compiler/rustc_trait_selection/src/opaque_types.rs

   1 use crate::infer::InferCtxtExt as _;
   2 use crate::traits::{self, PredicateObligation};
   3 use rustc_data_structures::fx::FxHashMap;
   4 use rustc_data_structures::sync::Lrc;
   5 use rustc_hir as hir;
   6 use rustc_hir::def_id::{DefId, DefIdMap, LocalDefId};
   7 use rustc_hir::Node;
   8 use rustc_infer::infer::error_reporting::unexpected_hidden_region_diagnostic;
   9 use rustc_infer::infer::free_regions::FreeRegionRelations;
  10 use rustc_infer::infer::type_variable::{TypeVariableOrigin, TypeVariableOriginKind};
  11 use rustc_infer::infer::{self, InferCtxt, InferOk};
  12 use rustc_middle::ty::fold::{BottomUpFolder, TypeFoldable, TypeFolder, TypeVisitor};
  13 use rustc_middle::ty::subst::{GenericArg, GenericArgKind, InternalSubsts, Subst, SubstsRef};
  14 use rustc_middle::ty::{self, Ty, TyCtxt};
  15 use rustc_session::config::nightly_options;
  16 use rustc_span::Span;
  17
  18 pub type OpaqueTypeMap<'tcx> = DefIdMap<OpaqueTypeDecl<'tcx>>;
  19
  20 /// Information about the opaque types whose values we
  21 /// are inferring in this function (these are the `impl Trait` that
  22 /// appear in the return type).
  23 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
  24 pub struct OpaqueTypeDecl<'tcx> {
  25     /// The opaque type (`ty::Opaque`) for this declaration.
  26     pub opaque_type: Ty<'tcx>,
  27
  28     /// The substitutions that we apply to the opaque type that this
  29     /// `impl Trait` desugars to. e.g., if:
  30     ///
  31     ///     fn foo<'a, 'b, T>() -> impl Trait<'a>
  32     ///
  33     /// winds up desugared to:
  34     ///
  35     ///     type Foo<'x, X> = impl Trait<'x>
  36     ///     fn foo<'a, 'b, T>() -> Foo<'a, T>
  37     ///
  38     /// then `substs` would be `['a, T]`.
  39     pub substs: SubstsRef<'tcx>,
  40
  41     /// The span of this particular definition of the opaque type. So
  42     /// for example:
  43     ///
  44     /// ```ignore (incomplete snippet)
  45     /// type Foo = impl Baz;
  46     /// fn bar() -> Foo {
  47     /// //          ^^^ This is the span we are looking for!
  48     /// ```
  49     ///
  50     /// In cases where the fn returns `(impl Trait, impl Trait)` or
  51     /// other such combinations, the result is currently
  52     /// over-approximated, but better than nothing.
  53     pub definition_span: Span,
  54
  55     /// The type variable that represents the value of the opaque type
  56     /// that we require. In other words, after we compile this function,
  57     /// we will be created a constraint like:
  58     ///
  59     ///     Foo<'a, T> = ?C
  60     ///
  61     /// where `?C` is the value of this type variable. =) It may
  62     /// naturally refer to the type and lifetime parameters in scope
  63     /// in this function, though ultimately it should only reference
  64     /// those that are arguments to `Foo` in the constraint above. (In
  65     /// other words, `?C` should not include `'b`, even though it's a
  66     /// lifetime parameter on `foo`.)
  67     pub concrete_ty: Ty<'tcx>,
  68
  69     /// Returns `true` if the `impl Trait` bounds include region bounds.
  70     /// For example, this would be true for:
  71     ///
  72     ///     fn foo<'a, 'b, 'c>() -> impl Trait<'c> + 'a + 'b
  73     ///
  74     /// but false for:
  75     ///
  76     ///     fn foo<'c>() -> impl Trait<'c>
  77     ///
  78     /// unless `Trait` was declared like:
  79     ///
  80     ///     trait Trait<'c>: 'c
  81     ///
  82     /// in which case it would be true.
  83     ///
  84     /// This is used during regionck to decide whether we need to
  85     /// impose any additional constraints to ensure that region
  86     /// variables in `concrete_ty` wind up being constrained to
  87     /// something from `substs` (or, at minimum, things that outlive
  88     /// the fn body). (Ultimately, writeback is responsible for this
  89     /// check.)
  90     pub has_required_region_bounds: bool,
  91
  92     /// The origin of the opaque type.
  93     pub origin: hir::OpaqueTyOrigin,
  94 }
  95
  96 /// Whether member constraints should be generated for all opaque types
  97 pub enum GenerateMemberConstraints {
  98     /// The default, used by typeck
  99     WhenRequired,
 100     /// The borrow checker needs member constraints in any case where we don't
 101     /// have a `'static` bound. This is because the borrow checker has more
 102     /// flexibility in the values of regions. For example, given `f<'a, 'b>`
 103     /// the borrow checker can have an inference variable outlive `'a` and `'b`,
 104     /// but not be equal to `'static`.
 105     IfNoStaticBound,
 106 }
 107
 108 pub trait InferCtxtExt<'tcx> {
 109     fn instantiate_opaque_types<T: TypeFoldable<'tcx>>(
 110         &self,
 111         parent_def_id: LocalDefId,
 112         body_id: hir::HirId,
 113         param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
 114         value: &T,
 115         value_span: Span,
 116     ) -> InferOk<'tcx, (T, OpaqueTypeMap<'tcx>)>;
 117
 118     fn constrain_opaque_types<FRR: FreeRegionRelations<'tcx>>(
 119         &self,
 120         opaque_types: &OpaqueTypeMap<'tcx>,
 121         free_region_relations: &FRR,
 122     );
 123
 124     fn constrain_opaque_type<FRR: FreeRegionRelations<'tcx>>(
 125         &self,
 126         def_id: DefId,
 127         opaque_defn: &OpaqueTypeDecl<'tcx>,
 128         mode: GenerateMemberConstraints,
 129         free_region_relations: &FRR,
 130     );
 131
 132     /*private*/
 133     fn generate_member_constraint(
 134         &self,
 135         concrete_ty: Ty<'tcx>,
 136         opaque_defn: &OpaqueTypeDecl<'tcx>,
 137         opaque_type_def_id: DefId,
 138         first_own_region_index: usize,
 139     );
 140
 141     /*private*/
 142     fn member_constraint_feature_gate(
 143         &self,
 144         opaque_defn: &OpaqueTypeDecl<'tcx>,
 145         opaque_type_def_id: DefId,
 146         conflict1: ty::Region<'tcx>,
 147         conflict2: ty::Region<'tcx>,
 148     ) -> bool;
 149
 150     fn infer_opaque_definition_from_instantiation(
 151         &self,
 152         def_id: DefId,
 153         substs: SubstsRef<'tcx>,
 154         instantiated_ty: Ty<'tcx>,
 155         span: Span,
 156     ) -> Ty<'tcx>;
 157 }
 158
 159 impl<'a, 'tcx> InferCtxtExt<'tcx> for InferCtxt<'a, 'tcx> {
 160     /// Replaces all opaque types in `value` with fresh inference variables
 161     /// and creates appropriate obligations. For example, given the input:
 162     ///
 163     ///     impl Iterator<Item = impl Debug>
 164     ///
 165     /// this method would create two type variables, `?0` and `?1`. It would
 166     /// return the type `?0` but also the obligations:
 167     ///
 168     ///     ?0: Iterator<Item = ?1>
 169     ///     ?1: Debug
 170     ///
 171     /// Moreover, it returns a `OpaqueTypeMap` that would map `?0` to
 172     /// info about the `impl Iterator<..>` type and `?1` to info about
 173     /// the `impl Debug` type.
 174     ///
 175     /// # Parameters
 176     ///
 177     /// - `parent_def_id` -- the `DefId` of the function in which the opaque type
 178     ///   is defined
 179     /// - `body_id` -- the body-id with which the resulting obligations should
 180     ///   be associated
 181     /// - `param_env` -- the in-scope parameter environment to be used for
 182     ///   obligations
 183     /// - `value` -- the value within which we are instantiating opaque types
 184     /// - `value_span` -- the span where the value came from, used in error reporting
 185     fn instantiate_opaque_types<T: TypeFoldable<'tcx>>(
 186         &self,
 187         parent_def_id: LocalDefId,
 188         body_id: hir::HirId,
 189         param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
 190         value: &T,
 191         value_span: Span,
 192     ) -> InferOk<'tcx, (T, OpaqueTypeMap<'tcx>)> {
 193         debug!(
 194             "instantiate_opaque_types(value={:?}, parent_def_id={:?}, body_id={:?}, \
 195              param_env={:?}, value_span={:?})",
 196             value, parent_def_id, body_id, param_env, value_span,
 197         );
 198         let mut instantiator = Instantiator {
 199             infcx: self,
 200             parent_def_id,
 201             body_id,
 202             param_env,
 203             value_span,
 204             opaque_types: Default::default(),
 205             obligations: vec![],
 206         };
 207         let value = instantiator.instantiate_opaque_types_in_map(value);
 208         InferOk { value: (value, instantiator.opaque_types), obligations: instantiator.obligations }
 209     }
 210
 211     /// Given the map `opaque_types` containing the opaque
 212     /// `impl Trait` types whose underlying, hidden types are being
 213     /// inferred, this method adds constraints to the regions
 214     /// appearing in those underlying hidden types to ensure that they
 215     /// at least do not refer to random scopes within the current
 216     /// function. These constraints are not (quite) sufficient to
 217     /// guarantee that the regions are actually legal values; that
 218     /// final condition is imposed after region inference is done.
 219     ///
 220     /// # The Problem
 221     ///
 222     /// Let's work through an example to explain how it works. Assume
 223     /// the current function is as follows:
 224     ///
 225     /// ```text
 226     /// fn foo<'a, 'b>(..) -> (impl Bar<'a>, impl Bar<'b>)
 227     /// ```
 228     ///
 229     /// Here, we have two `impl Trait` types whose values are being
 230     /// inferred (the `impl Bar<'a>` and the `impl
 231     /// Bar<'b>`). Conceptually, this is sugar for a setup where we
 232     /// define underlying opaque types (`Foo1`, `Foo2`) and then, in
 233     /// the return type of `foo`, we *reference* those definitions:
 234     ///
 235     /// ```text
 236     /// type Foo1<'x> = impl Bar<'x>;
 237     /// type Foo2<'x> = impl Bar<'x>;
 238     /// fn foo<'a, 'b>(..) -> (Foo1<'a>, Foo2<'b>) { .. }
 239     ///                    //  ^^^^ ^^
 240     ///                    //  |    |
 241     ///                    //  |    substs
 242     ///                    //  def_id
 243     /// ```
 244     ///
 245     /// As indicating in the comments above, each of those references
 246     /// is (in the compiler) basically a substitution (`substs`)
 247     /// applied to the type of a suitable `def_id` (which identifies
 248     /// `Foo1` or `Foo2`).
 249     ///
 250     /// Now, at this point in compilation, what we have done is to
 251     /// replace each of the references (`Foo1<'a>`, `Foo2<'b>`) with
 252     /// fresh inference variables C1 and C2. We wish to use the values
 253     /// of these variables to infer the underlying types of `Foo1` and
 254     /// `Foo2`. That is, this gives rise to higher-order (pattern) unification
 255     /// constraints like:
 256     ///
 257     /// ```text
 258     /// for<'a> (Foo1<'a> = C1)
 259     /// for<'b> (Foo1<'b> = C2)
 260     /// ```
 261     ///
 262     /// For these equation to be satisfiable, the types `C1` and `C2`
 263     /// can only refer to a limited set of regions. For example, `C1`
 264     /// can only refer to `'static` and `'a`, and `C2` can only refer
 265     /// to `'static` and `'b`. The job of this function is to impose that
 266     /// constraint.
 267     ///
 268     /// Up to this point, C1 and C2 are basically just random type
 269     /// inference variables, and hence they may contain arbitrary
 270     /// regions. In fact, it is fairly likely that they do! Consider
 271     /// this possible definition of `foo`:
 272     ///
 273     /// ```text
 274     /// fn foo<'a, 'b>(x: &'a i32, y: &'b i32) -> (impl Bar<'a>, impl Bar<'b>) {
 275     ///         (&*x, &*y)
 276     ///     }
 277     /// ```
 278     ///
 279     /// Here, the values for the concrete types of the two impl
 280     /// traits will include inference variables:
 281     ///
 282     /// ```text
 283     /// &'0 i32
 284     /// &'1 i32
 285     /// ```
 286     ///
 287     /// Ordinarily, the subtyping rules would ensure that these are
 288     /// sufficiently large. But since `impl Bar<'a>` isn't a specific
 289     /// type per se, we don't get such constraints by default. This
 290     /// is where this function comes into play. It adds extra
 291     /// constraints to ensure that all the regions which appear in the
 292     /// inferred type are regions that could validly appear.
 293     ///
 294     /// This is actually a bit of a tricky constraint in general. We
 295     /// want to say that each variable (e.g., `'0`) can only take on
 296     /// values that were supplied as arguments to the opaque type
 297     /// (e.g., `'a` for `Foo1<'a>`) or `'static`, which is always in
 298     /// scope. We don't have a constraint quite of this kind in the current
 299     /// region checker.
 300     ///
 301     /// # The Solution
 302     ///
 303     /// We generally prefer to make `<=` constraints, since they
 304     /// integrate best into the region solver. To do that, we find the
 305     /// "minimum" of all the arguments that appear in the substs: that
 306     /// is, some region which is less than all the others. In the case
 307     /// of `Foo1<'a>`, that would be `'a` (it's the only choice, after
 308     /// all). Then we apply that as a least bound to the variables
 309     /// (e.g., `'a <= '0`).
 310     ///
 311     /// In some cases, there is no minimum. Consider this example:
 312     ///
 313     /// ```text
 314     /// fn baz<'a, 'b>() -> impl Trait<'a, 'b> { ... }
 315     /// ```
 316     ///
 317     /// Here we would report a more complex "in constraint", like `'r
 318     /// in ['a, 'b, 'static]` (where `'r` is some region appearing in
 319     /// the hidden type).
 320     ///
 321     /// # Constrain regions, not the hidden concrete type
 322     ///
 323     /// Note that generating constraints on each region `Rc` is *not*
 324     /// the same as generating an outlives constraint on `Tc` iself.
 325     /// For example, if we had a function like this:
 326     ///
 327     /// ```rust
 328     /// fn foo<'a, T>(x: &'a u32, y: T) -> impl Foo<'a> {
 329     ///   (x, y)
 330     /// }
 331     ///
 332     /// // Equivalent to:
 333     /// type FooReturn<'a, T> = impl Foo<'a>;
 334     /// fn foo<'a, T>(..) -> FooReturn<'a, T> { .. }
 335     /// ```
 336     ///
 337     /// then the hidden type `Tc` would be `(&'0 u32, T)` (where `'0`
 338     /// is an inference variable). If we generated a constraint that
 339     /// `Tc: 'a`, then this would incorrectly require that `T: 'a` --
 340     /// but this is not necessary, because the opaque type we
 341     /// create will be allowed to reference `T`. So we only generate a
 342     /// constraint that `'0: 'a`.
 343     ///
 344     /// # The `free_region_relations` parameter
 345     ///
 346     /// The `free_region_relations` argument is used to find the
 347     /// "minimum" of the regions supplied to a given opaque type.
 348     /// It must be a relation that can answer whether `'a <= 'b`,
 349     /// where `'a` and `'b` are regions that appear in the "substs"
 350     /// for the opaque type references (the `<'a>` in `Foo1<'a>`).
 351     ///
 352     /// Note that we do not impose the constraints based on the
 353     /// generic regions from the `Foo1` definition (e.g., `'x`). This
 354     /// is because the constraints we are imposing here is basically
 355     /// the concern of the one generating the constraining type C1,
 356     /// which is the current function. It also means that we can
 357     /// take "implied bounds" into account in some cases:
 358     ///
 359     /// ```text
 360     /// trait SomeTrait<'a, 'b> { }
 361     /// fn foo<'a, 'b>(_: &'a &'b u32) -> impl SomeTrait<'a, 'b> { .. }
 362     /// ```
 363     ///
 364     /// Here, the fact that `'b: 'a` is known only because of the
 365     /// implied bounds from the `&'a &'b u32` parameter, and is not
 366     /// "inherent" to the opaque type definition.
 367     ///
 368     /// # Parameters
 369     ///
 370     /// - `opaque_types` -- the map produced by `instantiate_opaque_types`
 371     /// - `free_region_relations` -- something that can be used to relate
 372     ///   the free regions (`'a`) that appear in the impl trait.
 373     fn constrain_opaque_types<FRR: FreeRegionRelations<'tcx>>(
 374         &self,
 375         opaque_types: &OpaqueTypeMap<'tcx>,
 376         free_region_relations: &FRR,
 377     ) {
 378         debug!("constrain_opaque_types()");
 379
 380         for (&def_id, opaque_defn) in opaque_types {
 381             self.constrain_opaque_type(
 382                 def_id,
 383                 opaque_defn,
 384                 GenerateMemberConstraints::WhenRequired,
 385                 free_region_relations,
 386             );
 387         }
 388     }
 389
 390     /// See `constrain_opaque_types` for documentation.
 391     fn constrain_opaque_type<FRR: FreeRegionRelations<'tcx>>(
 392         &self,
 393         def_id: DefId,
 394         opaque_defn: &OpaqueTypeDecl<'tcx>,
 395         mode: GenerateMemberConstraints,
 396         free_region_relations: &FRR,
 397     ) {
 398         debug!("constrain_opaque_type()");
 399         debug!("constrain_opaque_type: def_id={:?}", def_id);
 400         debug!("constrain_opaque_type: opaque_defn={:#?}", opaque_defn);
 401
 402         let tcx = self.tcx;
 403
 404         let concrete_ty = self.resolve_vars_if_possible(&opaque_defn.concrete_ty);
 405
 406         debug!("constrain_opaque_type: concrete_ty={:?}", concrete_ty);
 407
 408         let first_own_region = match opaque_defn.origin {
 409             hir::OpaqueTyOrigin::FnReturn | hir::OpaqueTyOrigin::AsyncFn => {
 410                 // We lower
 411                 //
 412                 // fn foo<'l0..'ln>() -> impl Trait<'l0..'lm>
 413                 //
 414                 // into
 415                 //
 416                 // type foo::<'p0..'pn>::Foo<'q0..'qm>
 417                 // fn foo<l0..'ln>() -> foo::<'static..'static>::Foo<'l0..'lm>.
 418                 //
 419                 // For these types we onlt iterate over `'l0..lm` below.
 420                 tcx.generics_of(def_id).parent_count
 421             }
 422             // These opaque type inherit all lifetime parameters from their
 423             // parent, so we have to check them all.
 424             hir::OpaqueTyOrigin::Binding | hir::OpaqueTyOrigin::Misc => 0,
 425         };
 426
 427         let span = tcx.def_span(def_id);
 428
 429         // If there are required region bounds, we can use them.
 430         if opaque_defn.has_required_region_bounds {
 431             let bounds = tcx.explicit_item_bounds(def_id);
 432             debug!("constrain_opaque_type: predicates: {:#?}", bounds);
 433             let bounds: Vec<_> =
 434                 bounds.iter().map(|(bound, _)| bound.subst(tcx, opaque_defn.substs)).collect();
 435             debug!("constrain_opaque_type: bounds={:#?}", bounds);
 436             let opaque_type = tcx.mk_opaque(def_id, opaque_defn.substs);
 437
 438             let required_region_bounds =
 439                 required_region_bounds(tcx, opaque_type, bounds.into_iter());
 440             debug_assert!(!required_region_bounds.is_empty());
 441
 442             for required_region in required_region_bounds {
 443                 concrete_ty.visit_with(&mut ConstrainOpaqueTypeRegionVisitor {
 444                     op: |r| self.sub_regions(infer::CallReturn(span), required_region, r),
 445                 });
 446             }
 447             if let GenerateMemberConstraints::IfNoStaticBound = mode {
 448                 self.generate_member_constraint(concrete_ty, opaque_defn, def_id, first_own_region);
 449             }
 450             return;
 451         }
 452
 453         // There were no `required_region_bounds`,
 454         // so we have to search for a `least_region`.
 455         // Go through all the regions used as arguments to the
 456         // opaque type. These are the parameters to the opaque
 457         // type; so in our example above, `substs` would contain
 458         // `['a]` for the first impl trait and `'b` for the
 459         // second.
 460         let mut least_region = None;
 461
 462         for subst_arg in &opaque_defn.substs[first_own_region..] {
 463             let subst_region = match subst_arg.unpack() {
 464                 GenericArgKind::Lifetime(r) => r,
 465                 GenericArgKind::Type(_) | GenericArgKind::Const(_) => continue,
 466             };
 467
 468             // Compute the least upper bound of it with the other regions.
 469             debug!("constrain_opaque_types: least_region={:?}", least_region);
 470             debug!("constrain_opaque_types: subst_region={:?}", subst_region);
 471             match least_region {
 472                 None => least_region = Some(subst_region),
 473                 Some(lr) => {
 474                     if free_region_relations.sub_free_regions(self.tcx, lr, subst_region) {
 475                         // keep the current least region
 476                     } else if free_region_relations.sub_free_regions(self.tcx, subst_region, lr) {
 477                         // switch to `subst_region`
 478                         least_region = Some(subst_region);
 479                     } else {
 480                         // There are two regions (`lr` and
 481                         // `subst_region`) which are not relatable. We
 482                         // can't find a best choice. Therefore,
 483                         // instead of creating a single bound like
 484                         // `'r: 'a` (which is our preferred choice),
 485                         // we will create a "in bound" like `'r in
 486                         // ['a, 'b, 'c]`, where `'a..'c` are the
 487                         // regions that appear in the impl trait.
 488
 489                         // For now, enforce a feature gate outside of async functions.
 490                         self.member_constraint_feature_gate(opaque_defn, def_id, lr, subst_region);
 491
 492                         return self.generate_member_constraint(
 493                             concrete_ty,
 494                             opaque_defn,
 495                             def_id,
 496                             first_own_region,
 497                         );
 498                     }
 499                 }
 500             }
 501         }
 502
 503         let least_region = least_region.unwrap_or(tcx.lifetimes.re_static);
 504         debug!("constrain_opaque_types: least_region={:?}", least_region);
 505
 506         if let GenerateMemberConstraints::IfNoStaticBound = mode {
 507             if least_region != tcx.lifetimes.re_static {
 508                 self.generate_member_constraint(concrete_ty, opaque_defn, def_id, first_own_region);
 509             }
 510         }
 511         concrete_ty.visit_with(&mut ConstrainOpaqueTypeRegionVisitor {
 512             op: |r| self.sub_regions(infer::CallReturn(span), least_region, r),
 513         });
 514     }
 515
 516     /// As a fallback, we sometimes generate an "in constraint". For
 517     /// a case like `impl Foo<'a, 'b>`, where `'a` and `'b` cannot be
 518     /// related, we would generate a constraint `'r in ['a, 'b,
 519     /// 'static]` for each region `'r` that appears in the hidden type
 520     /// (i.e., it must be equal to `'a`, `'b`, or `'static`).
 521     ///
 522     /// `conflict1` and `conflict2` are the two region bounds that we
 523     /// detected which were unrelated. They are used for diagnostics.
 524     fn generate_member_constraint(
 525         &self,
 526         concrete_ty: Ty<'tcx>,
 527         opaque_defn: &OpaqueTypeDecl<'tcx>,
 528         opaque_type_def_id: DefId,
 529         first_own_region: usize,
 530     ) {
 531         // Create the set of choice regions: each region in the hidden
 532         // type can be equal to any of the region parameters of the
 533         // opaque type definition.
 534         let choice_regions: Lrc<Vec<ty::Region<'tcx>>> = Lrc::new(
 535             opaque_defn.substs[first_own_region..]
 536                 .iter()
 537                 .filter_map(|arg| match arg.unpack() {
 538                     GenericArgKind::Lifetime(r) => Some(r),
 539                     GenericArgKind::Type(_) | GenericArgKind::Const(_) => None,
 540                 })
 541                 .chain(std::iter::once(self.tcx.lifetimes.re_static))
 542                 .collect(),
 543         );
 544
 545         concrete_ty.visit_with(&mut ConstrainOpaqueTypeRegionVisitor {
 546             op: |r| {
 547                 self.member_constraint(
 548                     opaque_type_def_id,
 549                     opaque_defn.definition_span,
 550                     concrete_ty,
 551                     r,
 552                     &choice_regions,
 553                 )
 554             },
 555         });
 556     }
 557
 558     /// Member constraints are presently feature-gated except for
 559     /// async-await. We expect to lift this once we've had a bit more
 560     /// time.
 561     fn member_constraint_feature_gate(
 562         &self,
 563         opaque_defn: &OpaqueTypeDecl<'tcx>,
 564         opaque_type_def_id: DefId,
 565         conflict1: ty::Region<'tcx>,
 566         conflict2: ty::Region<'tcx>,
 567     ) -> bool {
 568         // If we have `#![feature(member_constraints)]`, no problems.
 569         if self.tcx.features().member_constraints {
 570             return false;
 571         }
 572
 573         let span = self.tcx.def_span(opaque_type_def_id);
 574
 575         // Without a feature-gate, we only generate member-constraints for async-await.
 576         let context_name = match opaque_defn.origin {
 577             // No feature-gate required for `async fn`.
 578             hir::OpaqueTyOrigin::AsyncFn => return false,
 579
 580             // Otherwise, generate the label we'll use in the error message.
 581             hir::OpaqueTyOrigin::Binding
 582             | hir::OpaqueTyOrigin::FnReturn
 583             | hir::OpaqueTyOrigin::Misc => "impl Trait",
 584         };
 585         let msg = format!("ambiguous lifetime bound in `{}`", context_name);
 586         let mut err = self.tcx.sess.struct_span_err(span, &msg);
 587
 588         let conflict1_name = conflict1.to_string();
 589         let conflict2_name = conflict2.to_string();
 590         let label_owned;
 591         let label = match (&*conflict1_name, &*conflict2_name) {
 592             ("'_", "'_") => "the elided lifetimes here do not outlive one another",
 593             _ => {
 594                 label_owned = format!(
 595                     "neither `{}` nor `{}` outlives the other",
 596                     conflict1_name, conflict2_name,
 597                 );
 598                 &label_owned
 599             }
 600         };
 601         err.span_label(span, label);
 602
 603         if nightly_options::is_nightly_build() {
 604             err.help("add #![feature(member_constraints)] to the crate attributes to enable");
 605         }
 606
 607         err.emit();
 608         true
 609     }
 610
 611     /// Given the fully resolved, instantiated type for an opaque
 612     /// type, i.e., the value of an inference variable like C1 or C2
 613     /// (*), computes the "definition type" for an opaque type
 614     /// definition -- that is, the inferred value of `Foo1<'x>` or
 615     /// `Foo2<'x>` that we would conceptually use in its definition:
 616     ///
 617     ///     type Foo1<'x> = impl Bar<'x> = AAA; <-- this type AAA
 618     ///     type Foo2<'x> = impl Bar<'x> = BBB; <-- or this type BBB
 619     ///     fn foo<'a, 'b>(..) -> (Foo1<'a>, Foo2<'b>) { .. }
 620     ///
 621     /// Note that these values are defined in terms of a distinct set of
 622     /// generic parameters (`'x` instead of `'a`) from C1 or C2. The main
 623     /// purpose of this function is to do that translation.
 624     ///
 625     /// (*) C1 and C2 were introduced in the comments on
 626     /// `constrain_opaque_types`. Read that comment for more context.
 627     ///
 628     /// # Parameters
 629     ///
 630     /// - `def_id`, the `impl Trait` type
 631     /// - `substs`, the substs  used to instantiate this opaque type
 632     /// - `instantiated_ty`, the inferred type C1 -- fully resolved, lifted version of
 633     ///   `opaque_defn.concrete_ty`
 634     fn infer_opaque_definition_from_instantiation(
 635         &self,
 636         def_id: DefId,
 637         substs: SubstsRef<'tcx>,
 638         instantiated_ty: Ty<'tcx>,
 639         span: Span,
 640     ) -> Ty<'tcx> {
 641         debug!(
 642             "infer_opaque_definition_from_instantiation(def_id={:?}, instantiated_ty={:?})",
 643             def_id, instantiated_ty
 644         );
 645
 646         // Use substs to build up a reverse map from regions to their
 647         // identity mappings. This is necessary because of `impl
 648         // Trait` lifetimes are computed by replacing existing
 649         // lifetimes with 'static and remapping only those used in the
 650         // `impl Trait` return type, resulting in the parameters
 651         // shifting.
 652         let id_substs = InternalSubsts::identity_for_item(self.tcx, def_id);
 653         let map: FxHashMap<GenericArg<'tcx>, GenericArg<'tcx>> =
 654             substs.iter().enumerate().map(|(index, subst)| (subst, id_substs[index])).collect();
 655
 656         // Convert the type from the function into a type valid outside
 657         // the function, by replacing invalid regions with 'static,
 658         // after producing an error for each of them.
 659         let definition_ty = instantiated_ty.fold_with(&mut ReverseMapper::new(
 660             self.tcx,
 661             self.is_tainted_by_errors(),
 662             def_id,
 663             map,
 664             instantiated_ty,
 665             span,
 666         ));
 667         debug!("infer_opaque_definition_from_instantiation: definition_ty={:?}", definition_ty);
 668
 669         definition_ty
 670     }
 671 }
 672
 673 // Visitor that requires that (almost) all regions in the type visited outlive
 674 // `least_region`. We cannot use `push_outlives_components` because regions in
 675 // closure signatures are not included in their outlives components. We need to
 676 // ensure all regions outlive the given bound so that we don't end up with,
 677 // say, `ReVar` appearing in a return type and causing ICEs when other
 678 // functions end up with region constraints involving regions from other
 679 // functions.
 680 //
 681 // We also cannot use `for_each_free_region` because for closures it includes
 682 // the regions parameters from the enclosing item.
 683 //
 684 // We ignore any type parameters because impl trait values are assumed to
 685 // capture all the in-scope type parameters.
 686 struct ConstrainOpaqueTypeRegionVisitor<OP> {
 687     op: OP,
 688 }
 689
 690 impl<'tcx, OP> TypeVisitor<'tcx> for ConstrainOpaqueTypeRegionVisitor<OP>
 691 where
 692     OP: FnMut(ty::Region<'tcx>),
 693 {
 694     fn visit_binder<T: TypeFoldable<'tcx>>(&mut self, t: &ty::Binder<T>) -> bool {
 695         t.as_ref().skip_binder().visit_with(self);
 696         false // keep visiting
 697     }
 698
 699     fn visit_region(&mut self, r: ty::Region<'tcx>) -> bool {
 700         match *r {
 701             // ignore bound regions, keep visiting
 702             ty::ReLateBound(_, _) => false,
 703             _ => {
 704                 (self.op)(r);
 705                 false
 706             }
 707         }
 708     }
 709
 710     fn visit_ty(&mut self, ty: Ty<'tcx>) -> bool {
 711         // We're only interested in types involving regions
 712         if !ty.flags().intersects(ty::TypeFlags::HAS_FREE_REGIONS) {
 713             return false; // keep visiting
 714         }
 715
 716         match ty.kind() {
 717             ty::Closure(_, ref substs) => {
 718                 // Skip lifetime parameters of the enclosing item(s)
 719
 720                 for upvar_ty in substs.as_closure().upvar_tys() {
 721                     upvar_ty.visit_with(self);
 722                 }
 723
 724                 substs.as_closure().sig_as_fn_ptr_ty().visit_with(self);
 725             }
 726
 727             ty::Generator(_, ref substs, _) => {
 728                 // Skip lifetime parameters of the enclosing item(s)
 729                 // Also skip the witness type, because that has no free regions.
 730
 731                 for upvar_ty in substs.as_generator().upvar_tys() {
 732                     upvar_ty.visit_with(self);
 733                 }
 734
 735                 substs.as_generator().return_ty().visit_with(self);
 736                 substs.as_generator().yield_ty().visit_with(self);
 737                 substs.as_generator().resume_ty().visit_with(self);
 738             }
 739             _ => {
 740                 ty.super_visit_with(self);
 741             }
 742         }
 743
 744         false
 745     }
 746 }
 747
 748 struct ReverseMapper<'tcx> {
 749     tcx: TyCtxt<'tcx>,
 750
 751     /// If errors have already been reported in this fn, we suppress
 752     /// our own errors because they are sometimes derivative.
 753     tainted_by_errors: bool,
 754
 755     opaque_type_def_id: DefId,
 756     map: FxHashMap<GenericArg<'tcx>, GenericArg<'tcx>>,
 757     map_missing_regions_to_empty: bool,
 758
 759     /// initially `Some`, set to `None` once error has been reported
 760     hidden_ty: Option<Ty<'tcx>>,
 761
 762     /// Span of function being checked.
 763     span: Span,
 764 }
 765
 766 impl ReverseMapper<'tcx> {
 767     fn new(
 768         tcx: TyCtxt<'tcx>,
 769         tainted_by_errors: bool,
 770         opaque_type_def_id: DefId,
 771         map: FxHashMap<GenericArg<'tcx>, GenericArg<'tcx>>,
 772         hidden_ty: Ty<'tcx>,
 773         span: Span,
 774     ) -> Self {
 775         Self {
 776             tcx,
 777             tainted_by_errors,
 778             opaque_type_def_id,
 779             map,
 780             map_missing_regions_to_empty: false,
 781             hidden_ty: Some(hidden_ty),
 782             span,
 783         }
 784     }
 785
 786     fn fold_kind_mapping_missing_regions_to_empty(
 787         &mut self,
 788         kind: GenericArg<'tcx>,
 789     ) -> GenericArg<'tcx> {
 790         assert!(!self.map_missing_regions_to_empty);
 791         self.map_missing_regions_to_empty = true;
 792         let kind = kind.fold_with(self);
 793         self.map_missing_regions_to_empty = false;
 794         kind
 795     }
 796
 797     fn fold_kind_normally(&mut self, kind: GenericArg<'tcx>) -> GenericArg<'tcx> {
 798         assert!(!self.map_missing_regions_to_empty);
 799         kind.fold_with(self)
 800     }
 801 }
 802
 803 impl TypeFolder<'tcx> for ReverseMapper<'tcx> {
 804     fn tcx(&self) -> TyCtxt<'tcx> {
 805         self.tcx
 806     }
 807
 808     fn fold_region(&mut self, r: ty::Region<'tcx>) -> ty::Region<'tcx> {
 809         match r {
 810             // Ignore bound regions and `'static` regions that appear in the
 811             // type, we only need to remap regions that reference lifetimes
 812             // from the function declaraion.
 813             // This would ignore `'r` in a type like `for<'r> fn(&'r u32)`.
 814             ty::ReLateBound(..) | ty::ReStatic => return r,
 815
 816             // If regions have been erased (by writeback), don't try to unerase
 817             // them.
 818             ty::ReErased => return r,
 819
 820             // The regions that we expect from borrow checking.
 821             ty::ReEarlyBound(_) | ty::ReFree(_) | ty::ReEmpty(ty::UniverseIndex::ROOT) => {}
 822
 823             ty::ReEmpty(_) | ty::RePlaceholder(_) | ty::ReVar(_) => {
 824                 // All of the regions in the type should either have been
 825                 // erased by writeback, or mapped back to named regions by
 826                 // borrow checking.
 827                 bug!("unexpected region kind in opaque type: {:?}", r);
 828             }
 829         }
 830
 831         let generics = self.tcx().generics_of(self.opaque_type_def_id);
 832         match self.map.get(&r.into()).map(|k| k.unpack()) {
 833             Some(GenericArgKind::Lifetime(r1)) => r1,
 834             Some(u) => panic!("region mapped to unexpected kind: {:?}", u),
 835             None if self.map_missing_regions_to_empty || self.tainted_by_errors => {
 836                 self.tcx.lifetimes.re_root_empty
 837             }
 838             None if generics.parent.is_some() => {
 839                 if let Some(hidden_ty) = self.hidden_ty.take() {
 840                     unexpected_hidden_region_diagnostic(
 841                         self.tcx,
 842                         self.tcx.def_span(self.opaque_type_def_id),
 843                         hidden_ty,
 844                         r,
 845                     )
 846                     .emit();
 847                 }
 848                 self.tcx.lifetimes.re_root_empty
 849             }
 850             None => {
 851                 self.tcx
 852                     .sess
 853                     .struct_span_err(self.span, "non-defining opaque type use in defining scope")
 854                     .span_label(
 855                         self.span,
 856                         format!(
 857                             "lifetime `{}` is part of concrete type but not used in \
 858                                  parameter list of the `impl Trait` type alias",
 859                             r
 860                         ),
 861                     )
 862                     .emit();
 863
 864                 self.tcx().lifetimes.re_static
 865             }
 866         }
 867     }
 868
 869     fn fold_ty(&mut self, ty: Ty<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
 870         match *ty.kind() {
 871             ty::Closure(def_id, substs) => {
 872                 // I am a horrible monster and I pray for death. When
 873                 // we encounter a closure here, it is always a closure
 874                 // from within the function that we are currently
 875                 // type-checking -- one that is now being encapsulated
 876                 // in an opaque type. Ideally, we would
 877                 // go through the types/lifetimes that it references
 878                 // and treat them just like we would any other type,
 879                 // which means we would error out if we find any
 880                 // reference to a type/region that is not in the
 881                 // "reverse map".
 882                 //
 883                 // **However,** in the case of closures, there is a
 884                 // somewhat subtle (read: hacky) consideration. The
 885                 // problem is that our closure types currently include
 886                 // all the lifetime parameters declared on the
 887                 // enclosing function, even if they are unused by the
 888                 // closure itself. We can't readily filter them out,
 889                 // so here we replace those values with `'empty`. This
 890                 // can't really make a difference to the rest of the
 891                 // compiler; those regions are ignored for the
 892                 // outlives relation, and hence don't affect trait
 893                 // selection or auto traits, and they are erased
 894                 // during codegen.
 895
 896                 let generics = self.tcx.generics_of(def_id);
 897                 let substs = self.tcx.mk_substs(substs.iter().enumerate().map(|(index, kind)| {
 898                     if index < generics.parent_count {
 899                         // Accommodate missing regions in the parent kinds...
 900                         self.fold_kind_mapping_missing_regions_to_empty(kind)
 901                     } else {
 902                         // ...but not elsewhere.
 903                         self.fold_kind_normally(kind)
 904                     }
 905                 }));
 906
 907                 self.tcx.mk_closure(def_id, substs)
 908             }
 909
 910             ty::Generator(def_id, substs, movability) => {
 911                 let generics = self.tcx.generics_of(def_id);
 912                 let substs = self.tcx.mk_substs(substs.iter().enumerate().map(|(index, kind)| {
 913                     if index < generics.parent_count {
 914                         // Accommodate missing regions in the parent kinds...
 915                         self.fold_kind_mapping_missing_regions_to_empty(kind)
 916                     } else {
 917                         // ...but not elsewhere.
 918                         self.fold_kind_normally(kind)
 919                     }
 920                 }));
 921
 922                 self.tcx.mk_generator(def_id, substs, movability)
 923             }
 924
 925             ty::Param(..) => {
 926                 // Look it up in the substitution list.
 927                 match self.map.get(&ty.into()).map(|k| k.unpack()) {
 928                     // Found it in the substitution list; replace with the parameter from the
 929                     // opaque type.
 930                     Some(GenericArgKind::Type(t1)) => t1,
 931                     Some(u) => panic!("type mapped to unexpected kind: {:?}", u),
 932                     None => {
 933                         self.tcx
 934                             .sess
 935                             .struct_span_err(
 936                                 self.span,
 937                                 &format!(
 938                                     "type parameter `{}` is part of concrete type but not \
 939                                           used in parameter list for the `impl Trait` type alias",
 940                                     ty
 941                                 ),
 942                             )
 943                             .emit();
 944
 945                         self.tcx().ty_error()
 946                     }
 947                 }
 948             }
 949
 950             _ => ty.super_fold_with(self),
 951         }
 952     }
 953
 954     fn fold_const(&mut self, ct: &'tcx ty::Const<'tcx>) -> &'tcx ty::Const<'tcx> {
 955         trace!("checking const {:?}", ct);
 956         // Find a const parameter
 957         match ct.val {
 958             ty::ConstKind::Param(..) => {
 959                 // Look it up in the substitution list.
 960                 match self.map.get(&ct.into()).map(|k| k.unpack()) {
 961                     // Found it in the substitution list, replace with the parameter from the
 962                     // opaque type.
 963                     Some(GenericArgKind::Const(c1)) => c1,
 964                     Some(u) => panic!("const mapped to unexpected kind: {:?}", u),
 965                     None => {
 966                         self.tcx
 967                             .sess
 968                             .struct_span_err(
 969                                 self.span,
 970                                 &format!(
 971                                     "const parameter `{}` is part of concrete type but not \
 972                                           used in parameter list for the `impl Trait` type alias",
 973                                     ct
 974                                 ),
 975                             )
 976                             .emit();
 977
 978                         self.tcx().const_error(ct.ty)
 979                     }
 980                 }
 981             }
 982
 983             _ => ct,
 984         }
 985     }
 986 }
 987
 988 struct Instantiator<'a, 'tcx> {
 989     infcx: &'a InferCtxt<'a, 'tcx>,
 990     parent_def_id: LocalDefId,
 991     body_id: hir::HirId,
 992     param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
 993     value_span: Span,
 994     opaque_types: OpaqueTypeMap<'tcx>,
 995     obligations: Vec<PredicateObligation<'tcx>>,
 996 }
 997
 998 impl<'a, 'tcx> Instantiator<'a, 'tcx> {
 999     fn instantiate_opaque_types_in_map<T: TypeFoldable<'tcx>>(&mut self, value: &T) -> T {
1000         debug!("instantiate_opaque_types_in_map(value={:?})", value);
1001         let tcx = self.infcx.tcx;
1002         value.fold_with(&mut BottomUpFolder {
1003             tcx,
1004             ty_op: |ty| {
1005                 if ty.references_error() {
1006                     return tcx.ty_error();
1007                 } else if let ty::Opaque(def_id, substs) = ty.kind() {
1008                     // Check that this is `impl Trait` type is
1009                     // declared by `parent_def_id` -- i.e., one whose
1010                     // value we are inferring.  At present, this is
1011                     // always true during the first phase of
1012                     // type-check, but not always true later on during
1013                     // NLL. Once we support named opaque types more fully,
1014                     // this same scenario will be able to arise during all phases.
1015                     //
1016                     // Here is an example using type alias `impl Trait`
1017                     // that indicates the distinction we are checking for:
1018                     //
1019                     // ```rust
1020                     // mod a {
1021                     //   pub type Foo = impl Iterator;
1022                     //   pub fn make_foo() -> Foo { .. }
1023                     // }
1024                     //
1025                     // mod b {
1026                     //   fn foo() -> a::Foo { a::make_foo() }
1027                     // }
1028                     // ```
1029                     //
1030                     // Here, the return type of `foo` references a
1031                     // `Opaque` indeed, but not one whose value is
1032                     // presently being inferred. You can get into a
1033                     // similar situation with closure return types
1034                     // today:
1035                     //
1036                     // ```rust
1037                     // fn foo() -> impl Iterator { .. }
1038                     // fn bar() {
1039                     //     let x = || foo(); // returns the Opaque assoc with `foo`
1040                     // }
1041                     // ```
1042                     if let Some(def_id) = def_id.as_local() {
1043                         let opaque_hir_id = tcx.hir().local_def_id_to_hir_id(def_id);
1044                         let parent_def_id = self.parent_def_id;
1045                         let def_scope_default = || {
1046                             let opaque_parent_hir_id = tcx.hir().get_parent_item(opaque_hir_id);
1047                             parent_def_id == tcx.hir().local_def_id(opaque_parent_hir_id)
1048                         };
1049                         let (in_definition_scope, origin) = match tcx.hir().find(opaque_hir_id) {
1050                             Some(Node::Item(item)) => match item.kind {
1051                                 // Anonymous `impl Trait`
1052                                 hir::ItemKind::OpaqueTy(hir::OpaqueTy {
1053                                     impl_trait_fn: Some(parent),
1054                                     origin,
1055                                     ..
1056                                 }) => (parent == self.parent_def_id.to_def_id(), origin),
1057                                 // Named `type Foo = impl Bar;`
1058                                 hir::ItemKind::OpaqueTy(hir::OpaqueTy {
1059                                     impl_trait_fn: None,
1060                                     origin,
1061                                     ..
1062                                 }) => (
1063                                     may_define_opaque_type(tcx, self.parent_def_id, opaque_hir_id),
1064                                     origin,
1065                                 ),
1066                                 _ => (def_scope_default(), hir::OpaqueTyOrigin::Misc),
1067                             },
1068                             _ => bug!(
1069                                 "expected item, found {}",
1070                                 tcx.hir().node_to_string(opaque_hir_id),
1071                             ),
1072                         };
1073                         if in_definition_scope {
1074                             return self.fold_opaque_ty(ty, def_id.to_def_id(), substs, origin);
1075                         }
1076
1077                         debug!(
1078                             "instantiate_opaque_types_in_map: \
1079                              encountered opaque outside its definition scope \
1080                              def_id={:?}",
1081                             def_id,
1082                         );
1083                     }
1084                 }
1085
1086                 ty
1087             },
1088             lt_op: |lt| lt,
1089             ct_op: |ct| ct,
1090         })
1091     }
1092
1093     fn fold_opaque_ty(
1094         &mut self,
1095         ty: Ty<'tcx>,
1096         def_id: DefId,
1097         substs: SubstsRef<'tcx>,
1098         origin: hir::OpaqueTyOrigin,
1099     ) -> Ty<'tcx> {
1100         let infcx = self.infcx;
1101         let tcx = infcx.tcx;
1102
1103         debug!("instantiate_opaque_types: Opaque(def_id={:?}, substs={:?})", def_id, substs);
1104
1105         // Use the same type variable if the exact same opaque type appears more
1106         // than once in the return type (e.g., if it's passed to a type alias).
1107         if let Some(opaque_defn) = self.opaque_types.get(&def_id) {
1108             debug!("instantiate_opaque_types: returning concrete ty {:?}", opaque_defn.concrete_ty);
1109             return opaque_defn.concrete_ty;
1110         }
1111         let span = tcx.def_span(def_id);
1112         debug!("fold_opaque_ty {:?} {:?}", self.value_span, span);
1113         let ty_var = infcx
1114             .next_ty_var(TypeVariableOrigin { kind: TypeVariableOriginKind::TypeInference, span });
1115
1116         let item_bounds = tcx.explicit_item_bounds(def_id);
1117         debug!("instantiate_opaque_types: bounds={:#?}", item_bounds);
1118         let bounds: Vec<_> =
1119             item_bounds.iter().map(|(bound, _)| bound.subst(tcx, substs)).collect();
1120
1121         let param_env = tcx.param_env(def_id);
1122         let InferOk { value: bounds, obligations } =
1123             infcx.partially_normalize_associated_types_in(span, self.body_id, param_env, &bounds);
1124         self.obligations.extend(obligations);
1125
1126         debug!("instantiate_opaque_types: bounds={:?}", bounds);
1127
1128         let required_region_bounds = required_region_bounds(tcx, ty, bounds.iter().copied());
1129         debug!("instantiate_opaque_types: required_region_bounds={:?}", required_region_bounds);
1130
1131         // Make sure that we are in fact defining the *entire* type
1132         // (e.g., `type Foo<T: Bound> = impl Bar;` needs to be
1133         // defined by a function like `fn foo<T: Bound>() -> Foo<T>`).
1134         debug!("instantiate_opaque_types: param_env={:#?}", self.param_env,);
1135         debug!("instantiate_opaque_types: generics={:#?}", tcx.generics_of(def_id),);
1136
1137         // Ideally, we'd get the span where *this specific `ty` came
1138         // from*, but right now we just use the span from the overall
1139         // value being folded. In simple cases like `-> impl Foo`,
1140         // these are the same span, but not in cases like `-> (impl
1141         // Foo, impl Bar)`.
1142         let definition_span = self.value_span;
1143
1144         self.opaque_types.insert(
1145             def_id,
1146             OpaqueTypeDecl {
1147                 opaque_type: ty,
1148                 substs,
1149                 definition_span,
1150                 concrete_ty: ty_var,
1151                 has_required_region_bounds: !required_region_bounds.is_empty(),
1152                 origin,
1153             },
1154         );
1155         debug!("instantiate_opaque_types: ty_var={:?}", ty_var);
1156
1157         for predicate in &bounds {
1158             if let ty::PredicateAtom::Projection(projection) = predicate.skip_binders() {
1159                 if projection.ty.references_error() {
1160                     // No point on adding these obligations since there's a type error involved.
1161                     return ty_var;
1162                 }
1163             }
1164         }
1165
1166         self.obligations.reserve(bounds.len());
1167         for predicate in bounds {
1168             // Change the predicate to refer to the type variable,
1169             // which will be the concrete type instead of the opaque type.
1170             // This also instantiates nested instances of `impl Trait`.
1171             let predicate = self.instantiate_opaque_types_in_map(&predicate);
1172
1173             let cause =
1174                 traits::ObligationCause::new(span, self.body_id, traits::MiscObligation);
1175
1176             // Require that the predicate holds for the concrete type.
1177             debug!("instantiate_opaque_types: predicate={:?}", predicate);
1178             self.obligations.push(traits::Obligation::new(cause, self.param_env, predicate));
1179         }
1180
1181         ty_var
1182     }
1183 }
1184
1185 /// Returns `true` if `opaque_hir_id` is a sibling or a child of a sibling of `def_id`.
1186 ///
1187 /// Example:
1188 /// ```rust
1189 /// pub mod foo {
1190 ///     pub mod bar {
1191 ///         pub trait Bar { .. }
1192 ///
1193 ///         pub type Baz = impl Bar;
1194 ///
1195 ///         fn f1() -> Baz { .. }
1196 ///     }
1197 ///
1198 ///     fn f2() -> bar::Baz { .. }
1199 /// }
1200 /// ```
1201 ///
1202 /// Here, `def_id` is the `LocalDefId` of the defining use of the opaque type (e.g., `f1` or `f2`),
1203 /// and `opaque_hir_id` is the `HirId` of the definition of the opaque type `Baz`.
1204 /// For the above example, this function returns `true` for `f1` and `false` for `f2`.
1205 pub fn may_define_opaque_type(
1206     tcx: TyCtxt<'_>,
1207     def_id: LocalDefId,
1208     opaque_hir_id: hir::HirId,
1209 ) -> bool {
1210     let mut hir_id = tcx.hir().local_def_id_to_hir_id(def_id);
1211
1212     // Named opaque types can be defined by any siblings or children of siblings.
1213     let scope = tcx.hir().get_defining_scope(opaque_hir_id);
1214     // We walk up the node tree until we hit the root or the scope of the opaque type.
1215     while hir_id != scope && hir_id != hir::CRATE_HIR_ID {
1216         hir_id = tcx.hir().get_parent_item(hir_id);
1217     }
1218     // Syntactically, we are allowed to define the concrete type if:
1219     let res = hir_id == scope;
1220     trace!(
1221         "may_define_opaque_type(def={:?}, opaque_node={:?}) = {}",
1222         tcx.hir().find(hir_id),
1223         tcx.hir().get(opaque_hir_id),
1224         res
1225     );
1226     res
1227 }
1228
1229 /// Given a set of predicates that apply to an object type, returns
1230 /// the region bounds that the (erased) `Self` type must
1231 /// outlive. Precisely *because* the `Self` type is erased, the
1232 /// parameter `erased_self_ty` must be supplied to indicate what type
1233 /// has been used to represent `Self` in the predicates
1234 /// themselves. This should really be a unique type; `FreshTy(0)` is a
1235 /// popular choice.
1236 ///
1237 /// N.B., in some cases, particularly around higher-ranked bounds,
1238 /// this function returns a kind of conservative approximation.
1239 /// That is, all regions returned by this function are definitely
1240 /// required, but there may be other region bounds that are not
1241 /// returned, as well as requirements like `for<'a> T: 'a`.
1242 ///
1243 /// Requires that trait definitions have been processed so that we can
1244 /// elaborate predicates and walk supertraits.
1245 crate fn required_region_bounds(
1246     tcx: TyCtxt<'tcx>,
1247     erased_self_ty: Ty<'tcx>,
1248     predicates: impl Iterator<Item = ty::Predicate<'tcx>>,
1249 ) -> Vec<ty::Region<'tcx>> {
1250     debug!("required_region_bounds(erased_self_ty={:?})", erased_self_ty);
1251
1252     assert!(!erased_self_ty.has_escaping_bound_vars());
1253
1254     traits::elaborate_predicates(tcx, predicates)
1255         .filter_map(|obligation| {
1256             debug!("required_region_bounds(obligation={:?})", obligation);
1257             match obligation.predicate.skip_binders() {
1258                 ty::PredicateAtom::Projection(..)
1259                 | ty::PredicateAtom::Trait(..)
1260                 | ty::PredicateAtom::Subtype(..)
1261                 | ty::PredicateAtom::WellFormed(..)
1262                 | ty::PredicateAtom::ObjectSafe(..)
1263                 | ty::PredicateAtom::ClosureKind(..)
1264                 | ty::PredicateAtom::RegionOutlives(..)
1265                 | ty::PredicateAtom::ConstEvaluatable(..)
1266                 | ty::PredicateAtom::ConstEquate(..)
1267                 | ty::PredicateAtom::TypeWellFormedFromEnv(..) => None,
1268                 ty::PredicateAtom::TypeOutlives(ty::OutlivesPredicate(ref t, ref r)) => {
1269                     // Search for a bound of the form `erased_self_ty
1270                     // : 'a`, but be wary of something like `for<'a>
1271                     // erased_self_ty : 'a` (we interpret a
1272                     // higher-ranked bound like that as 'static,
1273                     // though at present the code in `fulfill.rs`
1274                     // considers such bounds to be unsatisfiable, so
1275                     // it's kind of a moot point since you could never
1276                     // construct such an object, but this seems
1277                     // correct even if that code changes).
1278                     if t == &erased_self_ty && !r.has_escaping_bound_vars() {
1279                         Some(*r)
1280                     } else {
1281                         None
1282                     }
1283                 }
1284             }
1285         })
1286         .collect()
1287 }