compiler/rustc_ty_utils/src/ty.rs

   1 use rustc_data_structures::fx::FxIndexSet;
   2 use rustc_hir as hir;
   3 use rustc_hir::def_id::DefId;
   4 use rustc_middle::ty::{self, Binder, Predicate, PredicateKind, ToPredicate, Ty, TyCtxt};
   5 use rustc_trait_selection::traits;
   6
   7 fn sized_constraint_for_ty<'tcx>(
   8     tcx: TyCtxt<'tcx>,
   9     adtdef: ty::AdtDef<'tcx>,
  10     ty: Ty<'tcx>,
  11 ) -> Vec<Ty<'tcx>> {
  12     use rustc_type_ir::sty::TyKind::*;
  13
  14     let result = match ty.kind() {
  15         Bool | Char | Int(..) | Uint(..) | Float(..) | RawPtr(..) | Ref(..) | FnDef(..)
  16         | FnPtr(_) | Array(..) | Closure(..) | Generator(..) | Never => vec![],
  17
  18         Str | Dynamic(..) | Slice(_) | Foreign(..) | Error(_) | GeneratorWitness(..) => {
  19             // these are never sized - return the target type
  20             vec![ty]
  21         }
  22
  23         Tuple(ref tys) => match tys.last() {
  24             None => vec![],
  25             Some(&ty) => sized_constraint_for_ty(tcx, adtdef, ty),
  26         },
  27
  28         Adt(adt, substs) => {
  29             // recursive case
  30             let adt_tys = adt.sized_constraint(tcx);
  31             debug!("sized_constraint_for_ty({:?}) intermediate = {:?}", ty, adt_tys);
  32             adt_tys
  33                 .0
  34                 .iter()
  35                 .map(|ty| adt_tys.rebind(*ty).subst(tcx, substs))
  36                 .flat_map(|ty| sized_constraint_for_ty(tcx, adtdef, ty))
  37                 .collect()
  38         }
  39
  40         Projection(..) | Opaque(..) => {
  41             // must calculate explicitly.
  42             // FIXME: consider special-casing always-Sized projections
  43             vec![ty]
  44         }
  45
  46         Param(..) => {
  47             // perf hack: if there is a `T: Sized` bound, then
  48             // we know that `T` is Sized and do not need to check
  49             // it on the impl.
  50
  51             let Some(sized_trait) = tcx.lang_items().sized_trait() else { return vec![ty] };
  52             let sized_predicate = ty::Binder::dummy(ty::TraitRef {
  53                 def_id: sized_trait,
  54                 substs: tcx.mk_substs_trait(ty, &[]),
  55             })
  56             .without_const()
  57             .to_predicate(tcx);
  58             let predicates = tcx.predicates_of(adtdef.did()).predicates;
  59             if predicates.iter().any(|(p, _)| *p == sized_predicate) { vec![] } else { vec![ty] }
  60         }
  61
  62         Placeholder(..) | Bound(..) | Infer(..) => {
  63             bug!("unexpected type `{:?}` in sized_constraint_for_ty", ty)
  64         }
  65     };
  66     debug!("sized_constraint_for_ty({:?}) = {:?}", ty, result);
  67     result
  68 }
  69
  70 fn impl_defaultness(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> hir::Defaultness {
  71     match tcx.hir().get_by_def_id(def_id.expect_local()) {
  72         hir::Node::Item(hir::Item { kind: hir::ItemKind::Impl(impl_), .. }) => impl_.defaultness,
  73         hir::Node::ImplItem(hir::ImplItem { defaultness, .. })
  74         | hir::Node::TraitItem(hir::TraitItem { defaultness, .. }) => *defaultness,
  75         node => {
  76             bug!("`impl_defaultness` called on {:?}", node);
  77         }
  78     }
  79 }
  80
  81 /// Calculates the `Sized` constraint.
  82 ///
  83 /// In fact, there are only a few options for the types in the constraint:
  84 ///     - an obviously-unsized type
  85 ///     - a type parameter or projection whose Sizedness can't be known
  86 ///     - a tuple of type parameters or projections, if there are multiple
  87 ///       such.
  88 ///     - an Error, if a type is infinitely sized
  89 fn adt_sized_constraint(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> &[Ty<'_>] {
  90     if let Some(def_id) = def_id.as_local() {
  91         if matches!(tcx.representability(def_id), ty::Representability::Infinite) {
  92             return tcx.intern_type_list(&[tcx.ty_error()]);
  93         }
  94     }
  95     let def = tcx.adt_def(def_id);
  96
  97     let result = tcx.mk_type_list(
  98         def.variants()
  99             .iter()
 100             .flat_map(|v| v.fields.last())
 101             .flat_map(|f| sized_constraint_for_ty(tcx, def, tcx.type_of(f.did))),
 102     );
 103
 104     debug!("adt_sized_constraint: {:?} => {:?}", def, result);
 105
 106     result
 107 }
 108
 109 /// See `ParamEnv` struct definition for details.
 110 fn param_env(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> ty::ParamEnv<'_> {
 111     // The param_env of an impl Trait type is its defining function's param_env
 112     if let Some(parent) = ty::is_impl_trait_defn(tcx, def_id) {
 113         return param_env(tcx, parent.to_def_id());
 114     }
 115     // Compute the bounds on Self and the type parameters.
 116
 117     let ty::InstantiatedPredicates { mut predicates, .. } =
 118         tcx.predicates_of(def_id).instantiate_identity(tcx);
 119
 120     // Finally, we have to normalize the bounds in the environment, in
 121     // case they contain any associated type projections. This process
 122     // can yield errors if the put in illegal associated types, like
 123     // `<i32 as Foo>::Bar` where `i32` does not implement `Foo`. We
 124     // report these errors right here; this doesn't actually feel
 125     // right to me, because constructing the environment feels like a
 126     // kind of an "idempotent" action, but I'm not sure where would be
 127     // a better place. In practice, we construct environments for
 128     // every fn once during type checking, and we'll abort if there
 129     // are any errors at that point, so outside of type inference you can be
 130     // sure that this will succeed without errors anyway.
 131
 132     if tcx.sess.opts.unstable_opts.chalk {
 133         let environment = well_formed_types_in_env(tcx, def_id);
 134         predicates.extend(environment);
 135     }
 136
 137     let local_did = def_id.as_local();
 138     let hir_id = local_did.map(|def_id| tcx.hir().local_def_id_to_hir_id(def_id));
 139
 140     // FIXME(consts): This is not exactly in line with the constness query.
 141     let constness = match hir_id {
 142         Some(hir_id) => match tcx.hir().get(hir_id) {
 143             hir::Node::TraitItem(hir::TraitItem { kind: hir::TraitItemKind::Fn(..), .. })
 144                 if tcx.is_const_default_method(def_id) =>
 145             {
 146                 hir::Constness::Const
 147             }
 148
 149             hir::Node::Item(hir::Item { kind: hir::ItemKind::Const(..), .. })
 150             | hir::Node::Item(hir::Item { kind: hir::ItemKind::Static(..), .. })
 151             | hir::Node::TraitItem(hir::TraitItem {
 152                 kind: hir::TraitItemKind::Const(..), ..
 153             })
 154             | hir::Node::AnonConst(_)
 155             | hir::Node::ImplItem(hir::ImplItem { kind: hir::ImplItemKind::Const(..), .. })
 156             | hir::Node::ImplItem(hir::ImplItem {
 157                 kind:
 158                     hir::ImplItemKind::Fn(
 159                         hir::FnSig {
 160                             header: hir::FnHeader { constness: hir::Constness::Const, .. },
 161                             ..
 162                         },
 163                         ..,
 164                     ),
 165                 ..
 166             }) => hir::Constness::Const,
 167
 168             hir::Node::ImplItem(hir::ImplItem {
 169                 kind: hir::ImplItemKind::Type(..) | hir::ImplItemKind::Fn(..),
 170                 ..
 171             }) => {
 172                 let parent_hir_id = tcx.hir().get_parent_node(hir_id);
 173                 match tcx.hir().get(parent_hir_id) {
 174                     hir::Node::Item(hir::Item {
 175                         kind: hir::ItemKind::Impl(hir::Impl { constness, .. }),
 176                         ..
 177                     }) => *constness,
 178                     _ => span_bug!(
 179                         tcx.def_span(parent_hir_id.owner),
 180                         "impl item's parent node is not an impl",
 181                     ),
 182                 }
 183             }
 184
 185             hir::Node::Item(hir::Item {
 186                 kind:
 187                     hir::ItemKind::Fn(hir::FnSig { header: hir::FnHeader { constness, .. }, .. }, ..),
 188                 ..
 189             })
 190             | hir::Node::TraitItem(hir::TraitItem {
 191                 kind:
 192                     hir::TraitItemKind::Fn(
 193                         hir::FnSig { header: hir::FnHeader { constness, .. }, .. },
 194                         ..,
 195                     ),
 196                 ..
 197             })
 198             | hir::Node::Item(hir::Item {
 199                 kind: hir::ItemKind::Impl(hir::Impl { constness, .. }),
 200                 ..
 201             }) => *constness,
 202
 203             _ => hir::Constness::NotConst,
 204         },
 205         // FIXME(consts): It's suspicious that a param-env for a foreign item
 206         // will always have NotConst param-env, though we don't typically use
 207         // that param-env for anything meaningful right now, so it's likely
 208         // not an issue.
 209         None => hir::Constness::NotConst,
 210     };
 211
 212     let unnormalized_env = ty::ParamEnv::new(
 213         tcx.intern_predicates(&predicates),
 214         traits::Reveal::UserFacing,
 215         constness,
 216     );
 217
 218     let body_id =
 219         local_did.and_then(|id| tcx.hir().maybe_body_owned_by(id).map(|body| body.hir_id));
 220     let body_id = match body_id {
 221         Some(id) => id,
 222         None if hir_id.is_some() => hir_id.unwrap(),
 223         _ => hir::CRATE_HIR_ID,
 224     };
 225
 226     let cause = traits::ObligationCause::misc(tcx.def_span(def_id), body_id);
 227     traits::normalize_param_env_or_error(tcx, unnormalized_env, cause)
 228 }
 229
 230 /// Elaborate the environment.
 231 ///
 232 /// Collect a list of `Predicate`'s used for building the `ParamEnv`. Adds `TypeWellFormedFromEnv`'s
 233 /// that are assumed to be well-formed (because they come from the environment).
 234 ///
 235 /// Used only in chalk mode.
 236 fn well_formed_types_in_env<'tcx>(
 237     tcx: TyCtxt<'tcx>,
 238     def_id: DefId,
 239 ) -> &'tcx ty::List<Predicate<'tcx>> {
 240     use rustc_hir::{ForeignItemKind, ImplItemKind, ItemKind, Node, TraitItemKind};
 241     use rustc_middle::ty::subst::GenericArgKind;
 242
 243     debug!("environment(def_id = {:?})", def_id);
 244
 245     // The environment of an impl Trait type is its defining function's environment.
 246     if let Some(parent) = ty::is_impl_trait_defn(tcx, def_id) {
 247         return well_formed_types_in_env(tcx, parent.to_def_id());
 248     }
 249
 250     // Compute the bounds on `Self` and the type parameters.
 251     let ty::InstantiatedPredicates { predicates, .. } =
 252         tcx.predicates_of(def_id).instantiate_identity(tcx);
 253
 254     let clauses = predicates.into_iter();
 255
 256     if !def_id.is_local() {
 257         return ty::List::empty();
 258     }
 259     let node = tcx.hir().get_by_def_id(def_id.expect_local());
 260
 261     enum NodeKind {
 262         TraitImpl,
 263         InherentImpl,
 264         Fn,
 265         Other,
 266     }
 267
 268     let node_kind = match node {
 269         Node::TraitItem(item) => match item.kind {
 270             TraitItemKind::Fn(..) => NodeKind::Fn,
 271             _ => NodeKind::Other,
 272         },
 273
 274         Node::ImplItem(item) => match item.kind {
 275             ImplItemKind::Fn(..) => NodeKind::Fn,
 276             _ => NodeKind::Other,
 277         },
 278
 279         Node::Item(item) => match item.kind {
 280             ItemKind::Impl(hir::Impl { of_trait: Some(_), .. }) => NodeKind::TraitImpl,
 281             ItemKind::Impl(hir::Impl { of_trait: None, .. }) => NodeKind::InherentImpl,
 282             ItemKind::Fn(..) => NodeKind::Fn,
 283             _ => NodeKind::Other,
 284         },
 285
 286         Node::ForeignItem(item) => match item.kind {
 287             ForeignItemKind::Fn(..) => NodeKind::Fn,
 288             _ => NodeKind::Other,
 289         },
 290
 291         // FIXME: closures?
 292         _ => NodeKind::Other,
 293     };
 294
 295     // FIXME(eddyb) isn't the unordered nature of this a hazard?
 296     let mut inputs = FxIndexSet::default();
 297
 298     match node_kind {
 299         // In a trait impl, we assume that the header trait ref and all its
 300         // constituents are well-formed.
 301         NodeKind::TraitImpl => {
 302             let trait_ref = tcx.impl_trait_ref(def_id).expect("not an impl");
 303
 304             // FIXME(chalk): this has problems because of late-bound regions
 305             //inputs.extend(trait_ref.substs.iter().flat_map(|arg| arg.walk()));
 306             inputs.extend(trait_ref.substs.iter());
 307         }
 308
 309         // In an inherent impl, we assume that the receiver type and all its
 310         // constituents are well-formed.
 311         NodeKind::InherentImpl => {
 312             let self_ty = tcx.type_of(def_id);
 313             inputs.extend(self_ty.walk());
 314         }
 315
 316         // In an fn, we assume that the arguments and all their constituents are
 317         // well-formed.
 318         NodeKind::Fn => {
 319             let fn_sig = tcx.fn_sig(def_id);
 320             let fn_sig = tcx.liberate_late_bound_regions(def_id, fn_sig);
 321
 322             inputs.extend(fn_sig.inputs().iter().flat_map(|ty| ty.walk()));
 323         }
 324
 325         NodeKind::Other => (),
 326     }
 327     let input_clauses = inputs.into_iter().filter_map(|arg| {
 328         match arg.unpack() {
 329             GenericArgKind::Type(ty) => {
 330                 let binder = Binder::dummy(PredicateKind::TypeWellFormedFromEnv(ty));
 331                 Some(tcx.mk_predicate(binder))
 332             }
 333
 334             // FIXME(eddyb) no WF conditions from lifetimes?
 335             GenericArgKind::Lifetime(_) => None,
 336
 337             // FIXME(eddyb) support const generics in Chalk
 338             GenericArgKind::Const(_) => None,
 339         }
 340     });
 341
 342     tcx.mk_predicates(clauses.chain(input_clauses))
 343 }
 344
 345 fn param_env_reveal_all_normalized(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> ty::ParamEnv<'_> {
 346     tcx.param_env(def_id).with_reveal_all_normalized(tcx)
 347 }
 348
 349 fn instance_def_size_estimate<'tcx>(
 350     tcx: TyCtxt<'tcx>,
 351     instance_def: ty::InstanceDef<'tcx>,
 352 ) -> usize {
 353     use ty::InstanceDef;
 354
 355     match instance_def {
 356         InstanceDef::Item(..) | InstanceDef::DropGlue(..) => {
 357             let mir = tcx.instance_mir(instance_def);
 358             mir.basic_blocks.iter().map(|bb| bb.statements.len() + 1).sum()
 359         }
 360         // Estimate the size of other compiler-generated shims to be 1.
 361         _ => 1,
 362     }
 363 }
 364
 365 /// If `def_id` is an issue 33140 hack impl, returns its self type; otherwise, returns `None`.
 366 ///
 367 /// See [`ty::ImplOverlapKind::Issue33140`] for more details.
 368 fn issue33140_self_ty(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> Option<Ty<'_>> {
 369     debug!("issue33140_self_ty({:?})", def_id);
 370
 371     let trait_ref = tcx
 372         .impl_trait_ref(def_id)
 373         .unwrap_or_else(|| bug!("issue33140_self_ty called on inherent impl {:?}", def_id));
 374
 375     debug!("issue33140_self_ty({:?}), trait-ref={:?}", def_id, trait_ref);
 376
 377     let is_marker_like = tcx.impl_polarity(def_id) == ty::ImplPolarity::Positive
 378         && tcx.associated_item_def_ids(trait_ref.def_id).is_empty();
 379
 380     // Check whether these impls would be ok for a marker trait.
 381     if !is_marker_like {
 382         debug!("issue33140_self_ty - not marker-like!");
 383         return None;
 384     }
 385
 386     // impl must be `impl Trait for dyn Marker1 + Marker2 + ...`
 387     if trait_ref.substs.len() != 1 {
 388         debug!("issue33140_self_ty - impl has substs!");
 389         return None;
 390     }
 391
 392     let predicates = tcx.predicates_of(def_id);
 393     if predicates.parent.is_some() || !predicates.predicates.is_empty() {
 394         debug!("issue33140_self_ty - impl has predicates {:?}!", predicates);
 395         return None;
 396     }
 397
 398     let self_ty = trait_ref.self_ty();
 399     let self_ty_matches = match self_ty.kind() {
 400         ty::Dynamic(ref data, re, _) if re.is_static() => data.principal().is_none(),
 401         _ => false,
 402     };
 403
 404     if self_ty_matches {
 405         debug!("issue33140_self_ty - MATCHES!");
 406         Some(self_ty)
 407     } else {
 408         debug!("issue33140_self_ty - non-matching self type");
 409         None
 410     }
 411 }
 412
 413 /// Check if a function is async.
 414 fn asyncness(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> hir::IsAsync {
 415     let node = tcx.hir().get_by_def_id(def_id.expect_local());
 416     node.fn_sig().map_or(hir::IsAsync::NotAsync, |sig| sig.header.asyncness)
 417 }
 418
 419 pub fn provide(providers: &mut ty::query::Providers) {
 420     *providers = ty::query::Providers {
 421         asyncness,
 422         adt_sized_constraint,
 423         param_env,
 424         param_env_reveal_all_normalized,
 425         instance_def_size_estimate,
 426         issue33140_self_ty,
 427         impl_defaultness,
 428         ..*providers
 429     };
 430 }