]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - compiler/rustc_typeck/src/check/mod.rs
Add find_map_relevant_impl
[rust.git] / compiler / rustc_typeck / src / check / mod.rs
1 /*!
2
3 # typeck: check phase
4
5 Within the check phase of type check, we check each item one at a time
6 (bodies of function expressions are checked as part of the containing
7 function). Inference is used to supply types wherever they are unknown.
8
9 By far the most complex case is checking the body of a function. This
10 can be broken down into several distinct phases:
11
12 - gather: creates type variables to represent the type of each local
13   variable and pattern binding.
14
15 - main: the main pass does the lion's share of the work: it
16   determines the types of all expressions, resolves
17   methods, checks for most invalid conditions, and so forth.  In
18   some cases, where a type is unknown, it may create a type or region
19   variable and use that as the type of an expression.
20
21   In the process of checking, various constraints will be placed on
22   these type variables through the subtyping relationships requested
23   through the `demand` module.  The `infer` module is in charge
24   of resolving those constraints.
25
26 - regionck: after main is complete, the regionck pass goes over all
27   types looking for regions and making sure that they did not escape
28   into places they are not in scope.  This may also influence the
29   final assignments of the various region variables if there is some
30   flexibility.
31
32 - writeback: writes the final types within a function body, replacing
33   type variables with their final inferred types.  These final types
34   are written into the `tcx.node_types` table, which should *never* contain
35   any reference to a type variable.
36
37 ## Intermediate types
38
39 While type checking a function, the intermediate types for the
40 expressions, blocks, and so forth contained within the function are
41 stored in `fcx.node_types` and `fcx.node_substs`.  These types
42 may contain unresolved type variables.  After type checking is
43 complete, the functions in the writeback module are used to take the
44 types from this table, resolve them, and then write them into their
45 permanent home in the type context `tcx`.
46
47 This means that during inferencing you should use `fcx.write_ty()`
48 and `fcx.expr_ty()` / `fcx.node_ty()` to write/obtain the types of
49 nodes within the function.
50
51 The types of top-level items, which never contain unbound type
52 variables, are stored directly into the `tcx` typeck_results.
53
54 N.B., a type variable is not the same thing as a type parameter.  A
55 type variable is rather an "instance" of a type parameter: that is,
56 given a generic function `fn foo<T>(t: T)`: while checking the
57 function `foo`, the type `ty_param(0)` refers to the type `T`, which
58 is treated in abstract.  When `foo()` is called, however, `T` will be
59 substituted for a fresh type variable `N`.  This variable will
60 eventually be resolved to some concrete type (which might itself be
61 type parameter).
62
63 */
64
65 pub mod _match;
66 mod autoderef;
67 mod callee;
68 pub mod cast;
69 mod check;
70 mod closure;
71 pub mod coercion;
72 mod compare_method;
73 pub mod demand;
74 mod diverges;
75 pub mod dropck;
76 mod expectation;
77 mod expr;
78 mod fn_ctxt;
79 mod gather_locals;
80 mod generator_interior;
81 mod inherited;
82 pub mod intrinsic;
83 pub mod method;
84 mod op;
85 mod pat;
86 mod place_op;
87 mod regionck;
88 mod upvar;
89 mod wfcheck;
90 pub mod writeback;
91
92 use check::{
93     check_abi, check_fn, check_impl_item_well_formed, check_item_well_formed, check_mod_item_types,
94     check_trait_item_well_formed,
95 };
96 pub use check::{check_item_type, check_wf_new};
97 pub use diverges::Diverges;
98 pub use expectation::Expectation;
99 pub use fn_ctxt::FnCtxt;
100 pub use inherited::{Inherited, InheritedBuilder};
101
102 use crate::astconv::AstConv;
103 use crate::check::gather_locals::GatherLocalsVisitor;
104 use rustc_data_structures::fx::{FxHashMap, FxHashSet};
105 use rustc_errors::{pluralize, struct_span_err, Applicability};
106 use rustc_hir as hir;
107 use rustc_hir::def::Res;
108 use rustc_hir::def_id::{CrateNum, DefId, LocalDefId, LOCAL_CRATE};
109 use rustc_hir::intravisit::Visitor;
110 use rustc_hir::itemlikevisit::ItemLikeVisitor;
111 use rustc_hir::{HirIdMap, Node};
112 use rustc_index::bit_set::BitSet;
113 use rustc_index::vec::Idx;
114 use rustc_middle::ty::fold::{TypeFoldable, TypeFolder};
115 use rustc_middle::ty::query::Providers;
116 use rustc_middle::ty::subst::GenericArgKind;
117 use rustc_middle::ty::subst::{InternalSubsts, Subst, SubstsRef};
118 use rustc_middle::ty::WithConstness;
119 use rustc_middle::ty::{self, RegionKind, Ty, TyCtxt, UserType};
120 use rustc_session::config;
121 use rustc_session::parse::feature_err;
122 use rustc_session::Session;
123 use rustc_span::source_map::DUMMY_SP;
124 use rustc_span::symbol::{kw, Ident};
125 use rustc_span::{self, BytePos, MultiSpan, Span};
126 use rustc_target::abi::VariantIdx;
127 use rustc_target::spec::abi::Abi;
128 use rustc_trait_selection::traits;
129 use rustc_trait_selection::traits::error_reporting::recursive_type_with_infinite_size_error;
130 use rustc_trait_selection::traits::error_reporting::suggestions::ReturnsVisitor;
131
132 use std::cell::{Ref, RefCell, RefMut};
133
134 use crate::require_c_abi_if_c_variadic;
135 use crate::util::common::indenter;
136
137 use self::coercion::DynamicCoerceMany;
138 pub use self::Expectation::*;
139
140 #[macro_export]
141 macro_rules! type_error_struct {
142     ($session:expr, $span:expr, $typ:expr, $code:ident, $($message:tt)*) => ({
143         if $typ.references_error() {
144             $session.diagnostic().struct_dummy()
145         } else {
146             rustc_errors::struct_span_err!($session, $span, $code, $($message)*)
147         }
148     })
149 }
150
151 /// The type of a local binding, including the revealed type for anon types.
152 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
153 pub struct LocalTy<'tcx> {
154     decl_ty: Ty<'tcx>,
155     revealed_ty: Ty<'tcx>,
156 }
157
158 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq)]
159 pub enum Needs {
160     MutPlace,
161     None,
162 }
163
164 impl Needs {
165     fn maybe_mut_place(m: hir::Mutability) -> Self {
166         match m {
167             hir::Mutability::Mut => Needs::MutPlace,
168             hir::Mutability::Not => Needs::None,
169         }
170     }
171 }
172
173 #[derive(Copy, Clone)]
174 pub struct UnsafetyState {
175     pub def: hir::HirId,
176     pub unsafety: hir::Unsafety,
177     pub unsafe_push_count: u32,
178     from_fn: bool,
179 }
180
181 impl UnsafetyState {
182     pub fn function(unsafety: hir::Unsafety, def: hir::HirId) -> UnsafetyState {
183         UnsafetyState { def, unsafety, unsafe_push_count: 0, from_fn: true }
184     }
185
186     pub fn recurse(&mut self, blk: &hir::Block<'_>) -> UnsafetyState {
187         use hir::BlockCheckMode;
188         match self.unsafety {
189             // If this unsafe, then if the outer function was already marked as
190             // unsafe we shouldn't attribute the unsafe'ness to the block. This
191             // way the block can be warned about instead of ignoring this
192             // extraneous block (functions are never warned about).
193             hir::Unsafety::Unsafe if self.from_fn => *self,
194
195             unsafety => {
196                 let (unsafety, def, count) = match blk.rules {
197                     BlockCheckMode::PushUnsafeBlock(..) => {
198                         (unsafety, blk.hir_id, self.unsafe_push_count.checked_add(1).unwrap())
199                     }
200                     BlockCheckMode::PopUnsafeBlock(..) => {
201                         (unsafety, blk.hir_id, self.unsafe_push_count.checked_sub(1).unwrap())
202                     }
203                     BlockCheckMode::UnsafeBlock(..) => {
204                         (hir::Unsafety::Unsafe, blk.hir_id, self.unsafe_push_count)
205                     }
206                     BlockCheckMode::DefaultBlock => (unsafety, self.def, self.unsafe_push_count),
207                 };
208                 UnsafetyState { def, unsafety, unsafe_push_count: count, from_fn: false }
209             }
210         }
211     }
212 }
213
214 #[derive(Debug, Copy, Clone)]
215 pub enum PlaceOp {
216     Deref,
217     Index,
218 }
219
220 pub struct BreakableCtxt<'tcx> {
221     may_break: bool,
222
223     // this is `null` for loops where break with a value is illegal,
224     // such as `while`, `for`, and `while let`
225     coerce: Option<DynamicCoerceMany<'tcx>>,
226 }
227
228 pub struct EnclosingBreakables<'tcx> {
229     stack: Vec<BreakableCtxt<'tcx>>,
230     by_id: HirIdMap<usize>,
231 }
232
233 impl<'tcx> EnclosingBreakables<'tcx> {
234     fn find_breakable(&mut self, target_id: hir::HirId) -> &mut BreakableCtxt<'tcx> {
235         self.opt_find_breakable(target_id).unwrap_or_else(|| {
236             bug!("could not find enclosing breakable with id {}", target_id);
237         })
238     }
239
240     fn opt_find_breakable(&mut self, target_id: hir::HirId) -> Option<&mut BreakableCtxt<'tcx>> {
241         match self.by_id.get(&target_id) {
242             Some(ix) => Some(&mut self.stack[*ix]),
243             None => None,
244         }
245     }
246 }
247
248 pub fn provide(providers: &mut Providers) {
249     method::provide(providers);
250     *providers = Providers {
251         typeck_item_bodies,
252         typeck_const_arg,
253         typeck,
254         diagnostic_only_typeck,
255         has_typeck_results,
256         adt_destructor,
257         used_trait_imports,
258         check_item_well_formed,
259         check_trait_item_well_formed,
260         check_impl_item_well_formed,
261         check_mod_item_types,
262         ..*providers
263     };
264 }
265
266 fn adt_destructor(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> Option<ty::Destructor> {
267     tcx.calculate_dtor(def_id, dropck::check_drop_impl)
268 }
269
270 /// If this `DefId` is a "primary tables entry", returns
271 /// `Some((body_id, header, decl))` with information about
272 /// it's body-id, fn-header and fn-decl (if any). Otherwise,
273 /// returns `None`.
274 ///
275 /// If this function returns `Some`, then `typeck_results(def_id)` will
276 /// succeed; if it returns `None`, then `typeck_results(def_id)` may or
277 /// may not succeed. In some cases where this function returns `None`
278 /// (notably closures), `typeck_results(def_id)` would wind up
279 /// redirecting to the owning function.
280 fn primary_body_of(
281     tcx: TyCtxt<'_>,
282     id: hir::HirId,
283 ) -> Option<(hir::BodyId, Option<&hir::Ty<'_>>, Option<&hir::FnHeader>, Option<&hir::FnDecl<'_>>)> {
284     match tcx.hir().get(id) {
285         Node::Item(item) => match item.kind {
286             hir::ItemKind::Const(ref ty, body) | hir::ItemKind::Static(ref ty, _, body) => {
287                 Some((body, Some(ty), None, None))
288             }
289             hir::ItemKind::Fn(ref sig, .., body) => {
290                 Some((body, None, Some(&sig.header), Some(&sig.decl)))
291             }
292             _ => None,
293         },
294         Node::TraitItem(item) => match item.kind {
295             hir::TraitItemKind::Const(ref ty, Some(body)) => Some((body, Some(ty), None, None)),
296             hir::TraitItemKind::Fn(ref sig, hir::TraitFn::Provided(body)) => {
297                 Some((body, None, Some(&sig.header), Some(&sig.decl)))
298             }
299             _ => None,
300         },
301         Node::ImplItem(item) => match item.kind {
302             hir::ImplItemKind::Const(ref ty, body) => Some((body, Some(ty), None, None)),
303             hir::ImplItemKind::Fn(ref sig, body) => {
304                 Some((body, None, Some(&sig.header), Some(&sig.decl)))
305             }
306             _ => None,
307         },
308         Node::AnonConst(constant) => Some((constant.body, None, None, None)),
309         _ => None,
310     }
311 }
312
313 fn has_typeck_results(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> bool {
314     // Closures' typeck results come from their outermost function,
315     // as they are part of the same "inference environment".
316     let outer_def_id = tcx.closure_base_def_id(def_id);
317     if outer_def_id != def_id {
318         return tcx.has_typeck_results(outer_def_id);
319     }
320
321     if let Some(def_id) = def_id.as_local() {
322         let id = tcx.hir().local_def_id_to_hir_id(def_id);
323         primary_body_of(tcx, id).is_some()
324     } else {
325         false
326     }
327 }
328
329 fn used_trait_imports(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: LocalDefId) -> &FxHashSet<LocalDefId> {
330     &*tcx.typeck(def_id).used_trait_imports
331 }
332
333 /// Inspects the substs of opaque types, replacing any inference variables
334 /// with proper generic parameter from the identity substs.
335 ///
336 /// This is run after we normalize the function signature, to fix any inference
337 /// variables introduced by the projection of associated types. This ensures that
338 /// any opaque types used in the signature continue to refer to generic parameters,
339 /// allowing them to be considered for defining uses in the function body
340 ///
341 /// For example, consider this code.
342 ///
343 /// ```rust
344 /// trait MyTrait {
345 ///     type MyItem;
346 ///     fn use_it(self) -> Self::MyItem
347 /// }
348 /// impl<T, I> MyTrait for T where T: Iterator<Item = I> {
349 ///     type MyItem = impl Iterator<Item = I>;
350 ///     fn use_it(self) -> Self::MyItem {
351 ///         self
352 ///     }
353 /// }
354 /// ```
355 ///
356 /// When we normalize the signature of `use_it` from the impl block,
357 /// we will normalize `Self::MyItem` to the opaque type `impl Iterator<Item = I>`
358 /// However, this projection result may contain inference variables, due
359 /// to the way that projection works. We didn't have any inference variables
360 /// in the signature to begin with - leaving them in will cause us to incorrectly
361 /// conclude that we don't have a defining use of `MyItem`. By mapping inference
362 /// variables back to the actual generic parameters, we will correctly see that
363 /// we have a defining use of `MyItem`
364 fn fixup_opaque_types<'tcx, T>(tcx: TyCtxt<'tcx>, val: &T) -> T
365 where
366     T: TypeFoldable<'tcx>,
367 {
368     struct FixupFolder<'tcx> {
369         tcx: TyCtxt<'tcx>,
370     }
371
372     impl<'tcx> TypeFolder<'tcx> for FixupFolder<'tcx> {
373         fn tcx<'a>(&'a self) -> TyCtxt<'tcx> {
374             self.tcx
375         }
376
377         fn fold_ty(&mut self, ty: Ty<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
378             match *ty.kind() {
379                 ty::Opaque(def_id, substs) => {
380                     debug!("fixup_opaque_types: found type {:?}", ty);
381                     // Here, we replace any inference variables that occur within
382                     // the substs of an opaque type. By definition, any type occurring
383                     // in the substs has a corresponding generic parameter, which is what
384                     // we replace it with.
385                     // This replacement is only run on the function signature, so any
386                     // inference variables that we come across must be the rust of projection
387                     // (there's no other way for a user to get inference variables into
388                     // a function signature).
389                     if ty.needs_infer() {
390                         let new_substs = InternalSubsts::for_item(self.tcx, def_id, |param, _| {
391                             let old_param = substs[param.index as usize];
392                             match old_param.unpack() {
393                                 GenericArgKind::Type(old_ty) => {
394                                     if let ty::Infer(_) = old_ty.kind() {
395                                         // Replace inference type with a generic parameter
396                                         self.tcx.mk_param_from_def(param)
397                                     } else {
398                                         old_param.fold_with(self)
399                                     }
400                                 }
401                                 GenericArgKind::Const(old_const) => {
402                                     if let ty::ConstKind::Infer(_) = old_const.val {
403                                         // This should never happen - we currently do not support
404                                         // 'const projections', e.g.:
405                                         // `impl<T: SomeTrait> MyTrait for T where <T as SomeTrait>::MyConst == 25`
406                                         // which should be the only way for us to end up with a const inference
407                                         // variable after projection. If Rust ever gains support for this kind
408                                         // of projection, this should *probably* be changed to
409                                         // `self.tcx.mk_param_from_def(param)`
410                                         bug!(
411                                             "Found infer const: `{:?}` in opaque type: {:?}",
412                                             old_const,
413                                             ty
414                                         );
415                                     } else {
416                                         old_param.fold_with(self)
417                                     }
418                                 }
419                                 GenericArgKind::Lifetime(old_region) => {
420                                     if let RegionKind::ReVar(_) = old_region {
421                                         self.tcx.mk_param_from_def(param)
422                                     } else {
423                                         old_param.fold_with(self)
424                                     }
425                                 }
426                             }
427                         });
428                         let new_ty = self.tcx.mk_opaque(def_id, new_substs);
429                         debug!("fixup_opaque_types: new type: {:?}", new_ty);
430                         new_ty
431                     } else {
432                         ty
433                     }
434                 }
435                 _ => ty.super_fold_with(self),
436             }
437         }
438     }
439
440     debug!("fixup_opaque_types({:?})", val);
441     val.fold_with(&mut FixupFolder { tcx })
442 }
443
444 fn typeck_const_arg<'tcx>(
445     tcx: TyCtxt<'tcx>,
446     (did, param_did): (LocalDefId, DefId),
447 ) -> &ty::TypeckResults<'tcx> {
448     let fallback = move || tcx.type_of(param_did);
449     typeck_with_fallback(tcx, did, fallback)
450 }
451
452 fn typeck<'tcx>(tcx: TyCtxt<'tcx>, def_id: LocalDefId) -> &ty::TypeckResults<'tcx> {
453     if let Some(param_did) = tcx.opt_const_param_of(def_id) {
454         tcx.typeck_const_arg((def_id, param_did))
455     } else {
456         let fallback = move || tcx.type_of(def_id.to_def_id());
457         typeck_with_fallback(tcx, def_id, fallback)
458     }
459 }
460
461 /// Used only to get `TypeckResults` for type inference during error recovery.
462 /// Currently only used for type inference of `static`s and `const`s to avoid type cycle errors.
463 fn diagnostic_only_typeck<'tcx>(tcx: TyCtxt<'tcx>, def_id: LocalDefId) -> &ty::TypeckResults<'tcx> {
464     let fallback = move || {
465         let span = tcx.hir().span(tcx.hir().local_def_id_to_hir_id(def_id));
466         tcx.ty_error_with_message(span, "diagnostic only typeck table used")
467     };
468     typeck_with_fallback(tcx, def_id, fallback)
469 }
470
471 fn typeck_with_fallback<'tcx>(
472     tcx: TyCtxt<'tcx>,
473     def_id: LocalDefId,
474     fallback: impl Fn() -> Ty<'tcx> + 'tcx,
475 ) -> &'tcx ty::TypeckResults<'tcx> {
476     // Closures' typeck results come from their outermost function,
477     // as they are part of the same "inference environment".
478     let outer_def_id = tcx.closure_base_def_id(def_id.to_def_id()).expect_local();
479     if outer_def_id != def_id {
480         return tcx.typeck(outer_def_id);
481     }
482
483     let id = tcx.hir().local_def_id_to_hir_id(def_id);
484     let span = tcx.hir().span(id);
485
486     // Figure out what primary body this item has.
487     let (body_id, body_ty, fn_header, fn_decl) = primary_body_of(tcx, id).unwrap_or_else(|| {
488         span_bug!(span, "can't type-check body of {:?}", def_id);
489     });
490     let body = tcx.hir().body(body_id);
491
492     let typeck_results = Inherited::build(tcx, def_id).enter(|inh| {
493         let param_env = tcx.param_env(def_id);
494         let fcx = if let (Some(header), Some(decl)) = (fn_header, fn_decl) {
495             let fn_sig = if crate::collect::get_infer_ret_ty(&decl.output).is_some() {
496                 let fcx = FnCtxt::new(&inh, param_env, body.value.hir_id);
497                 AstConv::ty_of_fn(
498                     &fcx,
499                     header.unsafety,
500                     header.abi,
501                     decl,
502                     &hir::Generics::empty(),
503                     None,
504                 )
505             } else {
506                 tcx.fn_sig(def_id)
507             };
508
509             check_abi(tcx, span, fn_sig.abi());
510
511             // Compute the fty from point of view of inside the fn.
512             let fn_sig = tcx.liberate_late_bound_regions(def_id.to_def_id(), &fn_sig);
513             let fn_sig = inh.normalize_associated_types_in(
514                 body.value.span,
515                 body_id.hir_id,
516                 param_env,
517                 &fn_sig,
518             );
519
520             let fn_sig = fixup_opaque_types(tcx, &fn_sig);
521
522             let fcx = check_fn(&inh, param_env, fn_sig, decl, id, body, None).0;
523             fcx
524         } else {
525             let fcx = FnCtxt::new(&inh, param_env, body.value.hir_id);
526             let expected_type = body_ty
527                 .and_then(|ty| match ty.kind {
528                     hir::TyKind::Infer => Some(AstConv::ast_ty_to_ty(&fcx, ty)),
529                     _ => None,
530                 })
531                 .unwrap_or_else(fallback);
532             let expected_type = fcx.normalize_associated_types_in(body.value.span, &expected_type);
533             fcx.require_type_is_sized(expected_type, body.value.span, traits::ConstSized);
534
535             let revealed_ty = if tcx.features().impl_trait_in_bindings {
536                 fcx.instantiate_opaque_types_from_value(id, &expected_type, body.value.span)
537             } else {
538                 expected_type
539             };
540
541             // Gather locals in statics (because of block expressions).
542             GatherLocalsVisitor::new(&fcx, id).visit_body(body);
543
544             fcx.check_expr_coercable_to_type(&body.value, revealed_ty, None);
545
546             fcx.write_ty(id, revealed_ty);
547
548             fcx
549         };
550
551         // All type checking constraints were added, try to fallback unsolved variables.
552         fcx.select_obligations_where_possible(false, |_| {});
553         let mut fallback_has_occurred = false;
554
555         // We do fallback in two passes, to try to generate
556         // better error messages.
557         // The first time, we do *not* replace opaque types.
558         for ty in &fcx.unsolved_variables() {
559             fallback_has_occurred |= fcx.fallback_if_possible(ty, FallbackMode::NoOpaque);
560         }
561         // We now see if we can make progress. This might
562         // cause us to unify inference variables for opaque types,
563         // since we may have unified some other type variables
564         // during the first phase of fallback.
565         // This means that we only replace inference variables with their underlying
566         // opaque types as a last resort.
567         //
568         // In code like this:
569         //
570         // ```rust
571         // type MyType = impl Copy;
572         // fn produce() -> MyType { true }
573         // fn bad_produce() -> MyType { panic!() }
574         // ```
575         //
576         // we want to unify the opaque inference variable in `bad_produce`
577         // with the diverging fallback for `panic!` (e.g. `()` or `!`).
578         // This will produce a nice error message about conflicting concrete
579         // types for `MyType`.
580         //
581         // If we had tried to fallback the opaque inference variable to `MyType`,
582         // we will generate a confusing type-check error that does not explicitly
583         // refer to opaque types.
584         fcx.select_obligations_where_possible(fallback_has_occurred, |_| {});
585
586         // We now run fallback again, but this time we allow it to replace
587         // unconstrained opaque type variables, in addition to performing
588         // other kinds of fallback.
589         for ty in &fcx.unsolved_variables() {
590             fallback_has_occurred |= fcx.fallback_if_possible(ty, FallbackMode::All);
591         }
592
593         // See if we can make any more progress.
594         fcx.select_obligations_where_possible(fallback_has_occurred, |_| {});
595
596         // Even though coercion casts provide type hints, we check casts after fallback for
597         // backwards compatibility. This makes fallback a stronger type hint than a cast coercion.
598         fcx.check_casts();
599
600         // Closure and generator analysis may run after fallback
601         // because they don't constrain other type variables.
602         fcx.closure_analyze(body);
603         assert!(fcx.deferred_call_resolutions.borrow().is_empty());
604         fcx.resolve_generator_interiors(def_id.to_def_id());
605
606         for (ty, span, code) in fcx.deferred_sized_obligations.borrow_mut().drain(..) {
607             let ty = fcx.normalize_ty(span, ty);
608             fcx.require_type_is_sized(ty, span, code);
609         }
610
611         fcx.select_all_obligations_or_error();
612
613         if fn_decl.is_some() {
614             fcx.regionck_fn(id, body);
615         } else {
616             fcx.regionck_expr(body);
617         }
618
619         fcx.resolve_type_vars_in_body(body)
620     });
621
622     // Consistency check our TypeckResults instance can hold all ItemLocalIds
623     // it will need to hold.
624     assert_eq!(typeck_results.hir_owner, id.owner);
625
626     typeck_results
627 }
628
629 /// When `check_fn` is invoked on a generator (i.e., a body that
630 /// includes yield), it returns back some information about the yield
631 /// points.
632 struct GeneratorTypes<'tcx> {
633     /// Type of generator argument / values returned by `yield`.
634     resume_ty: Ty<'tcx>,
635
636     /// Type of value that is yielded.
637     yield_ty: Ty<'tcx>,
638
639     /// Types that are captured (see `GeneratorInterior` for more).
640     interior: Ty<'tcx>,
641
642     /// Indicates if the generator is movable or static (immovable).
643     movability: hir::Movability,
644 }
645
646 /// Given a `DefId` for an opaque type in return position, find its parent item's return
647 /// expressions.
648 fn get_owner_return_paths(
649     tcx: TyCtxt<'tcx>,
650     def_id: LocalDefId,
651 ) -> Option<(hir::HirId, ReturnsVisitor<'tcx>)> {
652     let hir_id = tcx.hir().local_def_id_to_hir_id(def_id);
653     let id = tcx.hir().get_parent_item(hir_id);
654     tcx.hir()
655         .find(id)
656         .map(|n| (id, n))
657         .and_then(|(hir_id, node)| node.body_id().map(|b| (hir_id, b)))
658         .map(|(hir_id, body_id)| {
659             let body = tcx.hir().body(body_id);
660             let mut visitor = ReturnsVisitor::default();
661             visitor.visit_body(body);
662             (hir_id, visitor)
663         })
664 }
665
666 /// Emit an error for recursive opaque types in a `let` binding.
667 fn binding_opaque_type_cycle_error(
668     tcx: TyCtxt<'tcx>,
669     def_id: LocalDefId,
670     span: Span,
671     partially_expanded_type: Ty<'tcx>,
672 ) {
673     let mut err = struct_span_err!(tcx.sess, span, E0720, "cannot resolve opaque type");
674     err.span_label(span, "cannot resolve opaque type");
675     // Find the owner that declared this `impl Trait` type.
676     let hir_id = tcx.hir().local_def_id_to_hir_id(def_id);
677     let mut prev_hir_id = hir_id;
678     let mut hir_id = tcx.hir().get_parent_node(hir_id);
679     while let Some(node) = tcx.hir().find(hir_id) {
680         match node {
681             hir::Node::Local(hir::Local {
682                 pat,
683                 init: None,
684                 ty: Some(ty),
685                 source: hir::LocalSource::Normal,
686                 ..
687             }) => {
688                 err.span_label(pat.span, "this binding might not have a concrete type");
689                 err.span_suggestion_verbose(
690                     ty.span.shrink_to_hi(),
691                     "set the binding to a value for a concrete type to be resolved",
692                     " = /* value */".to_string(),
693                     Applicability::HasPlaceholders,
694                 );
695             }
696             hir::Node::Local(hir::Local {
697                 init: Some(expr),
698                 source: hir::LocalSource::Normal,
699                 ..
700             }) => {
701                 let hir_id = tcx.hir().local_def_id_to_hir_id(def_id);
702                 let typeck_results =
703                     tcx.typeck(tcx.hir().local_def_id(tcx.hir().get_parent_item(hir_id)));
704                 if let Some(ty) = typeck_results.node_type_opt(expr.hir_id) {
705                     err.span_label(
706                         expr.span,
707                         &format!(
708                             "this is of type `{}`, which doesn't constrain \
709                              `{}` enough to arrive to a concrete type",
710                             ty, partially_expanded_type
711                         ),
712                     );
713                 }
714             }
715             _ => {}
716         }
717         if prev_hir_id == hir_id {
718             break;
719         }
720         prev_hir_id = hir_id;
721         hir_id = tcx.hir().get_parent_node(hir_id);
722     }
723     err.emit();
724 }
725
726 // Forbid defining intrinsics in Rust code,
727 // as they must always be defined by the compiler.
728 fn fn_maybe_err(tcx: TyCtxt<'_>, sp: Span, abi: Abi) {
729     if let Abi::RustIntrinsic | Abi::PlatformIntrinsic = abi {
730         tcx.sess.span_err(sp, "intrinsic must be in `extern \"rust-intrinsic\" { ... }` block");
731     }
732 }
733
734 fn maybe_check_static_with_link_section(tcx: TyCtxt<'_>, id: LocalDefId, span: Span) {
735     // Only restricted on wasm32 target for now
736     if !tcx.sess.opts.target_triple.triple().starts_with("wasm32") {
737         return;
738     }
739
740     // If `#[link_section]` is missing, then nothing to verify
741     let attrs = tcx.codegen_fn_attrs(id);
742     if attrs.link_section.is_none() {
743         return;
744     }
745
746     // For the wasm32 target statics with `#[link_section]` are placed into custom
747     // sections of the final output file, but this isn't link custom sections of
748     // other executable formats. Namely we can only embed a list of bytes,
749     // nothing with pointers to anything else or relocations. If any relocation
750     // show up, reject them here.
751     // `#[link_section]` may contain arbitrary, or even undefined bytes, but it is
752     // the consumer's responsibility to ensure all bytes that have been read
753     // have defined values.
754     match tcx.eval_static_initializer(id.to_def_id()) {
755         Ok(alloc) => {
756             if alloc.relocations().len() != 0 {
757                 let msg = "statics with a custom `#[link_section]` must be a \
758                            simple list of bytes on the wasm target with no \
759                            extra levels of indirection such as references";
760                 tcx.sess.span_err(span, msg);
761             }
762         }
763         Err(_) => {}
764     }
765 }
766
767 fn report_forbidden_specialization(
768     tcx: TyCtxt<'_>,
769     impl_item: &hir::ImplItem<'_>,
770     parent_impl: DefId,
771 ) {
772     let mut err = struct_span_err!(
773         tcx.sess,
774         impl_item.span,
775         E0520,
776         "`{}` specializes an item from a parent `impl`, but \
777          that item is not marked `default`",
778         impl_item.ident
779     );
780     err.span_label(impl_item.span, format!("cannot specialize default item `{}`", impl_item.ident));
781
782     match tcx.span_of_impl(parent_impl) {
783         Ok(span) => {
784             err.span_label(span, "parent `impl` is here");
785             err.note(&format!(
786                 "to specialize, `{}` in the parent `impl` must be marked `default`",
787                 impl_item.ident
788             ));
789         }
790         Err(cname) => {
791             err.note(&format!("parent implementation is in crate `{}`", cname));
792         }
793     }
794
795     err.emit();
796 }
797
798 fn missing_items_err(
799     tcx: TyCtxt<'_>,
800     impl_span: Span,
801     missing_items: &[ty::AssocItem],
802     full_impl_span: Span,
803 ) {
804     let missing_items_msg = missing_items
805         .iter()
806         .map(|trait_item| trait_item.ident.to_string())
807         .collect::<Vec<_>>()
808         .join("`, `");
809
810     let mut err = struct_span_err!(
811         tcx.sess,
812         impl_span,
813         E0046,
814         "not all trait items implemented, missing: `{}`",
815         missing_items_msg
816     );
817     err.span_label(impl_span, format!("missing `{}` in implementation", missing_items_msg));
818
819     // `Span` before impl block closing brace.
820     let hi = full_impl_span.hi() - BytePos(1);
821     // Point at the place right before the closing brace of the relevant `impl` to suggest
822     // adding the associated item at the end of its body.
823     let sugg_sp = full_impl_span.with_lo(hi).with_hi(hi);
824     // Obtain the level of indentation ending in `sugg_sp`.
825     let indentation = tcx.sess.source_map().span_to_margin(sugg_sp).unwrap_or(0);
826     // Make the whitespace that will make the suggestion have the right indentation.
827     let padding: String = (0..indentation).map(|_| " ").collect();
828
829     for trait_item in missing_items {
830         let snippet = suggestion_signature(&trait_item, tcx);
831         let code = format!("{}{}\n{}", padding, snippet, padding);
832         let msg = format!("implement the missing item: `{}`", snippet);
833         let appl = Applicability::HasPlaceholders;
834         if let Some(span) = tcx.hir().span_if_local(trait_item.def_id) {
835             err.span_label(span, format!("`{}` from trait", trait_item.ident));
836             err.tool_only_span_suggestion(sugg_sp, &msg, code, appl);
837         } else {
838             err.span_suggestion_hidden(sugg_sp, &msg, code, appl);
839         }
840     }
841     err.emit();
842 }
843
844 /// Resugar `ty::GenericPredicates` in a way suitable to be used in structured suggestions.
845 fn bounds_from_generic_predicates<'tcx>(
846     tcx: TyCtxt<'tcx>,
847     predicates: ty::GenericPredicates<'tcx>,
848 ) -> (String, String) {
849     let mut types: FxHashMap<Ty<'tcx>, Vec<DefId>> = FxHashMap::default();
850     let mut projections = vec![];
851     for (predicate, _) in predicates.predicates {
852         debug!("predicate {:?}", predicate);
853         match predicate.skip_binders() {
854             ty::PredicateAtom::Trait(trait_predicate, _) => {
855                 let entry = types.entry(trait_predicate.self_ty()).or_default();
856                 let def_id = trait_predicate.def_id();
857                 if Some(def_id) != tcx.lang_items().sized_trait() {
858                     // Type params are `Sized` by default, do not add that restriction to the list
859                     // if it is a positive requirement.
860                     entry.push(trait_predicate.def_id());
861                 }
862             }
863             ty::PredicateAtom::Projection(projection_pred) => {
864                 projections.push(ty::Binder::bind(projection_pred));
865             }
866             _ => {}
867         }
868     }
869     let generics = if types.is_empty() {
870         "".to_string()
871     } else {
872         format!(
873             "<{}>",
874             types
875                 .keys()
876                 .filter_map(|t| match t.kind() {
877                     ty::Param(_) => Some(t.to_string()),
878                     // Avoid suggesting the following:
879                     // fn foo<T, <T as Trait>::Bar>(_: T) where T: Trait, <T as Trait>::Bar: Other {}
880                     _ => None,
881                 })
882                 .collect::<Vec<_>>()
883                 .join(", ")
884         )
885     };
886     let mut where_clauses = vec![];
887     for (ty, bounds) in types {
888         for bound in &bounds {
889             where_clauses.push(format!("{}: {}", ty, tcx.def_path_str(*bound)));
890         }
891     }
892     for projection in &projections {
893         let p = projection.skip_binder();
894         // FIXME: this is not currently supported syntax, we should be looking at the `types` and
895         // insert the associated types where they correspond, but for now let's be "lazy" and
896         // propose this instead of the following valid resugaring:
897         // `T: Trait, Trait::Assoc = K` â†’ `T: Trait<Assoc = K>`
898         where_clauses.push(format!("{} = {}", tcx.def_path_str(p.projection_ty.item_def_id), p.ty));
899     }
900     let where_clauses = if where_clauses.is_empty() {
901         String::new()
902     } else {
903         format!(" where {}", where_clauses.join(", "))
904     };
905     (generics, where_clauses)
906 }
907
908 /// Return placeholder code for the given function.
909 fn fn_sig_suggestion<'tcx>(
910     tcx: TyCtxt<'tcx>,
911     sig: ty::FnSig<'tcx>,
912     ident: Ident,
913     predicates: ty::GenericPredicates<'tcx>,
914     assoc: &ty::AssocItem,
915 ) -> String {
916     let args = sig
917         .inputs()
918         .iter()
919         .enumerate()
920         .map(|(i, ty)| {
921             Some(match ty.kind() {
922                 ty::Param(_) if assoc.fn_has_self_parameter && i == 0 => "self".to_string(),
923                 ty::Ref(reg, ref_ty, mutability) if i == 0 => {
924                     let reg = match &format!("{}", reg)[..] {
925                         "'_" | "" => String::new(),
926                         reg => format!("{} ", reg),
927                     };
928                     if assoc.fn_has_self_parameter {
929                         match ref_ty.kind() {
930                             ty::Param(param) if param.name == kw::SelfUpper => {
931                                 format!("&{}{}self", reg, mutability.prefix_str())
932                             }
933
934                             _ => format!("self: {}", ty),
935                         }
936                     } else {
937                         format!("_: {}", ty)
938                     }
939                 }
940                 _ => {
941                     if assoc.fn_has_self_parameter && i == 0 {
942                         format!("self: {}", ty)
943                     } else {
944                         format!("_: {}", ty)
945                     }
946                 }
947             })
948         })
949         .chain(std::iter::once(if sig.c_variadic { Some("...".to_string()) } else { None }))
950         .filter_map(|arg| arg)
951         .collect::<Vec<String>>()
952         .join(", ");
953     let output = sig.output();
954     let output = if !output.is_unit() { format!(" -> {}", output) } else { String::new() };
955
956     let unsafety = sig.unsafety.prefix_str();
957     let (generics, where_clauses) = bounds_from_generic_predicates(tcx, predicates);
958
959     // FIXME: this is not entirely correct, as the lifetimes from borrowed params will
960     // not be present in the `fn` definition, not will we account for renamed
961     // lifetimes between the `impl` and the `trait`, but this should be good enough to
962     // fill in a significant portion of the missing code, and other subsequent
963     // suggestions can help the user fix the code.
964     format!(
965         "{}fn {}{}({}){}{} {{ todo!() }}",
966         unsafety, ident, generics, args, output, where_clauses
967     )
968 }
969
970 /// Return placeholder code for the given associated item.
971 /// Similar to `ty::AssocItem::suggestion`, but appropriate for use as the code snippet of a
972 /// structured suggestion.
973 fn suggestion_signature(assoc: &ty::AssocItem, tcx: TyCtxt<'_>) -> String {
974     match assoc.kind {
975         ty::AssocKind::Fn => {
976             // We skip the binder here because the binder would deanonymize all
977             // late-bound regions, and we don't want method signatures to show up
978             // `as for<'r> fn(&'r MyType)`.  Pretty-printing handles late-bound
979             // regions just fine, showing `fn(&MyType)`.
980             fn_sig_suggestion(
981                 tcx,
982                 tcx.fn_sig(assoc.def_id).skip_binder(),
983                 assoc.ident,
984                 tcx.predicates_of(assoc.def_id),
985                 assoc,
986             )
987         }
988         ty::AssocKind::Type => format!("type {} = Type;", assoc.ident),
989         ty::AssocKind::Const => {
990             let ty = tcx.type_of(assoc.def_id);
991             let val = expr::ty_kind_suggestion(ty).unwrap_or("value");
992             format!("const {}: {} = {};", assoc.ident, ty, val)
993         }
994     }
995 }
996
997 /// Emit an error when encountering more or less than one variant in a transparent enum.
998 fn bad_variant_count<'tcx>(tcx: TyCtxt<'tcx>, adt: &'tcx ty::AdtDef, sp: Span, did: DefId) {
999     let variant_spans: Vec<_> = adt
1000         .variants
1001         .iter()
1002         .map(|variant| tcx.hir().span_if_local(variant.def_id).unwrap())
1003         .collect();
1004     let msg = format!("needs exactly one variant, but has {}", adt.variants.len(),);
1005     let mut err = struct_span_err!(tcx.sess, sp, E0731, "transparent enum {}", msg);
1006     err.span_label(sp, &msg);
1007     if let [start @ .., end] = &*variant_spans {
1008         for variant_span in start {
1009             err.span_label(*variant_span, "");
1010         }
1011         err.span_label(*end, &format!("too many variants in `{}`", tcx.def_path_str(did)));
1012     }
1013     err.emit();
1014 }
1015
1016 /// Emit an error when encountering more or less than one non-zero-sized field in a transparent
1017 /// enum.
1018 fn bad_non_zero_sized_fields<'tcx>(
1019     tcx: TyCtxt<'tcx>,
1020     adt: &'tcx ty::AdtDef,
1021     field_count: usize,
1022     field_spans: impl Iterator<Item = Span>,
1023     sp: Span,
1024 ) {
1025     let msg = format!("needs exactly one non-zero-sized field, but has {}", field_count);
1026     let mut err = struct_span_err!(
1027         tcx.sess,
1028         sp,
1029         E0690,
1030         "{}transparent {} {}",
1031         if adt.is_enum() { "the variant of a " } else { "" },
1032         adt.descr(),
1033         msg,
1034     );
1035     err.span_label(sp, &msg);
1036     for sp in field_spans {
1037         err.span_label(sp, "this field is non-zero-sized");
1038     }
1039     err.emit();
1040 }
1041
1042 fn report_unexpected_variant_res(tcx: TyCtxt<'_>, res: Res, span: Span) {
1043     struct_span_err!(
1044         tcx.sess,
1045         span,
1046         E0533,
1047         "expected unit struct, unit variant or constant, found {}{}",
1048         res.descr(),
1049         tcx.sess.source_map().span_to_snippet(span).map_or(String::new(), |s| format!(" `{}`", s)),
1050     )
1051     .emit();
1052 }
1053
1054 /// Controls whether the arguments are tupled. This is used for the call
1055 /// operator.
1056 ///
1057 /// Tupling means that all call-side arguments are packed into a tuple and
1058 /// passed as a single parameter. For example, if tupling is enabled, this
1059 /// function:
1060 ///
1061 ///     fn f(x: (isize, isize))
1062 ///
1063 /// Can be called as:
1064 ///
1065 ///     f(1, 2);
1066 ///
1067 /// Instead of:
1068 ///
1069 ///     f((1, 2));
1070 #[derive(Clone, Eq, PartialEq)]
1071 enum TupleArgumentsFlag {
1072     DontTupleArguments,
1073     TupleArguments,
1074 }
1075
1076 /// Controls how we perform fallback for unconstrained
1077 /// type variables.
1078 enum FallbackMode {
1079     /// Do not fallback type variables to opaque types.
1080     NoOpaque,
1081     /// Perform all possible kinds of fallback, including
1082     /// turning type variables to opaque types.
1083     All,
1084 }
1085
1086 /// A wrapper for `InferCtxt`'s `in_progress_typeck_results` field.
1087 #[derive(Copy, Clone)]
1088 struct MaybeInProgressTables<'a, 'tcx> {
1089     maybe_typeck_results: Option<&'a RefCell<ty::TypeckResults<'tcx>>>,
1090 }
1091
1092 impl<'a, 'tcx> MaybeInProgressTables<'a, 'tcx> {
1093     fn borrow(self) -> Ref<'a, ty::TypeckResults<'tcx>> {
1094         match self.maybe_typeck_results {
1095             Some(typeck_results) => typeck_results.borrow(),
1096             None => bug!(
1097                 "MaybeInProgressTables: inh/fcx.typeck_results.borrow() with no typeck results"
1098             ),
1099         }
1100     }
1101
1102     fn borrow_mut(self) -> RefMut<'a, ty::TypeckResults<'tcx>> {
1103         match self.maybe_typeck_results {
1104             Some(typeck_results) => typeck_results.borrow_mut(),
1105             None => bug!(
1106                 "MaybeInProgressTables: inh/fcx.typeck_results.borrow_mut() with no typeck results"
1107             ),
1108         }
1109     }
1110 }
1111
1112 struct CheckItemTypesVisitor<'tcx> {
1113     tcx: TyCtxt<'tcx>,
1114 }
1115
1116 impl ItemLikeVisitor<'tcx> for CheckItemTypesVisitor<'tcx> {
1117     fn visit_item(&mut self, i: &'tcx hir::Item<'tcx>) {
1118         check_item_type(self.tcx, i);
1119     }
1120     fn visit_trait_item(&mut self, _: &'tcx hir::TraitItem<'tcx>) {}
1121     fn visit_impl_item(&mut self, _: &'tcx hir::ImplItem<'tcx>) {}
1122 }
1123
1124 fn typeck_item_bodies(tcx: TyCtxt<'_>, crate_num: CrateNum) {
1125     debug_assert!(crate_num == LOCAL_CRATE);
1126     tcx.par_body_owners(|body_owner_def_id| {
1127         tcx.ensure().typeck(body_owner_def_id);
1128     });
1129 }
1130
1131 fn fatally_break_rust(sess: &Session) {
1132     let handler = sess.diagnostic();
1133     handler.span_bug_no_panic(
1134         MultiSpan::new(),
1135         "It looks like you're trying to break rust; would you like some ICE?",
1136     );
1137     handler.note_without_error("the compiler expectedly panicked. this is a feature.");
1138     handler.note_without_error(
1139         "we would appreciate a joke overview: \
1140          https://github.com/rust-lang/rust/issues/43162#issuecomment-320764675",
1141     );
1142     handler.note_without_error(&format!(
1143         "rustc {} running on {}",
1144         option_env!("CFG_VERSION").unwrap_or("unknown_version"),
1145         config::host_triple(),
1146     ));
1147 }
1148
1149 fn potentially_plural_count(count: usize, word: &str) -> String {
1150     format!("{} {}{}", count, word, pluralize!(count))
1151 }