]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - compiler/rustc_trait_selection/src/traits/coherence.rs
Rollup merge of #90626 - rusticstuff:be-more-accepting, r=jyn514
[rust.git] / compiler / rustc_trait_selection / src / traits / coherence.rs
1 //! See Rustc Dev Guide chapters on [trait-resolution] and [trait-specialization] for more info on
2 //! how this works.
3 //!
4 //! [trait-resolution]: https://rustc-dev-guide.rust-lang.org/traits/resolution.html
5 //! [trait-specialization]: https://rustc-dev-guide.rust-lang.org/traits/specialization.html
6
7 use crate::infer::{CombinedSnapshot, InferOk, TyCtxtInferExt};
8 use crate::traits::query::evaluate_obligation::InferCtxtExt;
9 use crate::traits::select::IntercrateAmbiguityCause;
10 use crate::traits::SkipLeakCheck;
11 use crate::traits::{
12     self, Normalized, Obligation, ObligationCause, PredicateObligation, SelectionContext,
13 };
14 use rustc_hir::def_id::{DefId, LOCAL_CRATE};
15 use rustc_middle::ty::fold::TypeFoldable;
16 use rustc_middle::ty::subst::Subst;
17 use rustc_middle::ty::{self, fast_reject, Ty, TyCtxt};
18 use rustc_span::symbol::sym;
19 use rustc_span::DUMMY_SP;
20 use std::iter;
21
22 /// Whether we do the orphan check relative to this crate or
23 /// to some remote crate.
24 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
25 enum InCrate {
26     Local,
27     Remote,
28 }
29
30 #[derive(Debug, Copy, Clone)]
31 pub enum Conflict {
32     Upstream,
33     Downstream,
34 }
35
36 pub struct OverlapResult<'tcx> {
37     pub impl_header: ty::ImplHeader<'tcx>,
38     pub intercrate_ambiguity_causes: Vec<IntercrateAmbiguityCause>,
39
40     /// `true` if the overlap might've been permitted before the shift
41     /// to universes.
42     pub involves_placeholder: bool,
43 }
44
45 pub fn add_placeholder_note(err: &mut rustc_errors::DiagnosticBuilder<'_>) {
46     err.note(
47         "this behavior recently changed as a result of a bug fix; \
48          see rust-lang/rust#56105 for details",
49     );
50 }
51
52 /// If there are types that satisfy both impls, invokes `on_overlap`
53 /// with a suitably-freshened `ImplHeader` with those types
54 /// substituted. Otherwise, invokes `no_overlap`.
55 pub fn overlapping_impls<F1, F2, R>(
56     tcx: TyCtxt<'_>,
57     impl1_def_id: DefId,
58     impl2_def_id: DefId,
59     skip_leak_check: SkipLeakCheck,
60     on_overlap: F1,
61     no_overlap: F2,
62 ) -> R
63 where
64     F1: FnOnce(OverlapResult<'_>) -> R,
65     F2: FnOnce() -> R,
66 {
67     debug!(
68         "overlapping_impls(\
69            impl1_def_id={:?}, \
70            impl2_def_id={:?})",
71         impl1_def_id, impl2_def_id,
72     );
73     // Before doing expensive operations like entering an inference context, do
74     // a quick check via fast_reject to tell if the impl headers could possibly
75     // unify.
76     let impl1_ref = tcx.impl_trait_ref(impl1_def_id);
77     let impl2_ref = tcx.impl_trait_ref(impl2_def_id);
78
79     // Check if any of the input types definitely do not unify.
80     if iter::zip(
81         impl1_ref.iter().flat_map(|tref| tref.substs.types()),
82         impl2_ref.iter().flat_map(|tref| tref.substs.types()),
83     )
84     .any(|(ty1, ty2)| {
85         let t1 = fast_reject::simplify_type(tcx, ty1, false);
86         let t2 = fast_reject::simplify_type(tcx, ty2, false);
87         if let (Some(t1), Some(t2)) = (t1, t2) {
88             // Simplified successfully
89             // Types cannot unify if they differ in their reference mutability or simplify to different types
90             t1 != t2 || ty1.ref_mutability() != ty2.ref_mutability()
91         } else {
92             // Types might unify
93             false
94         }
95     }) {
96         // Some types involved are definitely different, so the impls couldn't possibly overlap.
97         debug!("overlapping_impls: fast_reject early-exit");
98         return no_overlap();
99     }
100
101     let overlaps = tcx.infer_ctxt().enter(|infcx| {
102         let selcx = &mut SelectionContext::intercrate(&infcx);
103         overlap(selcx, skip_leak_check, impl1_def_id, impl2_def_id).is_some()
104     });
105
106     if !overlaps {
107         return no_overlap();
108     }
109
110     // In the case where we detect an error, run the check again, but
111     // this time tracking intercrate ambuiguity causes for better
112     // diagnostics. (These take time and can lead to false errors.)
113     tcx.infer_ctxt().enter(|infcx| {
114         let selcx = &mut SelectionContext::intercrate(&infcx);
115         selcx.enable_tracking_intercrate_ambiguity_causes();
116         on_overlap(overlap(selcx, skip_leak_check, impl1_def_id, impl2_def_id).unwrap())
117     })
118 }
119
120 fn with_fresh_ty_vars<'cx, 'tcx>(
121     selcx: &mut SelectionContext<'cx, 'tcx>,
122     param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
123     impl_def_id: DefId,
124 ) -> ty::ImplHeader<'tcx> {
125     let tcx = selcx.tcx();
126     let impl_substs = selcx.infcx().fresh_substs_for_item(DUMMY_SP, impl_def_id);
127
128     let header = ty::ImplHeader {
129         impl_def_id,
130         self_ty: tcx.type_of(impl_def_id).subst(tcx, impl_substs),
131         trait_ref: tcx.impl_trait_ref(impl_def_id).subst(tcx, impl_substs),
132         predicates: tcx.predicates_of(impl_def_id).instantiate(tcx, impl_substs).predicates,
133     };
134
135     let Normalized { value: mut header, obligations } =
136         traits::normalize(selcx, param_env, ObligationCause::dummy(), header);
137
138     header.predicates.extend(obligations.into_iter().map(|o| o.predicate));
139     header
140 }
141
142 /// Can both impl `a` and impl `b` be satisfied by a common type (including
143 /// where-clauses)? If so, returns an `ImplHeader` that unifies the two impls.
144 fn overlap<'cx, 'tcx>(
145     selcx: &mut SelectionContext<'cx, 'tcx>,
146     skip_leak_check: SkipLeakCheck,
147     a_def_id: DefId,
148     b_def_id: DefId,
149 ) -> Option<OverlapResult<'tcx>> {
150     debug!("overlap(a_def_id={:?}, b_def_id={:?})", a_def_id, b_def_id);
151
152     selcx.infcx().probe_maybe_skip_leak_check(skip_leak_check.is_yes(), |snapshot| {
153         overlap_within_probe(selcx, skip_leak_check, a_def_id, b_def_id, snapshot)
154     })
155 }
156
157 fn overlap_within_probe(
158     selcx: &mut SelectionContext<'cx, 'tcx>,
159     skip_leak_check: SkipLeakCheck,
160     a_def_id: DefId,
161     b_def_id: DefId,
162     snapshot: &CombinedSnapshot<'_, 'tcx>,
163 ) -> Option<OverlapResult<'tcx>> {
164     fn loose_check(selcx: &mut SelectionContext<'cx, 'tcx>, o: &PredicateObligation<'tcx>) -> bool {
165         !selcx.predicate_may_hold_fatal(o)
166     }
167
168     fn strict_check(selcx: &SelectionContext<'cx, 'tcx>, o: &PredicateObligation<'tcx>) -> bool {
169         let infcx = selcx.infcx();
170         let tcx = infcx.tcx;
171         o.flip_polarity(tcx)
172             .as_ref()
173             .map(|o| selcx.infcx().predicate_must_hold_modulo_regions(o))
174             .unwrap_or(false)
175     }
176
177     // For the purposes of this check, we don't bring any placeholder
178     // types into scope; instead, we replace the generic types with
179     // fresh type variables, and hence we do our evaluations in an
180     // empty environment.
181     let param_env = ty::ParamEnv::empty();
182
183     let a_impl_header = with_fresh_ty_vars(selcx, param_env, a_def_id);
184     let b_impl_header = with_fresh_ty_vars(selcx, param_env, b_def_id);
185
186     debug!("overlap: a_impl_header={:?}", a_impl_header);
187     debug!("overlap: b_impl_header={:?}", b_impl_header);
188
189     // Do `a` and `b` unify? If not, no overlap.
190     let obligations = match selcx
191         .infcx()
192         .at(&ObligationCause::dummy(), param_env)
193         .eq_impl_headers(&a_impl_header, &b_impl_header)
194     {
195         Ok(InferOk { obligations, value: () }) => obligations,
196         Err(_) => {
197             return None;
198         }
199     };
200
201     debug!("overlap: unification check succeeded");
202
203     // There's no overlap if obligations are unsatisfiable or if the obligation negated is
204     // satisfied.
205     //
206     // For example, given these two impl headers:
207     //
208     // `impl<'a> From<&'a str> for Box<dyn Error>`
209     // `impl<E> From<E> for Box<dyn Error> where E: Error`
210     //
211     // So we have:
212     //
213     // `Box<dyn Error>: From<&'?a str>`
214     // `Box<dyn Error>: From<?E>`
215     //
216     // After equating the two headers:
217     //
218     // `Box<dyn Error> = Box<dyn Error>`
219     // So, `?E = &'?a str` and then given the where clause `&'?a str: Error`.
220     //
221     // If the obligation `&'?a str: Error` holds, it means that there's overlap. If that doesn't
222     // hold we need to check if `&'?a str: !Error` holds, if doesn't hold there's overlap because
223     // at some point an impl for `&'?a str: Error` could be added.
224     let infcx = selcx.infcx();
225     let tcx = infcx.tcx;
226     let opt_failing_obligation = a_impl_header
227         .predicates
228         .iter()
229         .copied()
230         .chain(b_impl_header.predicates)
231         .map(|p| infcx.resolve_vars_if_possible(p))
232         .map(|p| Obligation {
233             cause: ObligationCause::dummy(),
234             param_env,
235             recursion_depth: 0,
236             predicate: p,
237         })
238         .chain(obligations)
239         .find(|o| {
240             // if both impl headers are set to strict coherence it means that this will be accepted
241             // only if it's stated that T: !Trait. So only prove that the negated obligation holds.
242             if tcx.has_attr(a_def_id, sym::rustc_strict_coherence)
243                 && tcx.has_attr(b_def_id, sym::rustc_strict_coherence)
244             {
245                 strict_check(selcx, o)
246             } else {
247                 loose_check(selcx, o) || tcx.features().negative_impls && strict_check(selcx, o)
248             }
249         });
250     // FIXME: the call to `selcx.predicate_may_hold_fatal` above should be ported
251     // to the canonical trait query form, `infcx.predicate_may_hold`, once
252     // the new system supports intercrate mode (which coherence needs).
253
254     if let Some(failing_obligation) = opt_failing_obligation {
255         debug!("overlap: obligation unsatisfiable {:?}", failing_obligation);
256         return None;
257     }
258
259     if !skip_leak_check.is_yes() {
260         if infcx.leak_check(true, snapshot).is_err() {
261             debug!("overlap: leak check failed");
262             return None;
263         }
264     }
265
266     let impl_header = selcx.infcx().resolve_vars_if_possible(a_impl_header);
267     let intercrate_ambiguity_causes = selcx.take_intercrate_ambiguity_causes();
268     debug!("overlap: intercrate_ambiguity_causes={:#?}", intercrate_ambiguity_causes);
269
270     let involves_placeholder =
271         matches!(selcx.infcx().region_constraints_added_in_snapshot(snapshot), Some(true));
272
273     Some(OverlapResult { impl_header, intercrate_ambiguity_causes, involves_placeholder })
274 }
275
276 pub fn trait_ref_is_knowable<'tcx>(
277     tcx: TyCtxt<'tcx>,
278     trait_ref: ty::TraitRef<'tcx>,
279 ) -> Option<Conflict> {
280     debug!("trait_ref_is_knowable(trait_ref={:?})", trait_ref);
281     if orphan_check_trait_ref(tcx, trait_ref, InCrate::Remote).is_ok() {
282         // A downstream or cousin crate is allowed to implement some
283         // substitution of this trait-ref.
284         return Some(Conflict::Downstream);
285     }
286
287     if trait_ref_is_local_or_fundamental(tcx, trait_ref) {
288         // This is a local or fundamental trait, so future-compatibility
289         // is no concern. We know that downstream/cousin crates are not
290         // allowed to implement a substitution of this trait ref, which
291         // means impls could only come from dependencies of this crate,
292         // which we already know about.
293         return None;
294     }
295
296     // This is a remote non-fundamental trait, so if another crate
297     // can be the "final owner" of a substitution of this trait-ref,
298     // they are allowed to implement it future-compatibly.
299     //
300     // However, if we are a final owner, then nobody else can be,
301     // and if we are an intermediate owner, then we don't care
302     // about future-compatibility, which means that we're OK if
303     // we are an owner.
304     if orphan_check_trait_ref(tcx, trait_ref, InCrate::Local).is_ok() {
305         debug!("trait_ref_is_knowable: orphan check passed");
306         None
307     } else {
308         debug!("trait_ref_is_knowable: nonlocal, nonfundamental, unowned");
309         Some(Conflict::Upstream)
310     }
311 }
312
313 pub fn trait_ref_is_local_or_fundamental<'tcx>(
314     tcx: TyCtxt<'tcx>,
315     trait_ref: ty::TraitRef<'tcx>,
316 ) -> bool {
317     trait_ref.def_id.krate == LOCAL_CRATE || tcx.has_attr(trait_ref.def_id, sym::fundamental)
318 }
319
320 pub enum OrphanCheckErr<'tcx> {
321     NonLocalInputType(Vec<(Ty<'tcx>, bool /* Is this the first input type? */)>),
322     UncoveredTy(Ty<'tcx>, Option<Ty<'tcx>>),
323 }
324
325 /// Checks the coherence orphan rules. `impl_def_id` should be the
326 /// `DefId` of a trait impl. To pass, either the trait must be local, or else
327 /// two conditions must be satisfied:
328 ///
329 /// 1. All type parameters in `Self` must be "covered" by some local type constructor.
330 /// 2. Some local type must appear in `Self`.
331 pub fn orphan_check(tcx: TyCtxt<'_>, impl_def_id: DefId) -> Result<(), OrphanCheckErr<'_>> {
332     debug!("orphan_check({:?})", impl_def_id);
333
334     // We only except this routine to be invoked on implementations
335     // of a trait, not inherent implementations.
336     let trait_ref = tcx.impl_trait_ref(impl_def_id).unwrap();
337     debug!("orphan_check: trait_ref={:?}", trait_ref);
338
339     // If the *trait* is local to the crate, ok.
340     if trait_ref.def_id.is_local() {
341         debug!("trait {:?} is local to current crate", trait_ref.def_id);
342         return Ok(());
343     }
344
345     orphan_check_trait_ref(tcx, trait_ref, InCrate::Local)
346 }
347
348 /// Checks whether a trait-ref is potentially implementable by a crate.
349 ///
350 /// The current rule is that a trait-ref orphan checks in a crate C:
351 ///
352 /// 1. Order the parameters in the trait-ref in subst order - Self first,
353 ///    others linearly (e.g., `<U as Foo<V, W>>` is U < V < W).
354 /// 2. Of these type parameters, there is at least one type parameter
355 ///    in which, walking the type as a tree, you can reach a type local
356 ///    to C where all types in-between are fundamental types. Call the
357 ///    first such parameter the "local key parameter".
358 ///     - e.g., `Box<LocalType>` is OK, because you can visit LocalType
359 ///       going through `Box`, which is fundamental.
360 ///     - similarly, `FundamentalPair<Vec<()>, Box<LocalType>>` is OK for
361 ///       the same reason.
362 ///     - but (knowing that `Vec<T>` is non-fundamental, and assuming it's
363 ///       not local), `Vec<LocalType>` is bad, because `Vec<->` is between
364 ///       the local type and the type parameter.
365 /// 3. Before this local type, no generic type parameter of the impl must
366 ///    be reachable through fundamental types.
367 ///     - e.g. `impl<T> Trait<LocalType> for Vec<T>` is fine, as `Vec` is not fundamental.
368 ///     - while `impl<T> Trait<LocalType for Box<T>` results in an error, as `T` is
369 ///       reachable through the fundamental type `Box`.
370 /// 4. Every type in the local key parameter not known in C, going
371 ///    through the parameter's type tree, must appear only as a subtree of
372 ///    a type local to C, with only fundamental types between the type
373 ///    local to C and the local key parameter.
374 ///     - e.g., `Vec<LocalType<T>>>` (or equivalently `Box<Vec<LocalType<T>>>`)
375 ///     is bad, because the only local type with `T` as a subtree is
376 ///     `LocalType<T>`, and `Vec<->` is between it and the type parameter.
377 ///     - similarly, `FundamentalPair<LocalType<T>, T>` is bad, because
378 ///     the second occurrence of `T` is not a subtree of *any* local type.
379 ///     - however, `LocalType<Vec<T>>` is OK, because `T` is a subtree of
380 ///     `LocalType<Vec<T>>`, which is local and has no types between it and
381 ///     the type parameter.
382 ///
383 /// The orphan rules actually serve several different purposes:
384 ///
385 /// 1. They enable link-safety - i.e., 2 mutually-unknowing crates (where
386 ///    every type local to one crate is unknown in the other) can't implement
387 ///    the same trait-ref. This follows because it can be seen that no such
388 ///    type can orphan-check in 2 such crates.
389 ///
390 ///    To check that a local impl follows the orphan rules, we check it in
391 ///    InCrate::Local mode, using type parameters for the "generic" types.
392 ///
393 /// 2. They ground negative reasoning for coherence. If a user wants to
394 ///    write both a conditional blanket impl and a specific impl, we need to
395 ///    make sure they do not overlap. For example, if we write
396 ///    ```
397 ///    impl<T> IntoIterator for Vec<T>
398 ///    impl<T: Iterator> IntoIterator for T
399 ///    ```
400 ///    We need to be able to prove that `Vec<$0>: !Iterator` for every type $0.
401 ///    We can observe that this holds in the current crate, but we need to make
402 ///    sure this will also hold in all unknown crates (both "independent" crates,
403 ///    which we need for link-safety, and also child crates, because we don't want
404 ///    child crates to get error for impl conflicts in a *dependency*).
405 ///
406 ///    For that, we only allow negative reasoning if, for every assignment to the
407 ///    inference variables, every unknown crate would get an orphan error if they
408 ///    try to implement this trait-ref. To check for this, we use InCrate::Remote
409 ///    mode. That is sound because we already know all the impls from known crates.
410 ///
411 /// 3. For non-`#[fundamental]` traits, they guarantee that parent crates can
412 ///    add "non-blanket" impls without breaking negative reasoning in dependent
413 ///    crates. This is the "rebalancing coherence" (RFC 1023) restriction.
414 ///
415 ///    For that, we only a allow crate to perform negative reasoning on
416 ///    non-local-non-`#[fundamental]` only if there's a local key parameter as per (2).
417 ///
418 ///    Because we never perform negative reasoning generically (coherence does
419 ///    not involve type parameters), this can be interpreted as doing the full
420 ///    orphan check (using InCrate::Local mode), substituting non-local known
421 ///    types for all inference variables.
422 ///
423 ///    This allows for crates to future-compatibly add impls as long as they
424 ///    can't apply to types with a key parameter in a child crate - applying
425 ///    the rules, this basically means that every type parameter in the impl
426 ///    must appear behind a non-fundamental type (because this is not a
427 ///    type-system requirement, crate owners might also go for "semantic
428 ///    future-compatibility" involving things such as sealed traits, but
429 ///    the above requirement is sufficient, and is necessary in "open world"
430 ///    cases).
431 ///
432 /// Note that this function is never called for types that have both type
433 /// parameters and inference variables.
434 fn orphan_check_trait_ref<'tcx>(
435     tcx: TyCtxt<'tcx>,
436     trait_ref: ty::TraitRef<'tcx>,
437     in_crate: InCrate,
438 ) -> Result<(), OrphanCheckErr<'tcx>> {
439     debug!("orphan_check_trait_ref(trait_ref={:?}, in_crate={:?})", trait_ref, in_crate);
440
441     if trait_ref.needs_infer() && trait_ref.definitely_needs_subst(tcx) {
442         bug!(
443             "can't orphan check a trait ref with both params and inference variables {:?}",
444             trait_ref
445         );
446     }
447
448     // Given impl<P1..=Pn> Trait<T1..=Tn> for T0, an impl is valid only
449     // if at least one of the following is true:
450     //
451     // - Trait is a local trait
452     // (already checked in orphan_check prior to calling this function)
453     // - All of
454     //     - At least one of the types T0..=Tn must be a local type.
455     //      Let Ti be the first such type.
456     //     - No uncovered type parameters P1..=Pn may appear in T0..Ti (excluding Ti)
457     //
458     fn uncover_fundamental_ty<'tcx>(
459         tcx: TyCtxt<'tcx>,
460         ty: Ty<'tcx>,
461         in_crate: InCrate,
462     ) -> Vec<Ty<'tcx>> {
463         // FIXME: this is currently somewhat overly complicated,
464         // but fixing this requires a more complicated refactor.
465         if !contained_non_local_types(tcx, ty, in_crate).is_empty() {
466             if let Some(inner_tys) = fundamental_ty_inner_tys(tcx, ty) {
467                 return inner_tys
468                     .flat_map(|ty| uncover_fundamental_ty(tcx, ty, in_crate))
469                     .collect();
470             }
471         }
472
473         vec![ty]
474     }
475
476     let mut non_local_spans = vec![];
477     for (i, input_ty) in trait_ref
478         .substs
479         .types()
480         .flat_map(|ty| uncover_fundamental_ty(tcx, ty, in_crate))
481         .enumerate()
482     {
483         debug!("orphan_check_trait_ref: check ty `{:?}`", input_ty);
484         let non_local_tys = contained_non_local_types(tcx, input_ty, in_crate);
485         if non_local_tys.is_empty() {
486             debug!("orphan_check_trait_ref: ty_is_local `{:?}`", input_ty);
487             return Ok(());
488         } else if let ty::Param(_) = input_ty.kind() {
489             debug!("orphan_check_trait_ref: uncovered ty: `{:?}`", input_ty);
490             let local_type = trait_ref
491                 .substs
492                 .types()
493                 .flat_map(|ty| uncover_fundamental_ty(tcx, ty, in_crate))
494                 .find(|ty| ty_is_local_constructor(ty, in_crate));
495
496             debug!("orphan_check_trait_ref: uncovered ty local_type: `{:?}`", local_type);
497
498             return Err(OrphanCheckErr::UncoveredTy(input_ty, local_type));
499         }
500
501         for input_ty in non_local_tys {
502             non_local_spans.push((input_ty, i == 0));
503         }
504     }
505     // If we exit above loop, never found a local type.
506     debug!("orphan_check_trait_ref: no local type");
507     Err(OrphanCheckErr::NonLocalInputType(non_local_spans))
508 }
509
510 /// Returns a list of relevant non-local types for `ty`.
511 ///
512 /// This is just `ty` itself unless `ty` is `#[fundamental]`,
513 /// in which case we recursively look into this type.
514 ///
515 /// If `ty` is local itself, this method returns an empty `Vec`.
516 ///
517 /// # Examples
518 ///
519 /// - `u32` is not local, so this returns `[u32]`.
520 /// - for `Foo<u32>`, where `Foo` is a local type, this returns `[]`.
521 /// - `&mut u32` returns `[u32]`, as `&mut` is a fundamental type, similar to `Box`.
522 /// - `Box<Foo<u32>>` returns `[]`, as `Box` is a fundamental type and `Foo` is local.
523 fn contained_non_local_types(tcx: TyCtxt<'tcx>, ty: Ty<'tcx>, in_crate: InCrate) -> Vec<Ty<'tcx>> {
524     if ty_is_local_constructor(ty, in_crate) {
525         Vec::new()
526     } else {
527         match fundamental_ty_inner_tys(tcx, ty) {
528             Some(inner_tys) => {
529                 inner_tys.flat_map(|ty| contained_non_local_types(tcx, ty, in_crate)).collect()
530             }
531             None => vec![ty],
532         }
533     }
534 }
535
536 /// For `#[fundamental]` ADTs and `&T` / `&mut T`, returns `Some` with the
537 /// type parameters of the ADT, or `T`, respectively. For non-fundamental
538 /// types, returns `None`.
539 fn fundamental_ty_inner_tys(
540     tcx: TyCtxt<'tcx>,
541     ty: Ty<'tcx>,
542 ) -> Option<impl Iterator<Item = Ty<'tcx>>> {
543     let (first_ty, rest_tys) = match *ty.kind() {
544         ty::Ref(_, ty, _) => (ty, ty::subst::InternalSubsts::empty().types()),
545         ty::Adt(def, substs) if def.is_fundamental() => {
546             let mut types = substs.types();
547
548             // FIXME(eddyb) actually validate `#[fundamental]` up-front.
549             match types.next() {
550                 None => {
551                     tcx.sess.span_err(
552                         tcx.def_span(def.did),
553                         "`#[fundamental]` requires at least one type parameter",
554                     );
555
556                     return None;
557                 }
558
559                 Some(first_ty) => (first_ty, types),
560             }
561         }
562         _ => return None,
563     };
564
565     Some(iter::once(first_ty).chain(rest_tys))
566 }
567
568 fn def_id_is_local(def_id: DefId, in_crate: InCrate) -> bool {
569     match in_crate {
570         // The type is local to *this* crate - it will not be
571         // local in any other crate.
572         InCrate::Remote => false,
573         InCrate::Local => def_id.is_local(),
574     }
575 }
576
577 fn ty_is_local_constructor(ty: Ty<'_>, in_crate: InCrate) -> bool {
578     debug!("ty_is_local_constructor({:?})", ty);
579
580     match *ty.kind() {
581         ty::Bool
582         | ty::Char
583         | ty::Int(..)
584         | ty::Uint(..)
585         | ty::Float(..)
586         | ty::Str
587         | ty::FnDef(..)
588         | ty::FnPtr(_)
589         | ty::Array(..)
590         | ty::Slice(..)
591         | ty::RawPtr(..)
592         | ty::Ref(..)
593         | ty::Never
594         | ty::Tuple(..)
595         | ty::Param(..)
596         | ty::Projection(..) => false,
597
598         ty::Placeholder(..) | ty::Bound(..) | ty::Infer(..) => match in_crate {
599             InCrate::Local => false,
600             // The inference variable might be unified with a local
601             // type in that remote crate.
602             InCrate::Remote => true,
603         },
604
605         ty::Adt(def, _) => def_id_is_local(def.did, in_crate),
606         ty::Foreign(did) => def_id_is_local(did, in_crate),
607         ty::Opaque(..) => {
608             // This merits some explanation.
609             // Normally, opaque types are not involed when performing
610             // coherence checking, since it is illegal to directly
611             // implement a trait on an opaque type. However, we might
612             // end up looking at an opaque type during coherence checking
613             // if an opaque type gets used within another type (e.g. as
614             // a type parameter). This requires us to decide whether or
615             // not an opaque type should be considered 'local' or not.
616             //
617             // We choose to treat all opaque types as non-local, even
618             // those that appear within the same crate. This seems
619             // somewhat surprising at first, but makes sense when
620             // you consider that opaque types are supposed to hide
621             // the underlying type *within the same crate*. When an
622             // opaque type is used from outside the module
623             // where it is declared, it should be impossible to observe
624             // anything about it other than the traits that it implements.
625             //
626             // The alternative would be to look at the underlying type
627             // to determine whether or not the opaque type itself should
628             // be considered local. However, this could make it a breaking change
629             // to switch the underlying ('defining') type from a local type
630             // to a remote type. This would violate the rule that opaque
631             // types should be completely opaque apart from the traits
632             // that they implement, so we don't use this behavior.
633             false
634         }
635
636         ty::Closure(..) => {
637             // Similar to the `Opaque` case (#83613).
638             false
639         }
640
641         ty::Dynamic(ref tt, ..) => {
642             if let Some(principal) = tt.principal() {
643                 def_id_is_local(principal.def_id(), in_crate)
644             } else {
645                 false
646             }
647         }
648
649         ty::Error(_) => true,
650
651         ty::Generator(..) | ty::GeneratorWitness(..) => {
652             bug!("ty_is_local invoked on unexpected type: {:?}", ty)
653         }
654     }
655 }