]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - compiler/rustc_span/src/hygiene.rs
Rollup merge of #94113 - Mizobrook-kan:issue-94025, r=estebank
[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         DEBUG_FORMAT = "expn{}"
89     }
90 }
91
92 /// Assert that the provided `HashStableContext` is configured with the 'default'
93 /// `HashingControls`. We should always have bailed out before getting to here
94 /// with a non-default mode. With this check in place, we can avoid the need
95 /// to maintain separate versions of `ExpnData` hashes for each permutation
96 /// of `HashingControls` settings.
97 fn assert_default_hashing_controls<CTX: HashStableContext>(ctx: &CTX, msg: &str) {
98     match ctx.hashing_controls() {
99         // Ideally, we would also check that `node_id_hashing_mode` was always
100         // `NodeIdHashingMode::HashDefPath`. However, we currently end up hashing
101         // `Span`s in this mode, and there's not an easy way to change that.
102         // All of the span-related data that we hash is pretty self-contained
103         // (in particular, we don't hash any `HirId`s), so this shouldn't result
104         // in any caching problems.
105         // FIXME: Enforce that we don't end up transitively hashing any `HirId`s,
106         // or ensure that this method is always invoked with the same
107         // `NodeIdHashingMode`
108         //
109         // Note that we require that `hash_spans` be set according to the global
110         // `-Z incremental-ignore-spans` option. Normally, this option is disabled,
111         // which will cause us to require that this method always be called with `Span` hashing
112         // enabled.
113         HashingControls { hash_spans, node_id_hashing_mode: _ }
114             if hash_spans == !ctx.debug_opts_incremental_ignore_spans() => {}
115         other => panic!("Attempted hashing of {msg} with non-default HashingControls: {:?}", other),
116     }
117 }
118
119 /// A unique hash value associated to an expansion.
120 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug, Encodable, Decodable, HashStable_Generic)]
121 pub struct ExpnHash(Fingerprint);
122
123 impl ExpnHash {
124     /// Returns the [StableCrateId] identifying the crate this [ExpnHash]
125     /// originates from.
126     #[inline]
127     pub fn stable_crate_id(self) -> StableCrateId {
128         StableCrateId(self.0.as_value().0)
129     }
130
131     /// Returns the crate-local part of the [ExpnHash].
132     ///
133     /// Used for tests.
134     #[inline]
135     pub fn local_hash(self) -> u64 {
136         self.0.as_value().1
137     }
138
139     #[inline]
140     pub fn is_root(self) -> bool {
141         self.0 == Fingerprint::ZERO
142     }
143
144     /// Builds a new [ExpnHash] with the given [StableCrateId] and
145     /// `local_hash`, where `local_hash` must be unique within its crate.
146     fn new(stable_crate_id: StableCrateId, local_hash: u64) -> ExpnHash {
147         ExpnHash(Fingerprint::new(stable_crate_id.0, local_hash))
148     }
149 }
150
151 /// A property of a macro expansion that determines how identifiers
152 /// produced by that expansion are resolved.
153 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Hash, Debug, Encodable, Decodable)]
154 #[derive(HashStable_Generic)]
155 pub enum Transparency {
156     /// Identifier produced by a transparent expansion is always resolved at call-site.
157     /// Call-site spans in procedural macros, hygiene opt-out in `macro` should use this.
158     Transparent,
159     /// Identifier produced by a semi-transparent expansion may be resolved
160     /// either at call-site or at definition-site.
161     /// If it's a local variable, label or `$crate` then it's resolved at def-site.
162     /// Otherwise it's resolved at call-site.
163     /// `macro_rules` macros behave like this, built-in macros currently behave like this too,
164     /// but that's an implementation detail.
165     SemiTransparent,
166     /// Identifier produced by an opaque expansion is always resolved at definition-site.
167     /// Def-site spans in procedural macros, identifiers from `macro` by default use this.
168     Opaque,
169 }
170
171 impl LocalExpnId {
172     /// The ID of the theoretical expansion that generates freshly parsed, unexpanded AST.
173     pub const ROOT: LocalExpnId = LocalExpnId::from_u32(0);
174
175     #[inline]
176     pub fn from_raw(idx: ExpnIndex) -> LocalExpnId {
177         LocalExpnId::from_u32(idx.as_u32())
178     }
179
180     #[inline]
181     pub fn as_raw(self) -> ExpnIndex {
182         ExpnIndex::from_u32(self.as_u32())
183     }
184
185     pub fn fresh_empty() -> LocalExpnId {
186         HygieneData::with(|data| {
187             let expn_id = data.local_expn_data.push(None);
188             let _eid = data.local_expn_hashes.push(ExpnHash(Fingerprint::ZERO));
189             debug_assert_eq!(expn_id, _eid);
190             expn_id
191         })
192     }
193
194     pub fn fresh(mut expn_data: ExpnData, ctx: impl HashStableContext) -> LocalExpnId {
195         debug_assert_eq!(expn_data.parent.krate, LOCAL_CRATE);
196         let expn_hash = update_disambiguator(&mut expn_data, ctx);
197         HygieneData::with(|data| {
198             let expn_id = data.local_expn_data.push(Some(expn_data));
199             let _eid = data.local_expn_hashes.push(expn_hash);
200             debug_assert_eq!(expn_id, _eid);
201             let _old_id = data.expn_hash_to_expn_id.insert(expn_hash, expn_id.to_expn_id());
202             debug_assert!(_old_id.is_none());
203             expn_id
204         })
205     }
206
207     #[inline]
208     pub fn expn_hash(self) -> ExpnHash {
209         HygieneData::with(|data| data.local_expn_hash(self))
210     }
211
212     #[inline]
213     pub fn expn_data(self) -> ExpnData {
214         HygieneData::with(|data| data.local_expn_data(self).clone())
215     }
216
217     #[inline]
218     pub fn to_expn_id(self) -> ExpnId {
219         ExpnId { krate: LOCAL_CRATE, local_id: self.as_raw() }
220     }
221
222     #[inline]
223     pub fn set_expn_data(self, mut expn_data: ExpnData, ctx: impl HashStableContext) {
224         debug_assert_eq!(expn_data.parent.krate, LOCAL_CRATE);
225         let expn_hash = update_disambiguator(&mut expn_data, ctx);
226         HygieneData::with(|data| {
227             let old_expn_data = &mut data.local_expn_data[self];
228             assert!(old_expn_data.is_none(), "expansion data is reset for an expansion ID");
229             *old_expn_data = Some(expn_data);
230             debug_assert_eq!(data.local_expn_hashes[self].0, Fingerprint::ZERO);
231             data.local_expn_hashes[self] = expn_hash;
232             let _old_id = data.expn_hash_to_expn_id.insert(expn_hash, self.to_expn_id());
233             debug_assert!(_old_id.is_none());
234         });
235     }
236
237     #[inline]
238     pub fn is_descendant_of(self, ancestor: LocalExpnId) -> bool {
239         self.to_expn_id().is_descendant_of(ancestor.to_expn_id())
240     }
241
242     /// `expn_id.outer_expn_is_descendant_of(ctxt)` is equivalent to but faster than
243     /// `expn_id.is_descendant_of(ctxt.outer_expn())`.
244     #[inline]
245     pub fn outer_expn_is_descendant_of(self, ctxt: SyntaxContext) -> bool {
246         self.to_expn_id().outer_expn_is_descendant_of(ctxt)
247     }
248
249     /// Returns span for the macro which originally caused this expansion to happen.
250     ///
251     /// Stops backtracing at include! boundary.
252     #[inline]
253     pub fn expansion_cause(self) -> Option<Span> {
254         self.to_expn_id().expansion_cause()
255     }
256
257     #[inline]
258     #[track_caller]
259     pub fn parent(self) -> LocalExpnId {
260         self.expn_data().parent.as_local().unwrap()
261     }
262 }
263
264 impl ExpnId {
265     /// The ID of the theoretical expansion that generates freshly parsed, unexpanded AST.
266     /// Invariant: we do not create any ExpnId with local_id == 0 and krate != 0.
267     pub const fn root() -> ExpnId {
268         ExpnId { krate: LOCAL_CRATE, local_id: ExpnIndex::from_u32(0) }
269     }
270
271     #[inline]
272     pub fn expn_hash(self) -> ExpnHash {
273         HygieneData::with(|data| data.expn_hash(self))
274     }
275
276     #[inline]
277     pub fn from_hash(hash: ExpnHash) -> Option<ExpnId> {
278         HygieneData::with(|data| data.expn_hash_to_expn_id.get(&hash).copied())
279     }
280
281     #[inline]
282     pub fn as_local(self) -> Option<LocalExpnId> {
283         if self.krate == LOCAL_CRATE { Some(LocalExpnId::from_raw(self.local_id)) } else { None }
284     }
285
286     #[inline]
287     #[track_caller]
288     pub fn expect_local(self) -> LocalExpnId {
289         self.as_local().unwrap()
290     }
291
292     #[inline]
293     pub fn expn_data(self) -> ExpnData {
294         HygieneData::with(|data| data.expn_data(self).clone())
295     }
296
297     #[inline]
298     pub fn is_descendant_of(self, ancestor: ExpnId) -> bool {
299         // a few "fast path" cases to avoid locking HygieneData
300         if ancestor == ExpnId::root() || ancestor == self {
301             return true;
302         }
303         if ancestor.krate != self.krate {
304             return false;
305         }
306         HygieneData::with(|data| data.is_descendant_of(self, ancestor))
307     }
308
309     /// `expn_id.outer_expn_is_descendant_of(ctxt)` is equivalent to but faster than
310     /// `expn_id.is_descendant_of(ctxt.outer_expn())`.
311     pub fn outer_expn_is_descendant_of(self, ctxt: SyntaxContext) -> bool {
312         HygieneData::with(|data| data.is_descendant_of(self, data.outer_expn(ctxt)))
313     }
314
315     /// Returns span for the macro which originally caused this expansion to happen.
316     ///
317     /// Stops backtracing at include! boundary.
318     pub fn expansion_cause(mut self) -> Option<Span> {
319         let mut last_macro = None;
320         loop {
321             let expn_data = self.expn_data();
322             // Stop going up the backtrace once include! is encountered
323             if expn_data.is_root()
324                 || expn_data.kind == ExpnKind::Macro(MacroKind::Bang, sym::include)
325             {
326                 break;
327             }
328             self = expn_data.call_site.ctxt().outer_expn();
329             last_macro = Some(expn_data.call_site);
330         }
331         last_macro
332     }
333 }
334
335 #[derive(Debug)]
336 pub struct HygieneData {
337     /// Each expansion should have an associated expansion data, but sometimes there's a delay
338     /// between creation of an expansion ID and obtaining its data (e.g. macros are collected
339     /// first and then resolved later), so we use an `Option` here.
340     local_expn_data: IndexVec<LocalExpnId, Option<ExpnData>>,
341     local_expn_hashes: IndexVec<LocalExpnId, ExpnHash>,
342     /// Data and hash information from external crates.  We may eventually want to remove these
343     /// maps, and fetch the information directly from the other crate's metadata like DefIds do.
344     foreign_expn_data: FxHashMap<ExpnId, ExpnData>,
345     foreign_expn_hashes: FxHashMap<ExpnId, ExpnHash>,
346     expn_hash_to_expn_id: UnhashMap<ExpnHash, ExpnId>,
347     syntax_context_data: Vec<SyntaxContextData>,
348     syntax_context_map: FxHashMap<(SyntaxContext, ExpnId, Transparency), SyntaxContext>,
349     /// Maps the `local_hash` of an `ExpnData` to the next disambiguator value.
350     /// This is used by `update_disambiguator` to keep track of which `ExpnData`s
351     /// would have collisions without a disambiguator.
352     /// The keys of this map are always computed with `ExpnData.disambiguator`
353     /// set to 0.
354     expn_data_disambiguators: FxHashMap<u64, u32>,
355 }
356
357 impl HygieneData {
358     crate fn new(edition: Edition) -> Self {
359         let root_data = ExpnData::default(
360             ExpnKind::Root,
361             DUMMY_SP,
362             edition,
363             Some(CRATE_DEF_ID.to_def_id()),
364             None,
365         );
366
367         HygieneData {
368             local_expn_data: IndexVec::from_elem_n(Some(root_data), 1),
369             local_expn_hashes: IndexVec::from_elem_n(ExpnHash(Fingerprint::ZERO), 1),
370             foreign_expn_data: FxHashMap::default(),
371             foreign_expn_hashes: FxHashMap::default(),
372             expn_hash_to_expn_id: std::iter::once((ExpnHash(Fingerprint::ZERO), ExpnId::root()))
373                 .collect(),
374             syntax_context_data: vec![SyntaxContextData {
375                 outer_expn: ExpnId::root(),
376                 outer_transparency: Transparency::Opaque,
377                 parent: SyntaxContext(0),
378                 opaque: SyntaxContext(0),
379                 opaque_and_semitransparent: SyntaxContext(0),
380                 dollar_crate_name: kw::DollarCrate,
381             }],
382             syntax_context_map: FxHashMap::default(),
383             expn_data_disambiguators: FxHashMap::default(),
384         }
385     }
386
387     pub fn with<T, F: FnOnce(&mut HygieneData) -> T>(f: F) -> T {
388         with_session_globals(|session_globals| f(&mut *session_globals.hygiene_data.borrow_mut()))
389     }
390
391     #[inline]
392     fn local_expn_hash(&self, expn_id: LocalExpnId) -> ExpnHash {
393         self.local_expn_hashes[expn_id]
394     }
395
396     #[inline]
397     fn expn_hash(&self, expn_id: ExpnId) -> ExpnHash {
398         match expn_id.as_local() {
399             Some(expn_id) => self.local_expn_hashes[expn_id],
400             None => self.foreign_expn_hashes[&expn_id],
401         }
402     }
403
404     fn local_expn_data(&self, expn_id: LocalExpnId) -> &ExpnData {
405         self.local_expn_data[expn_id].as_ref().expect("no expansion data for an expansion ID")
406     }
407
408     fn expn_data(&self, expn_id: ExpnId) -> &ExpnData {
409         if let Some(expn_id) = expn_id.as_local() {
410             self.local_expn_data[expn_id].as_ref().expect("no expansion data for an expansion ID")
411         } else {
412             &self.foreign_expn_data[&expn_id]
413         }
414     }
415
416     fn is_descendant_of(&self, mut expn_id: ExpnId, ancestor: ExpnId) -> bool {
417         // a couple "fast path" cases to avoid traversing parents in the loop below
418         if ancestor == ExpnId::root() {
419             return true;
420         }
421         if expn_id.krate != ancestor.krate {
422             return false;
423         }
424         loop {
425             if expn_id == ancestor {
426                 return true;
427             }
428             if expn_id == ExpnId::root() {
429                 return false;
430             }
431             expn_id = self.expn_data(expn_id).parent;
432         }
433     }
434
435     fn normalize_to_macros_2_0(&self, ctxt: SyntaxContext) -> SyntaxContext {
436         self.syntax_context_data[ctxt.0 as usize].opaque
437     }
438
439     fn normalize_to_macro_rules(&self, ctxt: SyntaxContext) -> SyntaxContext {
440         self.syntax_context_data[ctxt.0 as usize].opaque_and_semitransparent
441     }
442
443     fn outer_expn(&self, ctxt: SyntaxContext) -> ExpnId {
444         self.syntax_context_data[ctxt.0 as usize].outer_expn
445     }
446
447     fn outer_mark(&self, ctxt: SyntaxContext) -> (ExpnId, Transparency) {
448         let data = &self.syntax_context_data[ctxt.0 as usize];
449         (data.outer_expn, data.outer_transparency)
450     }
451
452     fn parent_ctxt(&self, ctxt: SyntaxContext) -> SyntaxContext {
453         self.syntax_context_data[ctxt.0 as usize].parent
454     }
455
456     fn remove_mark(&self, ctxt: &mut SyntaxContext) -> (ExpnId, Transparency) {
457         let outer_mark = self.outer_mark(*ctxt);
458         *ctxt = self.parent_ctxt(*ctxt);
459         outer_mark
460     }
461
462     fn marks(&self, mut ctxt: SyntaxContext) -> Vec<(ExpnId, Transparency)> {
463         let mut marks = Vec::new();
464         while ctxt != SyntaxContext::root() {
465             debug!("marks: getting parent of {:?}", ctxt);
466             marks.push(self.outer_mark(ctxt));
467             ctxt = self.parent_ctxt(ctxt);
468         }
469         marks.reverse();
470         marks
471     }
472
473     fn walk_chain(&self, mut span: Span, to: SyntaxContext) -> Span {
474         debug!("walk_chain({:?}, {:?})", span, to);
475         debug!("walk_chain: span ctxt = {:?}", span.ctxt());
476         while span.from_expansion() && span.ctxt() != to {
477             let outer_expn = self.outer_expn(span.ctxt());
478             debug!("walk_chain({:?}): outer_expn={:?}", span, outer_expn);
479             let expn_data = self.expn_data(outer_expn);
480             debug!("walk_chain({:?}): expn_data={:?}", span, expn_data);
481             span = expn_data.call_site;
482         }
483         span
484     }
485
486     fn adjust(&self, ctxt: &mut SyntaxContext, expn_id: ExpnId) -> Option<ExpnId> {
487         let mut scope = None;
488         while !self.is_descendant_of(expn_id, self.outer_expn(*ctxt)) {
489             scope = Some(self.remove_mark(ctxt).0);
490         }
491         scope
492     }
493
494     fn apply_mark(
495         &mut self,
496         ctxt: SyntaxContext,
497         expn_id: ExpnId,
498         transparency: Transparency,
499     ) -> SyntaxContext {
500         assert_ne!(expn_id, ExpnId::root());
501         if transparency == Transparency::Opaque {
502             return self.apply_mark_internal(ctxt, expn_id, transparency);
503         }
504
505         let call_site_ctxt = self.expn_data(expn_id).call_site.ctxt();
506         let mut call_site_ctxt = if transparency == Transparency::SemiTransparent {
507             self.normalize_to_macros_2_0(call_site_ctxt)
508         } else {
509             self.normalize_to_macro_rules(call_site_ctxt)
510         };
511
512         if call_site_ctxt == SyntaxContext::root() {
513             return self.apply_mark_internal(ctxt, expn_id, transparency);
514         }
515
516         // Otherwise, `expn_id` is a macros 1.0 definition and the call site is in a
517         // macros 2.0 expansion, i.e., a macros 1.0 invocation is in a macros 2.0 definition.
518         //
519         // In this case, the tokens from the macros 1.0 definition inherit the hygiene
520         // at their invocation. That is, we pretend that the macros 1.0 definition
521         // was defined at its invocation (i.e., inside the macros 2.0 definition)
522         // so that the macros 2.0 definition remains hygienic.
523         //
524         // See the example at `test/ui/hygiene/legacy_interaction.rs`.
525         for (expn_id, transparency) in self.marks(ctxt) {
526             call_site_ctxt = self.apply_mark_internal(call_site_ctxt, expn_id, transparency);
527         }
528         self.apply_mark_internal(call_site_ctxt, expn_id, transparency)
529     }
530
531     fn apply_mark_internal(
532         &mut self,
533         ctxt: SyntaxContext,
534         expn_id: ExpnId,
535         transparency: Transparency,
536     ) -> SyntaxContext {
537         let syntax_context_data = &mut self.syntax_context_data;
538         let mut opaque = syntax_context_data[ctxt.0 as usize].opaque;
539         let mut opaque_and_semitransparent =
540             syntax_context_data[ctxt.0 as usize].opaque_and_semitransparent;
541
542         if transparency >= Transparency::Opaque {
543             let parent = opaque;
544             opaque = *self
545                 .syntax_context_map
546                 .entry((parent, expn_id, transparency))
547                 .or_insert_with(|| {
548                     let new_opaque = SyntaxContext(syntax_context_data.len() as u32);
549                     syntax_context_data.push(SyntaxContextData {
550                         outer_expn: expn_id,
551                         outer_transparency: transparency,
552                         parent,
553                         opaque: new_opaque,
554                         opaque_and_semitransparent: new_opaque,
555                         dollar_crate_name: kw::DollarCrate,
556                     });
557                     new_opaque
558                 });
559         }
560
561         if transparency >= Transparency::SemiTransparent {
562             let parent = opaque_and_semitransparent;
563             opaque_and_semitransparent = *self
564                 .syntax_context_map
565                 .entry((parent, expn_id, transparency))
566                 .or_insert_with(|| {
567                     let new_opaque_and_semitransparent =
568                         SyntaxContext(syntax_context_data.len() as u32);
569                     syntax_context_data.push(SyntaxContextData {
570                         outer_expn: expn_id,
571                         outer_transparency: transparency,
572                         parent,
573                         opaque,
574                         opaque_and_semitransparent: new_opaque_and_semitransparent,
575                         dollar_crate_name: kw::DollarCrate,
576                     });
577                     new_opaque_and_semitransparent
578                 });
579         }
580
581         let parent = ctxt;
582         *self.syntax_context_map.entry((parent, expn_id, transparency)).or_insert_with(|| {
583             let new_opaque_and_semitransparent_and_transparent =
584                 SyntaxContext(syntax_context_data.len() as u32);
585             syntax_context_data.push(SyntaxContextData {
586                 outer_expn: expn_id,
587                 outer_transparency: transparency,
588                 parent,
589                 opaque,
590                 opaque_and_semitransparent,
591                 dollar_crate_name: kw::DollarCrate,
592             });
593             new_opaque_and_semitransparent_and_transparent
594         })
595     }
596 }
597
598 pub fn clear_syntax_context_map() {
599     HygieneData::with(|data| data.syntax_context_map = FxHashMap::default());
600 }
601
602 pub fn walk_chain(span: Span, to: SyntaxContext) -> Span {
603     HygieneData::with(|data| data.walk_chain(span, to))
604 }
605
606 pub fn update_dollar_crate_names(mut get_name: impl FnMut(SyntaxContext) -> Symbol) {
607     // The new contexts that need updating are at the end of the list and have `$crate` as a name.
608     let (len, to_update) = HygieneData::with(|data| {
609         (
610             data.syntax_context_data.len(),
611             data.syntax_context_data
612                 .iter()
613                 .rev()
614                 .take_while(|scdata| scdata.dollar_crate_name == kw::DollarCrate)
615                 .count(),
616         )
617     });
618     // The callback must be called from outside of the `HygieneData` lock,
619     // since it will try to acquire it too.
620     let range_to_update = len - to_update..len;
621     let names: Vec<_> =
622         range_to_update.clone().map(|idx| get_name(SyntaxContext::from_u32(idx as u32))).collect();
623     HygieneData::with(|data| {
624         range_to_update.zip(names).for_each(|(idx, name)| {
625             data.syntax_context_data[idx].dollar_crate_name = name;
626         })
627     })
628 }
629
630 pub fn debug_hygiene_data(verbose: bool) -> String {
631     HygieneData::with(|data| {
632         if verbose {
633             format!("{:#?}", data)
634         } else {
635             let mut s = String::from("");
636             s.push_str("Expansions:");
637             let mut debug_expn_data = |(id, expn_data): (&ExpnId, &ExpnData)| {
638                 s.push_str(&format!(
639                     "\n{:?}: parent: {:?}, call_site_ctxt: {:?}, def_site_ctxt: {:?}, kind: {:?}",
640                     id,
641                     expn_data.parent,
642                     expn_data.call_site.ctxt(),
643                     expn_data.def_site.ctxt(),
644                     expn_data.kind,
645                 ))
646             };
647             data.local_expn_data.iter_enumerated().for_each(|(id, expn_data)| {
648                 let expn_data = expn_data.as_ref().expect("no expansion data for an expansion ID");
649                 debug_expn_data((&id.to_expn_id(), expn_data))
650             });
651             // Sort the hash map for more reproducible output.
652             let mut foreign_expn_data: Vec<_> = data.foreign_expn_data.iter().collect();
653             foreign_expn_data.sort_by_key(|(id, _)| (id.krate, id.local_id));
654             foreign_expn_data.into_iter().for_each(debug_expn_data);
655             s.push_str("\n\nSyntaxContexts:");
656             data.syntax_context_data.iter().enumerate().for_each(|(id, ctxt)| {
657                 s.push_str(&format!(
658                     "\n#{}: parent: {:?}, outer_mark: ({:?}, {:?})",
659                     id, ctxt.parent, ctxt.outer_expn, ctxt.outer_transparency,
660                 ));
661             });
662             s
663         }
664     })
665 }
666
667 impl SyntaxContext {
668     #[inline]
669     pub const fn root() -> Self {
670         SyntaxContext(0)
671     }
672
673     #[inline]
674     crate fn as_u32(self) -> u32 {
675         self.0
676     }
677
678     #[inline]
679     crate fn from_u32(raw: u32) -> SyntaxContext {
680         SyntaxContext(raw)
681     }
682
683     /// Extend a syntax context with a given expansion and transparency.
684     crate fn apply_mark(self, expn_id: ExpnId, transparency: Transparency) -> SyntaxContext {
685         HygieneData::with(|data| data.apply_mark(self, expn_id, transparency))
686     }
687
688     /// Pulls a single mark off of the syntax context. This effectively moves the
689     /// context up one macro definition level. That is, if we have a nested macro
690     /// definition as follows:
691     ///
692     /// ```rust
693     /// macro_rules! f {
694     ///    macro_rules! g {
695     ///        ...
696     ///    }
697     /// }
698     /// ```
699     ///
700     /// and we have a SyntaxContext that is referring to something declared by an invocation
701     /// of g (call it g1), calling remove_mark will result in the SyntaxContext for the
702     /// invocation of f that created g1.
703     /// Returns the mark that was removed.
704     pub fn remove_mark(&mut self) -> ExpnId {
705         HygieneData::with(|data| data.remove_mark(self).0)
706     }
707
708     pub fn marks(self) -> Vec<(ExpnId, Transparency)> {
709         HygieneData::with(|data| data.marks(self))
710     }
711
712     /// Adjust this context for resolution in a scope created by the given expansion.
713     /// For example, consider the following three resolutions of `f`:
714     ///
715     /// ```rust
716     /// mod foo { pub fn f() {} } // `f`'s `SyntaxContext` is empty.
717     /// m!(f);
718     /// macro m($f:ident) {
719     ///     mod bar {
720     ///         pub fn f() {} // `f`'s `SyntaxContext` has a single `ExpnId` from `m`.
721     ///         pub fn $f() {} // `$f`'s `SyntaxContext` is empty.
722     ///     }
723     ///     foo::f(); // `f`'s `SyntaxContext` has a single `ExpnId` from `m`
724     ///     //^ Since `mod foo` is outside this expansion, `adjust` removes the mark from `f`,
725     ///     //| and it resolves to `::foo::f`.
726     ///     bar::f(); // `f`'s `SyntaxContext` has a single `ExpnId` from `m`
727     ///     //^ Since `mod bar` not outside this expansion, `adjust` does not change `f`,
728     ///     //| and it resolves to `::bar::f`.
729     ///     bar::$f(); // `f`'s `SyntaxContext` is empty.
730     ///     //^ Since `mod bar` is not outside this expansion, `adjust` does not change `$f`,
731     ///     //| and it resolves to `::bar::$f`.
732     /// }
733     /// ```
734     /// This returns the expansion whose definition scope we use to privacy check the resolution,
735     /// or `None` if we privacy check as usual (i.e., not w.r.t. a macro definition scope).
736     pub fn adjust(&mut self, expn_id: ExpnId) -> Option<ExpnId> {
737         HygieneData::with(|data| data.adjust(self, expn_id))
738     }
739
740     /// Like `SyntaxContext::adjust`, but also normalizes `self` to macros 2.0.
741     pub fn normalize_to_macros_2_0_and_adjust(&mut self, expn_id: ExpnId) -> Option<ExpnId> {
742         HygieneData::with(|data| {
743             *self = data.normalize_to_macros_2_0(*self);
744             data.adjust(self, expn_id)
745         })
746     }
747
748     /// Adjust this context for resolution in a scope created by the given expansion
749     /// via a glob import with the given `SyntaxContext`.
750     /// For example:
751     ///
752     /// ```rust
753     /// m!(f);
754     /// macro m($i:ident) {
755     ///     mod foo {
756     ///         pub fn f() {} // `f`'s `SyntaxContext` has a single `ExpnId` from `m`.
757     ///         pub fn $i() {} // `$i`'s `SyntaxContext` is empty.
758     ///     }
759     ///     n!(f);
760     ///     macro n($j:ident) {
761     ///         use foo::*;
762     ///         f(); // `f`'s `SyntaxContext` has a mark from `m` and a mark from `n`
763     ///         //^ `glob_adjust` removes the mark from `n`, so this resolves to `foo::f`.
764     ///         $i(); // `$i`'s `SyntaxContext` has a mark from `n`
765     ///         //^ `glob_adjust` removes the mark from `n`, so this resolves to `foo::$i`.
766     ///         $j(); // `$j`'s `SyntaxContext` has a mark from `m`
767     ///         //^ This cannot be glob-adjusted, so this is a resolution error.
768     ///     }
769     /// }
770     /// ```
771     /// This returns `None` if the context cannot be glob-adjusted.
772     /// Otherwise, it returns the scope to use when privacy checking (see `adjust` for details).
773     pub fn glob_adjust(&mut self, expn_id: ExpnId, glob_span: Span) -> Option<Option<ExpnId>> {
774         HygieneData::with(|data| {
775             let mut scope = None;
776             let mut glob_ctxt = data.normalize_to_macros_2_0(glob_span.ctxt());
777             while !data.is_descendant_of(expn_id, data.outer_expn(glob_ctxt)) {
778                 scope = Some(data.remove_mark(&mut glob_ctxt).0);
779                 if data.remove_mark(self).0 != scope.unwrap() {
780                     return None;
781                 }
782             }
783             if data.adjust(self, expn_id).is_some() {
784                 return None;
785             }
786             Some(scope)
787         })
788     }
789
790     /// Undo `glob_adjust` if possible:
791     ///
792     /// ```rust
793     /// if let Some(privacy_checking_scope) = self.reverse_glob_adjust(expansion, glob_ctxt) {
794     ///     assert!(self.glob_adjust(expansion, glob_ctxt) == Some(privacy_checking_scope));
795     /// }
796     /// ```
797     pub fn reverse_glob_adjust(
798         &mut self,
799         expn_id: ExpnId,
800         glob_span: Span,
801     ) -> Option<Option<ExpnId>> {
802         HygieneData::with(|data| {
803             if data.adjust(self, expn_id).is_some() {
804                 return None;
805             }
806
807             let mut glob_ctxt = data.normalize_to_macros_2_0(glob_span.ctxt());
808             let mut marks = Vec::new();
809             while !data.is_descendant_of(expn_id, data.outer_expn(glob_ctxt)) {
810                 marks.push(data.remove_mark(&mut glob_ctxt));
811             }
812
813             let scope = marks.last().map(|mark| mark.0);
814             while let Some((expn_id, transparency)) = marks.pop() {
815                 *self = data.apply_mark(*self, expn_id, transparency);
816             }
817             Some(scope)
818         })
819     }
820
821     pub fn hygienic_eq(self, other: SyntaxContext, expn_id: ExpnId) -> bool {
822         HygieneData::with(|data| {
823             let mut self_normalized = data.normalize_to_macros_2_0(self);
824             data.adjust(&mut self_normalized, expn_id);
825             self_normalized == data.normalize_to_macros_2_0(other)
826         })
827     }
828
829     #[inline]
830     pub fn normalize_to_macros_2_0(self) -> SyntaxContext {
831         HygieneData::with(|data| data.normalize_to_macros_2_0(self))
832     }
833
834     #[inline]
835     pub fn normalize_to_macro_rules(self) -> SyntaxContext {
836         HygieneData::with(|data| data.normalize_to_macro_rules(self))
837     }
838
839     #[inline]
840     pub fn outer_expn(self) -> ExpnId {
841         HygieneData::with(|data| data.outer_expn(self))
842     }
843
844     /// `ctxt.outer_expn_data()` is equivalent to but faster than
845     /// `ctxt.outer_expn().expn_data()`.
846     #[inline]
847     pub fn outer_expn_data(self) -> ExpnData {
848         HygieneData::with(|data| data.expn_data(data.outer_expn(self)).clone())
849     }
850
851     #[inline]
852     pub fn outer_mark(self) -> (ExpnId, Transparency) {
853         HygieneData::with(|data| data.outer_mark(self))
854     }
855
856     pub fn dollar_crate_name(self) -> Symbol {
857         HygieneData::with(|data| data.syntax_context_data[self.0 as usize].dollar_crate_name)
858     }
859
860     pub fn edition(self) -> Edition {
861         HygieneData::with(|data| data.expn_data(data.outer_expn(self)).edition)
862     }
863 }
864
865 impl fmt::Debug for SyntaxContext {
866     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
867         write!(f, "#{}", self.0)
868     }
869 }
870
871 impl Span {
872     /// Creates a fresh expansion with given properties.
873     /// Expansions are normally created by macros, but in some cases expansions are created for
874     /// other compiler-generated code to set per-span properties like allowed unstable features.
875     /// The returned span belongs to the created expansion and has the new properties,
876     /// but its location is inherited from the current span.
877     pub fn fresh_expansion(self, expn_data: ExpnData, ctx: impl HashStableContext) -> Span {
878         self.fresh_expansion_with_transparency(expn_data, Transparency::Transparent, ctx)
879     }
880
881     pub fn fresh_expansion_with_transparency(
882         self,
883         expn_data: ExpnData,
884         transparency: Transparency,
885         ctx: impl HashStableContext,
886     ) -> Span {
887         let expn_id = LocalExpnId::fresh(expn_data, ctx).to_expn_id();
888         HygieneData::with(|data| {
889             self.with_ctxt(data.apply_mark(SyntaxContext::root(), expn_id, transparency))
890         })
891     }
892
893     /// Reuses the span but adds information like the kind of the desugaring and features that are
894     /// allowed inside this span.
895     pub fn mark_with_reason(
896         self,
897         allow_internal_unstable: Option<Lrc<[Symbol]>>,
898         reason: DesugaringKind,
899         edition: Edition,
900         ctx: impl HashStableContext,
901     ) -> Span {
902         let expn_data = ExpnData {
903             allow_internal_unstable,
904             ..ExpnData::default(ExpnKind::Desugaring(reason), self, edition, None, None)
905         };
906         self.fresh_expansion(expn_data, ctx)
907     }
908 }
909
910 /// A subset of properties from both macro definition and macro call available through global data.
911 /// Avoid using this if you have access to the original definition or call structures.
912 #[derive(Clone, Debug, Encodable, Decodable, HashStable_Generic)]
913 pub struct ExpnData {
914     // --- The part unique to each expansion.
915     /// The kind of this expansion - macro or compiler desugaring.
916     pub kind: ExpnKind,
917     /// The expansion that produced this expansion.
918     pub parent: ExpnId,
919     /// The location of the actual macro invocation or syntax sugar , e.g.
920     /// `let x = foo!();` or `if let Some(y) = x {}`
921     ///
922     /// This may recursively refer to other macro invocations, e.g., if
923     /// `foo!()` invoked `bar!()` internally, and there was an
924     /// expression inside `bar!`; the call_site of the expression in
925     /// the expansion would point to the `bar!` invocation; that
926     /// call_site span would have its own ExpnData, with the call_site
927     /// pointing to the `foo!` invocation.
928     pub call_site: Span,
929     /// Used to force two `ExpnData`s to have different `Fingerprint`s.
930     /// Due to macro expansion, it's possible to end up with two `ExpnId`s
931     /// that have identical `ExpnData`s. This violates the contract of `HashStable`
932     /// - the two `ExpnId`s are not equal, but their `Fingerprint`s are equal
933     /// (since the numerical `ExpnId` value is not considered by the `HashStable`
934     /// implementation).
935     ///
936     /// The `disambiguator` field is set by `update_disambiguator` when two distinct
937     /// `ExpnId`s would end up with the same `Fingerprint`. Since `ExpnData` includes
938     /// a `krate` field, this value only needs to be unique within a single crate.
939     disambiguator: u32,
940
941     // --- The part specific to the macro/desugaring definition.
942     // --- It may be reasonable to share this part between expansions with the same definition,
943     // --- but such sharing is known to bring some minor inconveniences without also bringing
944     // --- noticeable perf improvements (PR #62898).
945     /// The span of the macro definition (possibly dummy).
946     /// This span serves only informational purpose and is not used for resolution.
947     pub def_site: Span,
948     /// List of `#[unstable]`/feature-gated features that the macro is allowed to use
949     /// internally without forcing the whole crate to opt-in
950     /// to them.
951     pub allow_internal_unstable: Option<Lrc<[Symbol]>>,
952     /// Whether the macro is allowed to use `unsafe` internally
953     /// even if the user crate has `#![forbid(unsafe_code)]`.
954     pub allow_internal_unsafe: bool,
955     /// Enables the macro helper hack (`ident!(...)` -> `$crate::ident!(...)`)
956     /// for a given macro.
957     pub local_inner_macros: bool,
958     /// Edition of the crate in which the macro is defined.
959     pub edition: Edition,
960     /// The `DefId` of the macro being invoked,
961     /// if this `ExpnData` corresponds to a macro invocation
962     pub macro_def_id: Option<DefId>,
963     /// The normal module (`mod`) in which the expanded macro was defined.
964     pub parent_module: Option<DefId>,
965 }
966
967 impl !PartialEq for ExpnData {}
968 impl !Hash for ExpnData {}
969
970 impl ExpnData {
971     pub fn new(
972         kind: ExpnKind,
973         parent: ExpnId,
974         call_site: Span,
975         def_site: Span,
976         allow_internal_unstable: Option<Lrc<[Symbol]>>,
977         allow_internal_unsafe: bool,
978         local_inner_macros: bool,
979         edition: Edition,
980         macro_def_id: Option<DefId>,
981         parent_module: Option<DefId>,
982     ) -> ExpnData {
983         ExpnData {
984             kind,
985             parent,
986             call_site,
987             def_site,
988             allow_internal_unstable,
989             allow_internal_unsafe,
990             local_inner_macros,
991             edition,
992             macro_def_id,
993             parent_module,
994             disambiguator: 0,
995         }
996     }
997
998     /// Constructs expansion data with default properties.
999     pub fn default(
1000         kind: ExpnKind,
1001         call_site: Span,
1002         edition: Edition,
1003         macro_def_id: Option<DefId>,
1004         parent_module: Option<DefId>,
1005     ) -> ExpnData {
1006         ExpnData {
1007             kind,
1008             parent: ExpnId::root(),
1009             call_site,
1010             def_site: DUMMY_SP,
1011             allow_internal_unstable: None,
1012             allow_internal_unsafe: false,
1013             local_inner_macros: false,
1014             edition,
1015             macro_def_id,
1016             parent_module,
1017             disambiguator: 0,
1018         }
1019     }
1020
1021     pub fn allow_unstable(
1022         kind: ExpnKind,
1023         call_site: Span,
1024         edition: Edition,
1025         allow_internal_unstable: Lrc<[Symbol]>,
1026         macro_def_id: Option<DefId>,
1027         parent_module: Option<DefId>,
1028     ) -> ExpnData {
1029         ExpnData {
1030             allow_internal_unstable: Some(allow_internal_unstable),
1031             ..ExpnData::default(kind, call_site, edition, macro_def_id, parent_module)
1032         }
1033     }
1034
1035     #[inline]
1036     pub fn is_root(&self) -> bool {
1037         matches!(self.kind, ExpnKind::Root)
1038     }
1039
1040     #[inline]
1041     fn hash_expn(&self, ctx: &mut impl HashStableContext) -> u64 {
1042         let mut hasher = StableHasher::new();
1043         self.hash_stable(ctx, &mut hasher);
1044         hasher.finish()
1045     }
1046 }
1047
1048 /// Expansion kind.
1049 #[derive(Clone, Debug, PartialEq, Encodable, Decodable, HashStable_Generic)]
1050 pub enum ExpnKind {
1051     /// No expansion, aka root expansion. Only `ExpnId::root()` has this kind.
1052     Root,
1053     /// Expansion produced by a macro.
1054     Macro(MacroKind, Symbol),
1055     /// Transform done by the compiler on the AST.
1056     AstPass(AstPass),
1057     /// Desugaring done by the compiler during HIR lowering.
1058     Desugaring(DesugaringKind),
1059     /// MIR inlining
1060     Inlined,
1061 }
1062
1063 impl ExpnKind {
1064     pub fn descr(&self) -> String {
1065         match *self {
1066             ExpnKind::Root => kw::PathRoot.to_string(),
1067             ExpnKind::Macro(macro_kind, name) => match macro_kind {
1068                 MacroKind::Bang => format!("{}!", name),
1069                 MacroKind::Attr => format!("#[{}]", name),
1070                 MacroKind::Derive => format!("#[derive({})]", name),
1071             },
1072             ExpnKind::AstPass(kind) => kind.descr().to_string(),
1073             ExpnKind::Desugaring(kind) => format!("desugaring of {}", kind.descr()),
1074             ExpnKind::Inlined => "inlined source".to_string(),
1075         }
1076     }
1077 }
1078
1079 /// The kind of macro invocation or definition.
1080 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Encodable, Decodable, Hash, Debug)]
1081 #[derive(HashStable_Generic)]
1082 pub enum MacroKind {
1083     /// A bang macro `foo!()`.
1084     Bang,
1085     /// An attribute macro `#[foo]`.
1086     Attr,
1087     /// A derive macro `#[derive(Foo)]`
1088     Derive,
1089 }
1090
1091 impl MacroKind {
1092     pub fn descr(self) -> &'static str {
1093         match self {
1094             MacroKind::Bang => "macro",
1095             MacroKind::Attr => "attribute macro",
1096             MacroKind::Derive => "derive macro",
1097         }
1098     }
1099
1100     pub fn descr_expected(self) -> &'static str {
1101         match self {
1102             MacroKind::Attr => "attribute",
1103             _ => self.descr(),
1104         }
1105     }
1106
1107     pub fn article(self) -> &'static str {
1108         match self {
1109             MacroKind::Attr => "an",
1110             _ => "a",
1111         }
1112     }
1113 }
1114
1115 /// The kind of AST transform.
1116 #[derive(Clone, Copy, Debug, PartialEq, Encodable, Decodable, HashStable_Generic)]
1117 pub enum AstPass {
1118     StdImports,
1119     TestHarness,
1120     ProcMacroHarness,
1121 }
1122
1123 impl AstPass {
1124     pub fn descr(self) -> &'static str {
1125         match self {
1126             AstPass::StdImports => "standard library imports",
1127             AstPass::TestHarness => "test harness",
1128             AstPass::ProcMacroHarness => "proc macro harness",
1129         }
1130     }
1131 }
1132
1133 /// The kind of compiler desugaring.
1134 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Debug, Encodable, Decodable, HashStable_Generic)]
1135 pub enum DesugaringKind {
1136     /// We desugar `if c { i } else { e }` to `match $ExprKind::Use(c) { true => i, _ => e }`.
1137     /// However, we do not want to blame `c` for unreachability but rather say that `i`
1138     /// is unreachable. This desugaring kind allows us to avoid blaming `c`.
1139     /// This also applies to `while` loops.
1140     CondTemporary,
1141     QuestionMark,
1142     TryBlock,
1143     /// Desugaring of an `impl Trait` in return type position
1144     /// to an `type Foo = impl Trait;` and replacing the
1145     /// `impl Trait` with `Foo`.
1146     OpaqueTy,
1147     Async,
1148     Await,
1149     ForLoop,
1150     LetElse,
1151     WhileLoop,
1152 }
1153
1154 impl DesugaringKind {
1155     /// The description wording should combine well with "desugaring of {}".
1156     pub fn descr(self) -> &'static str {
1157         match self {
1158             DesugaringKind::CondTemporary => "`if` or `while` condition",
1159             DesugaringKind::Async => "`async` block or function",
1160             DesugaringKind::Await => "`await` expression",
1161             DesugaringKind::QuestionMark => "operator `?`",
1162             DesugaringKind::TryBlock => "`try` block",
1163             DesugaringKind::OpaqueTy => "`impl Trait`",
1164             DesugaringKind::ForLoop => "`for` loop",
1165             DesugaringKind::LetElse => "`let...else`",
1166             DesugaringKind::WhileLoop => "`while` loop",
1167         }
1168     }
1169 }
1170
1171 #[derive(Default)]
1172 pub struct HygieneEncodeContext {
1173     /// All `SyntaxContexts` for which we have written `SyntaxContextData` into crate metadata.
1174     /// This is `None` after we finish encoding `SyntaxContexts`, to ensure
1175     /// that we don't accidentally try to encode any more `SyntaxContexts`
1176     serialized_ctxts: Lock<FxHashSet<SyntaxContext>>,
1177     /// The `SyntaxContexts` that we have serialized (e.g. as a result of encoding `Spans`)
1178     /// in the most recent 'round' of serializnig. Serializing `SyntaxContextData`
1179     /// may cause us to serialize more `SyntaxContext`s, so serialize in a loop
1180     /// until we reach a fixed point.
1181     latest_ctxts: Lock<FxHashSet<SyntaxContext>>,
1182
1183     serialized_expns: Lock<FxHashSet<ExpnId>>,
1184
1185     latest_expns: Lock<FxHashSet<ExpnId>>,
1186 }
1187
1188 impl HygieneEncodeContext {
1189     /// Record the fact that we need to serialize the corresponding `ExpnData`.
1190     pub fn schedule_expn_data_for_encoding(&self, expn: ExpnId) {
1191         if !self.serialized_expns.lock().contains(&expn) {
1192             self.latest_expns.lock().insert(expn);
1193         }
1194     }
1195
1196     pub fn encode<T, R>(
1197         &self,
1198         encoder: &mut T,
1199         mut encode_ctxt: impl FnMut(&mut T, u32, &SyntaxContextData) -> Result<(), R>,
1200         mut encode_expn: impl FnMut(&mut T, ExpnId, &ExpnData, ExpnHash) -> Result<(), R>,
1201     ) -> Result<(), R> {
1202         // When we serialize a `SyntaxContextData`, we may end up serializing
1203         // a `SyntaxContext` that we haven't seen before
1204         while !self.latest_ctxts.lock().is_empty() || !self.latest_expns.lock().is_empty() {
1205             debug!(
1206                 "encode_hygiene: Serializing a round of {:?} SyntaxContextDatas: {:?}",
1207                 self.latest_ctxts.lock().len(),
1208                 self.latest_ctxts
1209             );
1210
1211             // Consume the current round of SyntaxContexts.
1212             // Drop the lock() temporary early
1213             let latest_ctxts = { std::mem::take(&mut *self.latest_ctxts.lock()) };
1214
1215             // It's fine to iterate over a HashMap, because the serialization
1216             // of the table that we insert data into doesn't depend on insertion
1217             // order
1218             for_all_ctxts_in(latest_ctxts.into_iter(), |index, ctxt, data| {
1219                 if self.serialized_ctxts.lock().insert(ctxt) {
1220                     encode_ctxt(encoder, index, data)?;
1221                 }
1222                 Ok(())
1223             })?;
1224
1225             let latest_expns = { std::mem::take(&mut *self.latest_expns.lock()) };
1226
1227             for_all_expns_in(latest_expns.into_iter(), |expn, data, hash| {
1228                 if self.serialized_expns.lock().insert(expn) {
1229                     encode_expn(encoder, expn, data, hash)?;
1230                 }
1231                 Ok(())
1232             })?;
1233         }
1234         debug!("encode_hygiene: Done serializing SyntaxContextData");
1235         Ok(())
1236     }
1237 }
1238
1239 #[derive(Default)]
1240 /// Additional information used to assist in decoding hygiene data
1241 pub struct HygieneDecodeContext {
1242     // Maps serialized `SyntaxContext` ids to a `SyntaxContext` in the current
1243     // global `HygieneData`. When we deserialize a `SyntaxContext`, we need to create
1244     // a new id in the global `HygieneData`. This map tracks the ID we end up picking,
1245     // so that multiple occurrences of the same serialized id are decoded to the same
1246     // `SyntaxContext`
1247     remapped_ctxts: Lock<Vec<Option<SyntaxContext>>>,
1248 }
1249
1250 /// Register an expansion which has been decoded from the on-disk-cache for the local crate.
1251 pub fn register_local_expn_id(data: ExpnData, hash: ExpnHash) -> ExpnId {
1252     HygieneData::with(|hygiene_data| {
1253         let expn_id = hygiene_data.local_expn_data.next_index();
1254         hygiene_data.local_expn_data.push(Some(data));
1255         let _eid = hygiene_data.local_expn_hashes.push(hash);
1256         debug_assert_eq!(expn_id, _eid);
1257
1258         let expn_id = expn_id.to_expn_id();
1259
1260         let _old_id = hygiene_data.expn_hash_to_expn_id.insert(hash, expn_id);
1261         debug_assert!(_old_id.is_none());
1262         expn_id
1263     })
1264 }
1265
1266 /// Register an expansion which has been decoded from the metadata of a foreign crate.
1267 pub fn register_expn_id(
1268     krate: CrateNum,
1269     local_id: ExpnIndex,
1270     data: ExpnData,
1271     hash: ExpnHash,
1272 ) -> ExpnId {
1273     debug_assert!(data.parent == ExpnId::root() || krate == data.parent.krate);
1274     let expn_id = ExpnId { krate, local_id };
1275     HygieneData::with(|hygiene_data| {
1276         let _old_data = hygiene_data.foreign_expn_data.insert(expn_id, data);
1277         debug_assert!(_old_data.is_none());
1278         let _old_hash = hygiene_data.foreign_expn_hashes.insert(expn_id, hash);
1279         debug_assert!(_old_hash.is_none());
1280         let _old_id = hygiene_data.expn_hash_to_expn_id.insert(hash, expn_id);
1281         debug_assert!(_old_id.is_none());
1282     });
1283     expn_id
1284 }
1285
1286 /// Decode an expansion from the metadata of a foreign crate.
1287 pub fn decode_expn_id(
1288     krate: CrateNum,
1289     index: u32,
1290     decode_data: impl FnOnce(ExpnId) -> (ExpnData, ExpnHash),
1291 ) -> ExpnId {
1292     if index == 0 {
1293         debug!("decode_expn_id: deserialized root");
1294         return ExpnId::root();
1295     }
1296
1297     let index = ExpnIndex::from_u32(index);
1298
1299     // This function is used to decode metadata, so it cannot decode information about LOCAL_CRATE.
1300     debug_assert_ne!(krate, LOCAL_CRATE);
1301     let expn_id = ExpnId { krate, local_id: index };
1302
1303     // Fast path if the expansion has already been decoded.
1304     if HygieneData::with(|hygiene_data| hygiene_data.foreign_expn_data.contains_key(&expn_id)) {
1305         return expn_id;
1306     }
1307
1308     // Don't decode the data inside `HygieneData::with`, since we need to recursively decode
1309     // other ExpnIds
1310     let (expn_data, hash) = decode_data(expn_id);
1311
1312     register_expn_id(krate, index, expn_data, hash)
1313 }
1314
1315 // Decodes `SyntaxContext`, using the provided `HygieneDecodeContext`
1316 // to track which `SyntaxContext`s we have already decoded.
1317 // The provided closure will be invoked to deserialize a `SyntaxContextData`
1318 // if we haven't already seen the id of the `SyntaxContext` we are deserializing.
1319 pub fn decode_syntax_context<D: Decoder, F: FnOnce(&mut D, u32) -> SyntaxContextData>(
1320     d: &mut D,
1321     context: &HygieneDecodeContext,
1322     decode_data: F,
1323 ) -> SyntaxContext {
1324     let raw_id: u32 = Decodable::decode(d);
1325     if raw_id == 0 {
1326         debug!("decode_syntax_context: deserialized root");
1327         // The root is special
1328         return SyntaxContext::root();
1329     }
1330
1331     let outer_ctxts = &context.remapped_ctxts;
1332
1333     // Ensure that the lock() temporary is dropped early
1334     {
1335         if let Some(ctxt) = outer_ctxts.lock().get(raw_id as usize).copied().flatten() {
1336             return ctxt;
1337         }
1338     }
1339
1340     // Allocate and store SyntaxContext id *before* calling the decoder function,
1341     // as the SyntaxContextData may reference itself.
1342     let new_ctxt = HygieneData::with(|hygiene_data| {
1343         let new_ctxt = SyntaxContext(hygiene_data.syntax_context_data.len() as u32);
1344         // Push a dummy SyntaxContextData to ensure that nobody else can get the
1345         // same ID as us. This will be overwritten after call `decode_Data`
1346         hygiene_data.syntax_context_data.push(SyntaxContextData {
1347             outer_expn: ExpnId::root(),
1348             outer_transparency: Transparency::Transparent,
1349             parent: SyntaxContext::root(),
1350             opaque: SyntaxContext::root(),
1351             opaque_and_semitransparent: SyntaxContext::root(),
1352             dollar_crate_name: kw::Empty,
1353         });
1354         let mut ctxts = outer_ctxts.lock();
1355         let new_len = raw_id as usize + 1;
1356         if ctxts.len() < new_len {
1357             ctxts.resize(new_len, None);
1358         }
1359         ctxts[raw_id as usize] = Some(new_ctxt);
1360         drop(ctxts);
1361         new_ctxt
1362     });
1363
1364     // Don't try to decode data while holding the lock, since we need to
1365     // be able to recursively decode a SyntaxContext
1366     let mut ctxt_data = decode_data(d, raw_id);
1367     // Reset `dollar_crate_name` so that it will be updated by `update_dollar_crate_names`
1368     // We don't care what the encoding crate set this to - we want to resolve it
1369     // from the perspective of the current compilation session
1370     ctxt_data.dollar_crate_name = kw::DollarCrate;
1371
1372     // Overwrite the dummy data with our decoded SyntaxContextData
1373     HygieneData::with(|hygiene_data| {
1374         let dummy = std::mem::replace(
1375             &mut hygiene_data.syntax_context_data[new_ctxt.as_u32() as usize],
1376             ctxt_data,
1377         );
1378         // Make sure nothing weird happening while `decode_data` was running
1379         assert_eq!(dummy.dollar_crate_name, kw::Empty);
1380     });
1381
1382     new_ctxt
1383 }
1384
1385 fn for_all_ctxts_in<E, F: FnMut(u32, SyntaxContext, &SyntaxContextData) -> Result<(), E>>(
1386     ctxts: impl Iterator<Item = SyntaxContext>,
1387     mut f: F,
1388 ) -> Result<(), E> {
1389     let all_data: Vec<_> = HygieneData::with(|data| {
1390         ctxts.map(|ctxt| (ctxt, data.syntax_context_data[ctxt.0 as usize].clone())).collect()
1391     });
1392     for (ctxt, data) in all_data.into_iter() {
1393         f(ctxt.0, ctxt, &data)?;
1394     }
1395     Ok(())
1396 }
1397
1398 fn for_all_expns_in<E>(
1399     expns: impl Iterator<Item = ExpnId>,
1400     mut f: impl FnMut(ExpnId, &ExpnData, ExpnHash) -> Result<(), E>,
1401 ) -> Result<(), E> {
1402     let all_data: Vec<_> = HygieneData::with(|data| {
1403         expns.map(|expn| (expn, data.expn_data(expn).clone(), data.expn_hash(expn))).collect()
1404     });
1405     for (expn, data, hash) in all_data.into_iter() {
1406         f(expn, &data, hash)?;
1407     }
1408     Ok(())
1409 }
1410
1411 impl<E: Encoder> Encodable<E> for LocalExpnId {
1412     fn encode(&self, e: &mut E) -> Result<(), E::Error> {
1413         self.to_expn_id().encode(e)
1414     }
1415 }
1416
1417 impl<E: Encoder> Encodable<E> for ExpnId {
1418     default fn encode(&self, _: &mut E) -> Result<(), E::Error> {
1419         panic!("cannot encode `ExpnId` with `{}`", std::any::type_name::<E>());
1420     }
1421 }
1422
1423 impl<D: Decoder> Decodable<D> for LocalExpnId {
1424     fn decode(d: &mut D) -> Self {
1425         ExpnId::expect_local(ExpnId::decode(d))
1426     }
1427 }
1428
1429 impl<D: Decoder> Decodable<D> for ExpnId {
1430     default fn decode(_: &mut D) -> Self {
1431         panic!("cannot decode `ExpnId` with `{}`", std::any::type_name::<D>());
1432     }
1433 }
1434
1435 pub fn raw_encode_syntax_context<E: Encoder>(
1436     ctxt: SyntaxContext,
1437     context: &HygieneEncodeContext,
1438     e: &mut E,
1439 ) -> Result<(), E::Error> {
1440     if !context.serialized_ctxts.lock().contains(&ctxt) {
1441         context.latest_ctxts.lock().insert(ctxt);
1442     }
1443     ctxt.0.encode(e)
1444 }
1445
1446 impl<E: Encoder> Encodable<E> for SyntaxContext {
1447     default fn encode(&self, _: &mut E) -> Result<(), E::Error> {
1448         panic!("cannot encode `SyntaxContext` with `{}`", std::any::type_name::<E>());
1449     }
1450 }
1451
1452 impl<D: Decoder> Decodable<D> for SyntaxContext {
1453     default fn decode(_: &mut D) -> Self {
1454         panic!("cannot decode `SyntaxContext` with `{}`", std::any::type_name::<D>());
1455     }
1456 }
1457
1458 /// Updates the `disambiguator` field of the corresponding `ExpnData`
1459 /// such that the `Fingerprint` of the `ExpnData` does not collide with
1460 /// any other `ExpnIds`.
1461 ///
1462 /// This method is called only when an `ExpnData` is first associated
1463 /// with an `ExpnId` (when the `ExpnId` is initially constructed, or via
1464 /// `set_expn_data`). It is *not* called for foreign `ExpnId`s deserialized
1465 /// from another crate's metadata - since `ExpnHash` includes the stable crate id,
1466 /// collisions are only possible between `ExpnId`s within the same crate.
1467 fn update_disambiguator(expn_data: &mut ExpnData, mut ctx: impl HashStableContext) -> ExpnHash {
1468     // This disambiguator should not have been set yet.
1469     assert_eq!(
1470         expn_data.disambiguator, 0,
1471         "Already set disambiguator for ExpnData: {:?}",
1472         expn_data
1473     );
1474     assert_default_hashing_controls(&ctx, "ExpnData (disambiguator)");
1475     let mut expn_hash = expn_data.hash_expn(&mut ctx);
1476
1477     let disambiguator = HygieneData::with(|data| {
1478         // If this is the first ExpnData with a given hash, then keep our
1479         // disambiguator at 0 (the default u32 value)
1480         let disambig = data.expn_data_disambiguators.entry(expn_hash).or_default();
1481         let disambiguator = *disambig;
1482         *disambig += 1;
1483         disambiguator
1484     });
1485
1486     if disambiguator != 0 {
1487         debug!("Set disambiguator for expn_data={:?} expn_hash={:?}", expn_data, expn_hash);
1488
1489         expn_data.disambiguator = disambiguator;
1490         expn_hash = expn_data.hash_expn(&mut ctx);
1491
1492         // Verify that the new disambiguator makes the hash unique
1493         #[cfg(debug_assertions)]
1494         HygieneData::with(|data| {
1495             assert_eq!(
1496                 data.expn_data_disambiguators.get(&expn_hash),
1497                 None,
1498                 "Hash collision after disambiguator update!",
1499             );
1500         });
1501     }
1502
1503     ExpnHash::new(ctx.def_path_hash(LOCAL_CRATE.as_def_id()).stable_crate_id(), expn_hash)
1504 }
1505
1506 impl<CTX: HashStableContext> HashStable<CTX> for SyntaxContext {
1507     fn hash_stable(&self, ctx: &mut CTX, hasher: &mut StableHasher) {
1508         const TAG_EXPANSION: u8 = 0;
1509         const TAG_NO_EXPANSION: u8 = 1;
1510
1511         if *self == SyntaxContext::root() {
1512             TAG_NO_EXPANSION.hash_stable(ctx, hasher);
1513         } else {
1514             TAG_EXPANSION.hash_stable(ctx, hasher);
1515             let (expn_id, transparency) = self.outer_mark();
1516             expn_id.hash_stable(ctx, hasher);
1517             transparency.hash_stable(ctx, hasher);
1518         }
1519     }
1520 }
1521
1522 impl<CTX: HashStableContext> HashStable<CTX> for ExpnId {
1523     fn hash_stable(&self, ctx: &mut CTX, hasher: &mut StableHasher) {
1524         assert_default_hashing_controls(ctx, "ExpnId");
1525         let hash = if *self == ExpnId::root() {
1526             // Avoid fetching TLS storage for a trivial often-used value.
1527             Fingerprint::ZERO
1528         } else {
1529             self.expn_hash().0
1530         };
1531
1532         hash.hash_stable(ctx, hasher);
1533     }
1534 }