]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - compiler/rustc_typeck/src/check/dropck.rs
Auto merge of #95362 - scottmcm:calloc-arrays, r=Mark-Simulacrum
[rust.git] / compiler / rustc_typeck / src / check / dropck.rs
1 use crate::check::regionck::RegionCtxt;
2 use crate::hir;
3 use crate::hir::def_id::{DefId, LocalDefId};
4 use rustc_errors::{struct_span_err, ErrorGuaranteed};
5 use rustc_infer::infer::outlives::env::OutlivesEnvironment;
6 use rustc_infer::infer::{InferOk, RegionckMode, TyCtxtInferExt};
7 use rustc_infer::traits::TraitEngineExt as _;
8 use rustc_middle::ty::error::TypeError;
9 use rustc_middle::ty::relate::{Relate, RelateResult, TypeRelation};
10 use rustc_middle::ty::subst::{Subst, SubstsRef};
11 use rustc_middle::ty::{self, Predicate, Ty, TyCtxt};
12 use rustc_span::Span;
13 use rustc_trait_selection::traits::error_reporting::InferCtxtExt;
14 use rustc_trait_selection::traits::query::dropck_outlives::AtExt;
15 use rustc_trait_selection::traits::{ObligationCause, TraitEngine, TraitEngineExt};
16
17 /// This function confirms that the `Drop` implementation identified by
18 /// `drop_impl_did` is not any more specialized than the type it is
19 /// attached to (Issue #8142).
20 ///
21 /// This means:
22 ///
23 /// 1. The self type must be nominal (this is already checked during
24 ///    coherence),
25 ///
26 /// 2. The generic region/type parameters of the impl's self type must
27 ///    all be parameters of the Drop impl itself (i.e., no
28 ///    specialization like `impl Drop for Foo<i32>`), and,
29 ///
30 /// 3. Any bounds on the generic parameters must be reflected in the
31 ///    struct/enum definition for the nominal type itself (i.e.
32 ///    cannot do `struct S<T>; impl<T:Clone> Drop for S<T> { ... }`).
33 ///
34 pub fn check_drop_impl(tcx: TyCtxt<'_>, drop_impl_did: DefId) -> Result<(), ErrorGuaranteed> {
35     let dtor_self_type = tcx.type_of(drop_impl_did);
36     let dtor_predicates = tcx.predicates_of(drop_impl_did);
37     match dtor_self_type.kind() {
38         ty::Adt(adt_def, self_to_impl_substs) => {
39             ensure_drop_params_and_item_params_correspond(
40                 tcx,
41                 drop_impl_did.expect_local(),
42                 dtor_self_type,
43                 adt_def.did(),
44             )?;
45
46             ensure_drop_predicates_are_implied_by_item_defn(
47                 tcx,
48                 dtor_predicates,
49                 adt_def.did().expect_local(),
50                 self_to_impl_substs,
51             )
52         }
53         _ => {
54             // Destructors only work on nominal types.  This was
55             // already checked by coherence, but compilation may
56             // not have been terminated.
57             let span = tcx.def_span(drop_impl_did);
58             let reported = tcx.sess.delay_span_bug(
59                 span,
60                 &format!("should have been rejected by coherence check: {dtor_self_type}"),
61             );
62             Err(reported)
63         }
64     }
65 }
66
67 fn ensure_drop_params_and_item_params_correspond<'tcx>(
68     tcx: TyCtxt<'tcx>,
69     drop_impl_did: LocalDefId,
70     drop_impl_ty: Ty<'tcx>,
71     self_type_did: DefId,
72 ) -> Result<(), ErrorGuaranteed> {
73     let drop_impl_hir_id = tcx.hir().local_def_id_to_hir_id(drop_impl_did);
74
75     // check that the impl type can be made to match the trait type.
76
77     tcx.infer_ctxt().enter(|ref infcx| {
78         let impl_param_env = tcx.param_env(self_type_did);
79         let tcx = infcx.tcx;
80         let mut fulfillment_cx = <dyn TraitEngine<'_>>::new(tcx);
81
82         let named_type = tcx.type_of(self_type_did);
83
84         let drop_impl_span = tcx.def_span(drop_impl_did);
85         let fresh_impl_substs =
86             infcx.fresh_substs_for_item(drop_impl_span, drop_impl_did.to_def_id());
87         let fresh_impl_self_ty = drop_impl_ty.subst(tcx, fresh_impl_substs);
88
89         let cause = &ObligationCause::misc(drop_impl_span, drop_impl_hir_id);
90         match infcx.at(cause, impl_param_env).eq(named_type, fresh_impl_self_ty) {
91             Ok(InferOk { obligations, .. }) => {
92                 fulfillment_cx.register_predicate_obligations(infcx, obligations);
93             }
94             Err(_) => {
95                 let item_span = tcx.def_span(self_type_did);
96                 let self_descr = tcx.def_kind(self_type_did).descr(self_type_did);
97                 let reported = struct_span_err!(
98                     tcx.sess,
99                     drop_impl_span,
100                     E0366,
101                     "`Drop` impls cannot be specialized"
102                 )
103                 .span_note(
104                     item_span,
105                     &format!(
106                         "use the same sequence of generic type, lifetime and const parameters \
107                         as the {self_descr} definition",
108                     ),
109                 )
110                 .emit();
111                 return Err(reported);
112             }
113         }
114
115         let errors = fulfillment_cx.select_all_or_error(&infcx);
116         if !errors.is_empty() {
117             // this could be reached when we get lazy normalization
118             let reported = infcx.report_fulfillment_errors(&errors, None, false);
119             return Err(reported);
120         }
121
122         // NB. It seems a bit... suspicious to use an empty param-env
123         // here. The correct thing, I imagine, would be
124         // `OutlivesEnvironment::new(impl_param_env)`, which would
125         // allow region solving to take any `a: 'b` relations on the
126         // impl into account. But I could not create a test case where
127         // it did the wrong thing, so I chose to preserve existing
128         // behavior, since it ought to be simply more
129         // conservative. -nmatsakis
130         let outlives_env = OutlivesEnvironment::new(ty::ParamEnv::empty());
131
132         infcx.resolve_regions_and_report_errors(
133             drop_impl_did.to_def_id(),
134             &outlives_env,
135             RegionckMode::default(),
136         );
137         Ok(())
138     })
139 }
140
141 /// Confirms that every predicate imposed by dtor_predicates is
142 /// implied by assuming the predicates attached to self_type_did.
143 fn ensure_drop_predicates_are_implied_by_item_defn<'tcx>(
144     tcx: TyCtxt<'tcx>,
145     dtor_predicates: ty::GenericPredicates<'tcx>,
146     self_type_did: LocalDefId,
147     self_to_impl_substs: SubstsRef<'tcx>,
148 ) -> Result<(), ErrorGuaranteed> {
149     let mut result = Ok(());
150
151     // Here is an example, analogous to that from
152     // `compare_impl_method`.
153     //
154     // Consider a struct type:
155     //
156     //     struct Type<'c, 'b:'c, 'a> {
157     //         x: &'a Contents            // (contents are irrelevant;
158     //         y: &'c Cell<&'b Contents>, //  only the bounds matter for our purposes.)
159     //     }
160     //
161     // and a Drop impl:
162     //
163     //     impl<'z, 'y:'z, 'x:'y> Drop for P<'z, 'y, 'x> {
164     //         fn drop(&mut self) { self.y.set(self.x); } // (only legal if 'x: 'y)
165     //     }
166     //
167     // We start out with self_to_impl_substs, that maps the generic
168     // parameters of Type to that of the Drop impl.
169     //
170     //     self_to_impl_substs = {'c => 'z, 'b => 'y, 'a => 'x}
171     //
172     // Applying this to the predicates (i.e., assumptions) provided by the item
173     // definition yields the instantiated assumptions:
174     //
175     //     ['y : 'z]
176     //
177     // We then check all of the predicates of the Drop impl:
178     //
179     //     ['y:'z, 'x:'y]
180     //
181     // and ensure each is in the list of instantiated
182     // assumptions. Here, `'y:'z` is present, but `'x:'y` is
183     // absent. So we report an error that the Drop impl injected a
184     // predicate that is not present on the struct definition.
185
186     // We can assume the predicates attached to struct/enum definition
187     // hold.
188     let generic_assumptions = tcx.predicates_of(self_type_did);
189
190     let assumptions_in_impl_context = generic_assumptions.instantiate(tcx, &self_to_impl_substs);
191     let assumptions_in_impl_context = assumptions_in_impl_context.predicates;
192
193     let self_param_env = tcx.param_env(self_type_did);
194
195     // An earlier version of this code attempted to do this checking
196     // via the traits::fulfill machinery. However, it ran into trouble
197     // since the fulfill machinery merely turns outlives-predicates
198     // 'a:'b and T:'b into region inference constraints. It is simpler
199     // just to look for all the predicates directly.
200
201     assert_eq!(dtor_predicates.parent, None);
202     for &(predicate, predicate_sp) in dtor_predicates.predicates {
203         // (We do not need to worry about deep analysis of type
204         // expressions etc because the Drop impls are already forced
205         // to take on a structure that is roughly an alpha-renaming of
206         // the generic parameters of the item definition.)
207
208         // This path now just checks *all* predicates via an instantiation of
209         // the `SimpleEqRelation`, which simply forwards to the `relate` machinery
210         // after taking care of anonymizing late bound regions.
211         //
212         // However, it may be more efficient in the future to batch
213         // the analysis together via the fulfill (see comment above regarding
214         // the usage of the fulfill machinery), rather than the
215         // repeated `.iter().any(..)` calls.
216
217         // This closure is a more robust way to check `Predicate` equality
218         // than simple `==` checks (which were the previous implementation).
219         // It relies on `ty::relate` for `TraitPredicate`, `ProjectionPredicate`,
220         // `ConstEvaluatable` and `TypeOutlives` (which implement the Relate trait),
221         // while delegating on simple equality for the other `Predicate`.
222         // This implementation solves (Issue #59497) and (Issue #58311).
223         // It is unclear to me at the moment whether the approach based on `relate`
224         // could be extended easily also to the other `Predicate`.
225         let predicate_matches_closure = |p: Predicate<'tcx>| {
226             let mut relator: SimpleEqRelation<'tcx> = SimpleEqRelation::new(tcx, self_param_env);
227             let predicate = predicate.kind();
228             let p = p.kind();
229             match (predicate.skip_binder(), p.skip_binder()) {
230                 (ty::PredicateKind::Trait(a), ty::PredicateKind::Trait(b)) => {
231                     // Since struct predicates cannot have ~const, project the impl predicate
232                     // onto one that ignores the constness. This is equivalent to saying that
233                     // we match a `Trait` bound on the struct with a `Trait` or `~const Trait`
234                     // in the impl.
235                     let non_const_a =
236                         ty::TraitPredicate { constness: ty::BoundConstness::NotConst, ..a };
237                     relator.relate(predicate.rebind(non_const_a), p.rebind(b)).is_ok()
238                 }
239                 (ty::PredicateKind::Projection(a), ty::PredicateKind::Projection(b)) => {
240                     relator.relate(predicate.rebind(a), p.rebind(b)).is_ok()
241                 }
242                 (
243                     ty::PredicateKind::ConstEvaluatable(a),
244                     ty::PredicateKind::ConstEvaluatable(b),
245                 ) => tcx.try_unify_abstract_consts(self_param_env.and((a, b))),
246                 (
247                     ty::PredicateKind::TypeOutlives(ty::OutlivesPredicate(ty_a, lt_a)),
248                     ty::PredicateKind::TypeOutlives(ty::OutlivesPredicate(ty_b, lt_b)),
249                 ) => {
250                     relator.relate(predicate.rebind(ty_a), p.rebind(ty_b)).is_ok()
251                         && relator.relate(predicate.rebind(lt_a), p.rebind(lt_b)).is_ok()
252                 }
253                 _ => predicate == p,
254             }
255         };
256
257         if !assumptions_in_impl_context.iter().copied().any(predicate_matches_closure) {
258             let item_span = tcx.def_span(self_type_did);
259             let self_descr = tcx.def_kind(self_type_did).descr(self_type_did.to_def_id());
260             let reported = struct_span_err!(
261                 tcx.sess,
262                 predicate_sp,
263                 E0367,
264                 "`Drop` impl requires `{predicate}` but the {self_descr} it is implemented for does not",
265             )
266             .span_note(item_span, "the implementor must specify the same requirement")
267             .emit();
268             result = Err(reported);
269         }
270     }
271
272     result
273 }
274
275 /// This function is not only checking that the dropck obligations are met for
276 /// the given type, but it's also currently preventing non-regular recursion in
277 /// types from causing stack overflows (dropck_no_diverge_on_nonregular_*.rs).
278 crate fn check_drop_obligations<'a, 'tcx>(
279     rcx: &mut RegionCtxt<'a, 'tcx>,
280     ty: Ty<'tcx>,
281     span: Span,
282     body_id: hir::HirId,
283 ) {
284     debug!("check_drop_obligations typ: {:?}", ty);
285
286     let cause = &ObligationCause::misc(span, body_id);
287     let infer_ok = rcx.infcx.at(cause, rcx.fcx.param_env).dropck_outlives(ty);
288     debug!("dropck_outlives = {:#?}", infer_ok);
289     rcx.fcx.register_infer_ok_obligations(infer_ok);
290 }
291
292 // This is an implementation of the TypeRelation trait with the
293 // aim of simply comparing for equality (without side-effects).
294 // It is not intended to be used anywhere else other than here.
295 crate struct SimpleEqRelation<'tcx> {
296     tcx: TyCtxt<'tcx>,
297     param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
298 }
299
300 impl<'tcx> SimpleEqRelation<'tcx> {
301     fn new(tcx: TyCtxt<'tcx>, param_env: ty::ParamEnv<'tcx>) -> SimpleEqRelation<'tcx> {
302         SimpleEqRelation { tcx, param_env }
303     }
304 }
305
306 impl<'tcx> TypeRelation<'tcx> for SimpleEqRelation<'tcx> {
307     fn tcx(&self) -> TyCtxt<'tcx> {
308         self.tcx
309     }
310
311     fn param_env(&self) -> ty::ParamEnv<'tcx> {
312         self.param_env
313     }
314
315     fn tag(&self) -> &'static str {
316         "dropck::SimpleEqRelation"
317     }
318
319     fn a_is_expected(&self) -> bool {
320         true
321     }
322
323     fn relate_with_variance<T: Relate<'tcx>>(
324         &mut self,
325         _: ty::Variance,
326         _info: ty::VarianceDiagInfo<'tcx>,
327         a: T,
328         b: T,
329     ) -> RelateResult<'tcx, T> {
330         // Here we ignore variance because we require drop impl's types
331         // to be *exactly* the same as to the ones in the struct definition.
332         self.relate(a, b)
333     }
334
335     fn tys(&mut self, a: Ty<'tcx>, b: Ty<'tcx>) -> RelateResult<'tcx, Ty<'tcx>> {
336         debug!("SimpleEqRelation::tys(a={:?}, b={:?})", a, b);
337         ty::relate::super_relate_tys(self, a, b)
338     }
339
340     fn regions(
341         &mut self,
342         a: ty::Region<'tcx>,
343         b: ty::Region<'tcx>,
344     ) -> RelateResult<'tcx, ty::Region<'tcx>> {
345         debug!("SimpleEqRelation::regions(a={:?}, b={:?})", a, b);
346
347         // We can just equate the regions because LBRs have been
348         // already anonymized.
349         if a == b {
350             Ok(a)
351         } else {
352             // I'm not sure is this `TypeError` is the right one, but
353             // it should not matter as it won't be checked (the dropck
354             // will emit its own, more informative and higher-level errors
355             // in case anything goes wrong).
356             Err(TypeError::RegionsPlaceholderMismatch)
357         }
358     }
359
360     fn consts(
361         &mut self,
362         a: ty::Const<'tcx>,
363         b: ty::Const<'tcx>,
364     ) -> RelateResult<'tcx, ty::Const<'tcx>> {
365         debug!("SimpleEqRelation::consts(a={:?}, b={:?})", a, b);
366         ty::relate::super_relate_consts(self, a, b)
367     }
368
369     fn binders<T>(
370         &mut self,
371         a: ty::Binder<'tcx, T>,
372         b: ty::Binder<'tcx, T>,
373     ) -> RelateResult<'tcx, ty::Binder<'tcx, T>>
374     where
375         T: Relate<'tcx>,
376     {
377         debug!("SimpleEqRelation::binders({:?}: {:?}", a, b);
378
379         // Anonymizing the LBRs is necessary to solve (Issue #59497).
380         // After we do so, it should be totally fine to skip the binders.
381         let anon_a = self.tcx.anonymize_late_bound_regions(a);
382         let anon_b = self.tcx.anonymize_late_bound_regions(b);
383         self.relate(anon_a.skip_binder(), anon_b.skip_binder())?;
384
385         Ok(a)
386     }
387 }