798     ///
799     /// ```rust
800     /// if let Some(privacy_checking_scope) = self.reverse_glob_adjust(expansion, glob_ctxt) {
801     ///     assert!(self.glob_adjust(expansion, glob_ctxt) == Some(privacy_checking_scope));
802     /// }
803     /// ```
804     pub fn reverse_glob_adjust(
805         &mut self,
806         expn_id: ExpnId,
807         glob_span: Span,
808     ) -> Option<Option<ExpnId>> {
809         HygieneData::with(|data| {
810             if data.adjust(self, expn_id).is_some() {
811                 return None;
812             }
813
814             let mut glob_ctxt = data.normalize_to_macros_2_0(glob_span.ctxt());
815             let mut marks = Vec::new();
816             while !data.is_descendant_of(expn_id, data.outer_expn(glob_ctxt)) {
817                 marks.push(data.remove_mark(&mut glob_ctxt));
818             }
819
820             let scope = marks.last().map(|mark| mark.0);
821             while let Some((expn_id, transparency)) = marks.pop() {
822                 *self = data.apply_mark(*self, expn_id, transparency);
823             }
824             Some(scope)
825         })
826     }
827
828     pub fn hygienic_eq(self, other: SyntaxContext, expn_id: ExpnId) -> bool {
829         HygieneData::with(|data| {
830             let mut self_normalized = data.normalize_to_macros_2_0(self);
831             data.adjust(&mut self_normalized, expn_id);
832             self_normalized == data.normalize_to_macros_2_0(other)
833         })
834     }
835
836     #[inline]
837     pub fn normalize_to_macros_2_0(self) -> SyntaxContext {
838         HygieneData::with(|data| data.normalize_to_macros_2_0(self))
839     }
840
841     #[inline]
842     pub fn normalize_to_macro_rules(self) -> SyntaxContext {
843         HygieneData::with(|data| data.normalize_to_macro_rules(self))
844     }
845
846     #[inline]
847     pub fn outer_expn(self) -> ExpnId {
848         HygieneData::with(|data| data.outer_expn(self))
849     }
850
851     /// `ctxt.outer_expn_data()` is equivalent to but faster than
852     /// `ctxt.outer_expn().expn_data()`.
853     #[inline]
854     pub fn outer_expn_data(self) -> ExpnData {
855         HygieneData::with(|data| data.expn_data(data.outer_expn(self)).clone())
856     }
857
858     #[inline]
859     pub fn outer_mark(self) -> (ExpnId, Transparency) {
860         HygieneData::with(|data| data.outer_mark(self))
861     }
862
863     pub fn dollar_crate_name(self) -> Symbol {
864         HygieneData::with(|data| data.syntax_context_data[self.0 as usize].dollar_crate_name)
865     }
866
867     pub fn edition(self) -> Edition {
868         HygieneData::with(|data| data.expn_data(data.outer_expn(self)).edition)
869     }
870 }
871
872 impl fmt::Debug for SyntaxContext {
873     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
874         write!(f, "#{}", self.0)
875     }
876 }
877
878 impl Span {
879     /// Creates a fresh expansion with given properties.
880     /// Expansions are normally created by macros, but in some cases expansions are created for
881     /// other compiler-generated code to set per-span properties like allowed unstable features.
882     /// The returned span belongs to the created expansion and has the new properties,
883     /// but its location is inherited from the current span.
884     pub fn fresh_expansion(self, expn_id: LocalExpnId) -> Span {
885         HygieneData::with(|data| {
886             self.with_ctxt(data.apply_mark(
887                 SyntaxContext::root(),
888                 expn_id.to_expn_id(),
889                 Transparency::Transparent,
890             ))
891         })
892     }
893
894     /// Reuses the span but adds information like the kind of the desugaring and features that are
895     /// allowed inside this span.
896     pub fn mark_with_reason(
897         self,
898         allow_internal_unstable: Option<Lrc<[Symbol]>>,
899         reason: DesugaringKind,
900         edition: Edition,
901         ctx: impl HashStableContext,
902     ) -> Span {
903         let expn_data = ExpnData {
904             allow_internal_unstable,
905             ..ExpnData::default(ExpnKind::Desugaring(reason), self, edition, None, None)
906         };
907         let expn_id = LocalExpnId::fresh(expn_data, ctx);
908         self.fresh_expansion(expn_id)
909     }
910 }
911
912 /// A subset of properties from both macro definition and macro call available through global data.
913 /// Avoid using this if you have access to the original definition or call structures.
914 #[derive(Clone, Debug, Encodable, Decodable, HashStable_Generic)]
915 pub struct ExpnData {
916     // --- The part unique to each expansion.
917     /// The kind of this expansion - macro or compiler desugaring.
918     pub kind: ExpnKind,
919     /// The expansion that produced this expansion.
920     pub parent: ExpnId,
921     /// The location of the actual macro invocation or syntax sugar , e.g.
922     /// `let x = foo!();` or `if let Some(y) = x {}`
923     ///
924     /// This may recursively refer to other macro invocations, e.g., if
925     /// `foo!()` invoked `bar!()` internally, and there was an
926     /// expression inside `bar!`; the call_site of the expression in
927     /// the expansion would point to the `bar!` invocation; that
928     /// call_site span would have its own ExpnData, with the call_site
929     /// pointing to the `foo!` invocation.
930     pub call_site: Span,
931     /// Used to force two `ExpnData`s to have different `Fingerprint`s.
932     /// Due to macro expansion, it's possible to end up with two `ExpnId`s
933     /// that have identical `ExpnData`s. This violates the contract of `HashStable`
934     /// - the two `ExpnId`s are not equal, but their `Fingerprint`s are equal
935     /// (since the numerical `ExpnId` value is not considered by the `HashStable`
936     /// implementation).
937     ///
938     /// The `disambiguator` field is set by `update_disambiguator` when two distinct
939     /// `ExpnId`s would end up with the same `Fingerprint`. Since `ExpnData` includes
940     /// a `krate` field, this value only needs to be unique within a single crate.
941     disambiguator: u32,
942
943     // --- The part specific to the macro/desugaring definition.
944     // --- It may be reasonable to share this part between expansions with the same definition,
945     // --- but such sharing is known to bring some minor inconveniences without also bringing
946     // --- noticeable perf improvements (PR #62898).
947     /// The span of the macro definition (possibly dummy).
948     /// This span serves only informational purpose and is not used for resolution.
949     pub def_site: Span,
950     /// List of `#[unstable]`/feature-gated features that the macro is allowed to use
951     /// internally without forcing the whole crate to opt-in
952     /// to them.
953     pub allow_internal_unstable: Option<Lrc<[Symbol]>>,
954     /// Whether the macro is allowed to use `unsafe` internally
955     /// even if the user crate has `#![forbid(unsafe_code)]`.
956     pub allow_internal_unsafe: bool,
957     /// Enables the macro helper hack (`ident!(...)` -> `$crate::ident!(...)`)
958     /// for a given macro.
959     pub local_inner_macros: bool,
960     /// Edition of the crate in which the macro is defined.
961     pub edition: Edition,
962     /// The `DefId` of the macro being invoked,
963     /// if this `ExpnData` corresponds to a macro invocation
964     pub macro_def_id: Option<DefId>,
965     /// The normal module (`mod`) in which the expanded macro was defined.
966     pub parent_module: Option<DefId>,
967 }
968
969 impl !PartialEq for ExpnData {}
970 impl !Hash for ExpnData {}
971
972 impl ExpnData {
973     pub fn new(
974         kind: ExpnKind,
975         parent: ExpnId,
976         call_site: Span,
977         def_site: Span,
978         allow_internal_unstable: Option<Lrc<[Symbol]>>,
979         allow_internal_unsafe: bool,
980         local_inner_macros: bool,
981         edition: Edition,
982         macro_def_id: Option<DefId>,
983         parent_module: Option<DefId>,
984     ) -> ExpnData {
985         ExpnData {
986             kind,
987             parent,
988             call_site,
989             def_site,
990             allow_internal_unstable,
991             allow_internal_unsafe,
992             local_inner_macros,
993             edition,
994             macro_def_id,
995             parent_module,
996             disambiguator: 0,
997         }
998     }
999
1000     /// Constructs expansion data with default properties.
1001     pub fn default(
1002         kind: ExpnKind,
1003         call_site: Span,
1004         edition: Edition,
1005         macro_def_id: Option<DefId>,
1006         parent_module: Option<DefId>,
1007     ) -> ExpnData {
1008         ExpnData {
1009             kind,
1010             parent: ExpnId::root(),
1011             call_site,
1012             def_site: DUMMY_SP,
1013             allow_internal_unstable: None,
1014             allow_internal_unsafe: false,
1015             local_inner_macros: false,
1016             edition,
1017             macro_def_id,
1018             parent_module,
1019             disambiguator: 0,
1020         }
1021     }
1022
1023     pub fn allow_unstable(
1024         kind: ExpnKind,
1025         call_site: Span,
1026         edition: Edition,
1027         allow_internal_unstable: Lrc<[Symbol]>,
1028         macro_def_id: Option<DefId>,
1029         parent_module: Option<DefId>,
1030     ) -> ExpnData {
1031         ExpnData {
1032             allow_internal_unstable: Some(allow_internal_unstable),
1033             ..ExpnData::default(kind, call_site, edition, macro_def_id, parent_module)
1034         }
1035     }
1036
1037     #[inline]
1038     pub fn is_root(&self) -> bool {
1039         matches!(self.kind, ExpnKind::Root)
1040     }
1041
1042     #[inline]
1043     fn hash_expn(&self, ctx: &mut impl HashStableContext) -> u64 {
1044         let mut hasher = StableHasher::new();
1045         self.hash_stable(ctx, &mut hasher);
1046         hasher.finish()
1047     }
1048 }
1049
1050 /// Expansion kind.
1051 #[derive(Clone, Debug, PartialEq, Encodable, Decodable, HashStable_Generic)]
1052 pub enum ExpnKind {
1053     /// No expansion, aka root expansion. Only `ExpnId::root()` has this kind.
1054     Root,
1055     /// Expansion produced by a macro.
1056     Macro(MacroKind, Symbol),
1057     /// Transform done by the compiler on the AST.
1058     AstPass(AstPass),
1059     /// Desugaring done by the compiler during HIR lowering.
1060     Desugaring(DesugaringKind),
1061     /// MIR inlining
1062     Inlined,
1063 }
1064
1065 impl ExpnKind {
1066     pub fn descr(&self) -> String {
1067         match *self {
1068             ExpnKind::Root => kw::PathRoot.to_string(),
1069             ExpnKind::Macro(macro_kind, name) => match macro_kind {
1070                 MacroKind::Bang => format!("{}!", name),
1071                 MacroKind::Attr => format!("#[{}]", name),
1072                 MacroKind::Derive => format!("#[derive({})]", name),
1073             },
1074             ExpnKind::AstPass(kind) => kind.descr().to_string(),
1075             ExpnKind::Desugaring(kind) => format!("desugaring of {}", kind.descr()),
1076             ExpnKind::Inlined => "inlined source".to_string(),
1077         }
1078     }
1079 }
1080
1081 /// The kind of macro invocation or definition.
1082 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Encodable, Decodable, Hash, Debug)]
1083 #[derive(HashStable_Generic)]
1084 pub enum MacroKind {
1085     /// A bang macro `foo!()`.
1086     Bang,
1087     /// An attribute macro `#[foo]`.
1088     Attr,
1089     /// A derive macro `#[derive(Foo)]`
1090     Derive,
1091 }
1092
1093 impl MacroKind {
1094     pub fn descr(self) -> &'static str {
1095         match self {
1096             MacroKind::Bang => "macro",
1097             MacroKind::Attr => "attribute macro",
1098             MacroKind::Derive => "derive macro",
1099         }
1100     }
1101
1102     pub fn descr_expected(self) -> &'static str {
1103         match self {
1104             MacroKind::Attr => "attribute",
1105             _ => self.descr(),
1106         }
1107     }
1108
1109     pub fn article(self) -> &'static str {
1110         match self {
1111             MacroKind::Attr => "an",
1112             _ => "a",
1113         }
1114     }
1115 }
1116
1117 /// The kind of AST transform.
1118 #[derive(Clone, Copy, Debug, PartialEq, Encodable, Decodable, HashStable_Generic)]
1119 pub enum AstPass {
1120     StdImports,
1121     TestHarness,
1122     ProcMacroHarness,
1123 }
1124
1125 impl AstPass {
1126     pub fn descr(self) -> &'static str {
1127         match self {
1128             AstPass::StdImports => "standard library imports",
1129             AstPass::TestHarness => "test harness",
1130             AstPass::ProcMacroHarness => "proc macro harness",
1131         }
1132     }
1133 }
1134
1135 /// The kind of compiler desugaring.
1136 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Debug, Encodable, Decodable, HashStable_Generic)]
1137 pub enum DesugaringKind {
1138     /// We desugar `if c { i } else { e }` to `match $ExprKind::Use(c) { true => i, _ => e }`.
1139     /// However, we do not want to blame `c` for unreachability but rather say that `i`
1140     /// is unreachable. This desugaring kind allows us to avoid blaming `c`.
1141     /// This also applies to `while` loops.
1142     CondTemporary,
1143     QuestionMark,
1144     TryBlock,
1145     /// Desugaring of an `impl Trait` in return type position
1146     /// to an `type Foo = impl Trait;` and replacing the
1147     /// `impl Trait` with `Foo`.
1148     OpaqueTy,
1149     Async,
1150     Await,
1151     ForLoop,
1152     LetElse,
1153     WhileLoop,
1154 }
1155
1156 impl DesugaringKind {
1157     /// The description wording should combine well with "desugaring of {}".
1158     pub fn descr(self) -> &'static str {
1159         match self {
1160             DesugaringKind::CondTemporary => "`if` or `while` condition",
1161             DesugaringKind::Async => "`async` block or function",
1162             DesugaringKind::Await => "`await` expression",
1163             DesugaringKind::QuestionMark => "operator `?`",
1164             DesugaringKind::TryBlock => "`try` block",
1165             DesugaringKind::OpaqueTy => "`impl Trait`",
1166             DesugaringKind::ForLoop => "`for` loop",
1167             DesugaringKind::LetElse => "`let...else`",
1168             DesugaringKind::WhileLoop => "`while` loop",
1169         }
1170     }
1171 }
1172
1173 #[derive(Default)]
1174 pub struct HygieneEncodeContext {
1175     /// All `SyntaxContexts` for which we have written `SyntaxContextData` into crate metadata.
1176     /// This is `None` after we finish encoding `SyntaxContexts`, to ensure
1177     /// that we don't accidentally try to encode any more `SyntaxContexts`
1178     serialized_ctxts: Lock<FxHashSet<SyntaxContext>>,
1179     /// The `SyntaxContexts` that we have serialized (e.g. as a result of encoding `Spans`)
1180     /// in the most recent 'round' of serializing. Serializing `SyntaxContextData`
1181     /// may cause us to serialize more `SyntaxContext`s, so serialize in a loop
1182     /// until we reach a fixed point.
1183     latest_ctxts: Lock<FxHashSet<SyntaxContext>>,
1184
1185     serialized_expns: Lock<FxHashSet<ExpnId>>,
1186
1187     latest_expns: Lock<FxHashSet<ExpnId>>,
1188 }
1189
1190 impl HygieneEncodeContext {
1191     /// Record the fact that we need to serialize the corresponding `ExpnData`.
1192     pub fn schedule_expn_data_for_encoding(&self, expn: ExpnId) {
1193         if !self.serialized_expns.lock().contains(&expn) {
1194             self.latest_expns.lock().insert(expn);
1195         }
1196     }
1197
1198     pub fn encode<T, R>(
1199         &self,
1200         encoder: &mut T,
1201         mut encode_ctxt: impl FnMut(&mut T, u32, &SyntaxContextData) -> Result<(), R>,
1202         mut encode_expn: impl FnMut(&mut T, ExpnId, &ExpnData, ExpnHash) -> Result<(), R>,
1203     ) -> Result<(), R> {
1204         // When we serialize a `SyntaxContextData`, we may end up serializing
1205         // a `SyntaxContext` that we haven't seen before
1206         while !self.latest_ctxts.lock().is_empty() || !self.latest_expns.lock().is_empty() {
1207             debug!(
1208                 "encode_hygiene: Serializing a round of {:?} SyntaxContextDatas: {:?}",
1209                 self.latest_ctxts.lock().len(),
1210                 self.latest_ctxts
1211             );
1212
1213             // Consume the current round of SyntaxContexts.
1214             // Drop the lock() temporary early
1215             let latest_ctxts = { std::mem::take(&mut *self.latest_ctxts.lock()) };
1216
1217             // It's fine to iterate over a HashMap, because the serialization
1218             // of the table that we insert data into doesn't depend on insertion
1219             // order
1220             for_all_ctxts_in(latest_ctxts.into_iter(), |index, ctxt, data| {
1221                 if self.serialized_ctxts.lock().insert(ctxt) {
1222                     encode_ctxt(encoder, index, data)?;
1223                 }
1224                 Ok(())
1225             })?;
1226
1227             let latest_expns = { std::mem::take(&mut *self.latest_expns.lock()) };
1228
1229             for_all_expns_in(latest_expns.into_iter(), |expn, data, hash| {
1230                 if self.serialized_expns.lock().insert(expn) {
1231                     encode_expn(encoder, expn, data, hash)?;
1232                 }
1233                 Ok(())
1234             })?;
1235         }
1236         debug!("encode_hygiene: Done serializing SyntaxContextData");
1237         Ok(())
1238     }
1239 }
1240
1241 #[derive(Default)]
1242 /// Additional information used to assist in decoding hygiene data
1243 pub struct HygieneDecodeContext {
1244     // Maps serialized `SyntaxContext` ids to a `SyntaxContext` in the current
1245     // global `HygieneData`. When we deserialize a `SyntaxContext`, we need to create
1246     // a new id in the global `HygieneData`. This map tracks the ID we end up picking,
1247     // so that multiple occurrences of the same serialized id are decoded to the same
1248     // `SyntaxContext`
1249     remapped_ctxts: Lock<Vec<Option<SyntaxContext>>>,
1250 }
1251
1252 /// Register an expansion which has been decoded from the on-disk-cache for the local crate.
1253 pub fn register_local_expn_id(data: ExpnData, hash: ExpnHash) -> ExpnId {
1254     HygieneData::with(|hygiene_data| {
1255         let expn_id = hygiene_data.local_expn_data.next_index();
1256         hygiene_data.local_expn_data.push(Some(data));
1257         let _eid = hygiene_data.local_expn_hashes.push(hash);
1258         debug_assert_eq!(expn_id, _eid);
1259
1260         let expn_id = expn_id.to_expn_id();
1261
1262         let _old_id = hygiene_data.expn_hash_to_expn_id.insert(hash, expn_id);
1263         debug_assert!(_old_id.is_none());
1264         expn_id
1265     })
1266 }
1267
1268 /// Register an expansion which has been decoded from the metadata of a foreign crate.
1269 pub fn register_expn_id(
1270     krate: CrateNum,
1271     local_id: ExpnIndex,
1272     data: ExpnData,
1273     hash: ExpnHash,
1274 ) -> ExpnId {
1275     debug_assert!(data.parent == ExpnId::root() || krate == data.parent.krate);
1276     let expn_id = ExpnId { krate, local_id };
1277     HygieneData::with(|hygiene_data| {
1278         let _old_data = hygiene_data.foreign_expn_data.insert(expn_id, data);
1279         debug_assert!(_old_data.is_none());
1280         let _old_hash = hygiene_data.foreign_expn_hashes.insert(expn_id, hash);
1281         debug_assert!(_old_hash.is_none());
1282         let _old_id = hygiene_data.expn_hash_to_expn_id.insert(hash, expn_id);
1283         debug_assert!(_old_id.is_none());
1284     });
1285     expn_id
1286 }
1287
1288 /// Decode an expansion from the metadata of a foreign crate.
1289 pub fn decode_expn_id(
1290     krate: CrateNum,
1291     index: u32,
1292     decode_data: impl FnOnce(ExpnId) -> (ExpnData, ExpnHash),
1293 ) -> ExpnId {
1294     if index == 0 {
1295         debug!("decode_expn_id: deserialized root");
1296         return ExpnId::root();
1297     }
1298
1299     let index = ExpnIndex::from_u32(index);
1300
1301     // This function is used to decode metadata, so it cannot decode information about LOCAL_CRATE.
1302     debug_assert_ne!(krate, LOCAL_CRATE);
1303     let expn_id = ExpnId { krate, local_id: index };
1304
1305     // Fast path if the expansion has already been decoded.
1306     if HygieneData::with(|hygiene_data| hygiene_data.foreign_expn_data.contains_key(&expn_id)) {
1307         return expn_id;
1308     }
1309
1310     // Don't decode the data inside `HygieneData::with`, since we need to recursively decode
1311     // other ExpnIds
1312     let (expn_data, hash) = decode_data(expn_id);
1313
1314     register_expn_id(krate, index, expn_data, hash)
1315 }
1316
1317 // Decodes `SyntaxContext`, using the provided `HygieneDecodeContext`
1318 // to track which `SyntaxContext`s we have already decoded.
1319 // The provided closure will be invoked to deserialize a `SyntaxContextData`
1320 // if we haven't already seen the id of the `SyntaxContext` we are deserializing.
1321 pub fn decode_syntax_context<D: Decoder, F: FnOnce(&mut D, u32) -> SyntaxContextData>(
1322     d: &mut D,
1323     context: &HygieneDecodeContext,
1324     decode_data: F,
1325 ) -> SyntaxContext {
1326     let raw_id: u32 = Decodable::decode(d);
1327     if raw_id == 0 {
1328         debug!("decode_syntax_context: deserialized root");
1329         // The root is special
1330         return SyntaxContext::root();
1331     }
1332
1333     let outer_ctxts = &context.remapped_ctxts;
1334
1335     // Ensure that the lock() temporary is dropped early
1336     {
1337         if let Some(ctxt) = outer_ctxts.lock().get(raw_id as usize).copied().flatten() {
1338             return ctxt;
1339         }
1340     }
1341
1342     // Allocate and store SyntaxContext id *before* calling the decoder function,
1343     // as the SyntaxContextData may reference itself.
1344     let new_ctxt = HygieneData::with(|hygiene_data| {
1345         let new_ctxt = SyntaxContext(hygiene_data.syntax_context_data.len() as u32);
1346         // Push a dummy SyntaxContextData to ensure that nobody else can get the
1347         // same ID as us. This will be overwritten after call `decode_Data`
1348         hygiene_data.syntax_context_data.push(SyntaxContextData {
1349             outer_expn: ExpnId::root(),
1350             outer_transparency: Transparency::Transparent,
1351             parent: SyntaxContext::root(),
1352             opaque: SyntaxContext::root(),
1353             opaque_and_semitransparent: SyntaxContext::root(),
1354             dollar_crate_name: kw::Empty,
1355         });
1356         let mut ctxts = outer_ctxts.lock();
1357         let new_len = raw_id as usize + 1;
1358         if ctxts.len() < new_len {
1359             ctxts.resize(new_len, None);
1360         }
1361         ctxts[raw_id as usize] = Some(new_ctxt);
1362         drop(ctxts);
1363         new_ctxt
1364     });
1365
1366     // Don't try to decode data while holding the lock, since we need to
1367     // be able to recursively decode a SyntaxContext
1368     let mut ctxt_data = decode_data(d, raw_id);
1369     // Reset `dollar_crate_name` so that it will be updated by `update_dollar_crate_names`
1370     // We don't care what the encoding crate set this to - we want to resolve it
1371     // from the perspective of the current compilation session
1372     ctxt_data.dollar_crate_name = kw::DollarCrate;
1373
1374     // Overwrite the dummy data with our decoded SyntaxContextData
1375     HygieneData::with(|hygiene_data| {
1376         let dummy = std::mem::replace(
1377             &mut hygiene_data.syntax_context_data[new_ctxt.as_u32() as usize],
1378             ctxt_data,
1379         );
1380         // Make sure nothing weird happening while `decode_data` was running
1381         assert_eq!(dummy.dollar_crate_name, kw::Empty);
1382     });
1383
1384     new_ctxt
1385 }
1386
1387 fn for_all_ctxts_in<E, F: FnMut(u32, SyntaxContext, &SyntaxContextData) -> Result<(), E>>(
1388     ctxts: impl Iterator<Item = SyntaxContext>,
1389     mut f: F,
1390 ) -> Result<(), E> {
1391     let all_data: Vec<_> = HygieneData::with(|data| {
1392         ctxts.map(|ctxt| (ctxt, data.syntax_context_data[ctxt.0 as usize].clone())).collect()
1393     });
1394     for (ctxt, data) in all_data.into_iter() {
1395         f(ctxt.0, ctxt, &data)?;
1396     }
1397     Ok(())
1398 }
1399
1400 fn for_all_expns_in<E>(
1401     expns: impl Iterator<Item = ExpnId>,
1402     mut f: impl FnMut(ExpnId, &ExpnData, ExpnHash) -> Result<(), E>,
1403 ) -> Result<(), E> {
1404     let all_data: Vec<_> = HygieneData::with(|data| {
1405         expns.map(|expn| (expn, data.expn_data(expn).clone(), data.expn_hash(expn))).collect()
1406     });
1407     for (expn, data, hash) in all_data.into_iter() {
1408         f(expn, &data, hash)?;
1409     }
1410     Ok(())
1411 }
1412
1413 impl<E: Encoder> Encodable<E> for LocalExpnId {
1414     fn encode(&self, e: &mut E) -> Result<(), E::Error> {
1415         self.to_expn_id().encode(e)
1416     }
1417 }
1418
1419 impl<E: Encoder> Encodable<E> for ExpnId {
1420     default fn encode(&self, _: &mut E) -> Result<(), E::Error> {
1421         panic!("cannot encode `ExpnId` with `{}`", std::any::type_name::<E>());
1422     }
1423 }
1424
1425 impl<D: Decoder> Decodable<D> for LocalExpnId {
1426     fn decode(d: &mut D) -> Self {
1427         ExpnId::expect_local(ExpnId::decode(d))
1428     }
1429 }
1430
1431 impl<D: Decoder> Decodable<D> for ExpnId {
1432     default fn decode(_: &mut D) -> Self {
1433         panic!("cannot decode `ExpnId` with `{}`", std::any::type_name::<D>());
1434     }
1435 }
1436
1437 pub fn raw_encode_syntax_context<E: Encoder>(
1438     ctxt: SyntaxContext,
1439     context: &HygieneEncodeContext,
1440     e: &mut E,
1441 ) -> Result<(), E::Error> {
1442     if !context.serialized_ctxts.lock().contains(&ctxt) {
1443         context.latest_ctxts.lock().insert(ctxt);
1444     }
1445     ctxt.0.encode(e)
1446 }
1447
1448 impl<E: Encoder> Encodable<E> for SyntaxContext {
1449     default fn encode(&self, _: &mut E) -> Result<(), E::Error> {
1450         panic!("cannot encode `SyntaxContext` with `{}`", std::any::type_name::<E>());
1451     }
1452 }
1453
1454 impl<D: Decoder> Decodable<D> for SyntaxContext {
1455     default fn decode(_: &mut D) -> Self {
1456         panic!("cannot decode `SyntaxContext` with `{}`", std::any::type_name::<D>());
1457     }
1458 }
1459
1460 /// Updates the `disambiguator` field of the corresponding `ExpnData`
1461 /// such that the `Fingerprint` of the `ExpnData` does not collide with
1462 /// any other `ExpnIds`.
1463 ///
1464 /// This method is called only when an `ExpnData` is first associated
1465 /// with an `ExpnId` (when the `ExpnId` is initially constructed, or via
1466 /// `set_expn_data`). It is *not* called for foreign `ExpnId`s deserialized
1467 /// from another crate's metadata - since `ExpnHash` includes the stable crate id,
1468 /// collisions are only possible between `ExpnId`s within the same crate.
1469 fn update_disambiguator(expn_data: &mut ExpnData, mut ctx: impl HashStableContext) -> ExpnHash {
1470     // This disambiguator should not have been set yet.
1471     assert_eq!(
1472         expn_data.disambiguator, 0,
1473         "Already set disambiguator for ExpnData: {:?}",
1474         expn_data
1475     );
1476     assert_default_hashing_controls(&ctx, "ExpnData (disambiguator)");
1477     let mut expn_hash = expn_data.hash_expn(&mut ctx);
1478
1479     let disambiguator = HygieneData::with(|data| {
1480         // If this is the first ExpnData with a given hash, then keep our
1481         // disambiguator at 0 (the default u32 value)
1482         let disambig = data.expn_data_disambiguators.entry(expn_hash).or_default();
1483         let disambiguator = *disambig;
1484         *disambig += 1;
1485         disambiguator
1486     });
1487
1488     if disambiguator != 0 {
1489         debug!("Set disambiguator for expn_data={:?} expn_hash={:?}", expn_data, expn_hash);
1490
1491         expn_data.disambiguator = disambiguator;
1492         expn_hash = expn_data.hash_expn(&mut ctx);
1493
1494         // Verify that the new disambiguator makes the hash unique
1495         #[cfg(debug_assertions)]
1496         HygieneData::with(|data| {
1497             assert_eq!(
1498                 data.expn_data_disambiguators.get(&expn_hash),
1499                 None,
1500                 "Hash collision after disambiguator update!",
1501             );
1502         });
1503     }
1504
1505     ExpnHash::new(ctx.def_path_hash(LOCAL_CRATE.as_def_id()).stable_crate_id(), expn_hash)
1506 }
1507
1508 impl<CTX: HashStableContext> HashStable<CTX> for SyntaxContext {
1509     fn hash_stable(&self, ctx: &mut CTX, hasher: &mut StableHasher) {
1510         const TAG_EXPANSION: u8 = 0;
1511         const TAG_NO_EXPANSION: u8 = 1;
1512
1513         if *self == SyntaxContext::root() {
1514             TAG_NO_EXPANSION.hash_stable(ctx, hasher);
1515         } else {
1516             TAG_EXPANSION.hash_stable(ctx, hasher);
1517             let (expn_id, transparency) = self.outer_mark();
1518             expn_id.hash_stable(ctx, hasher);
1519             transparency.hash_stable(ctx, hasher);
1520         }
1521     }
1522 }
1523
1524 impl<CTX: HashStableContext> HashStable<CTX> for ExpnId {
1525     fn hash_stable(&self, ctx: &mut CTX, hasher: &mut StableHasher) {
1526         assert_default_hashing_controls(ctx, "ExpnId");
1527         let hash = if *self == ExpnId::root() {
1528             // Avoid fetching TLS storage for a trivial often-used value.
1529             Fingerprint::ZERO
1530         } else {
1531             self.expn_hash().0
1532         };
1533
1534         hash.hash_stable(ctx, hasher);
1535     }
1536 }