]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - compiler/rustc_typeck/src/check/mod.rs
Rollup merge of #100852 - Samyak2:samyak/100459, r=Mark-Simulacrum
[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 where 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 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. However, when `foo()` is called, `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 a 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 fallback;
79 mod fn_ctxt;
80 mod gather_locals;
81 mod generator_interior;
82 mod inherited;
83 pub mod intrinsic;
84 mod intrinsicck;
85 pub mod method;
86 mod op;
87 mod pat;
88 mod place_op;
89 mod region;
90 pub mod rvalue_scopes;
91 mod upvar;
92 pub mod wfcheck;
93 pub mod writeback;
94
95 use check::{check_abi, check_fn, check_mod_item_types};
96 pub use diverges::Diverges;
97 pub use expectation::Expectation;
98 pub use fn_ctxt::*;
99 pub use inherited::{Inherited, InheritedBuilder};
100
101 use crate::astconv::AstConv;
102 use crate::check::gather_locals::GatherLocalsVisitor;
103 use rustc_data_structures::fx::{FxHashMap, FxHashSet};
104 use rustc_errors::{
105     pluralize, struct_span_err, Applicability, Diagnostic, DiagnosticBuilder, MultiSpan,
106 };
107 use rustc_hir as hir;
108 use rustc_hir::def::Res;
109 use rustc_hir::def_id::{DefId, LocalDefId};
110 use rustc_hir::intravisit::Visitor;
111 use rustc_hir::{HirIdMap, ImplicitSelfKind, Node};
112 use rustc_index::bit_set::BitSet;
113 use rustc_infer::infer::type_variable::{TypeVariableOrigin, TypeVariableOriginKind};
114 use rustc_middle::ty::query::Providers;
115 use rustc_middle::ty::subst::{InternalSubsts, Subst, SubstsRef};
116 use rustc_middle::ty::{self, Ty, TyCtxt, UserType};
117 use rustc_session::config;
118 use rustc_session::parse::feature_err;
119 use rustc_session::Session;
120 use rustc_span::source_map::DUMMY_SP;
121 use rustc_span::symbol::{kw, Ident};
122 use rustc_span::{self, BytePos, Span, Symbol};
123 use rustc_target::abi::VariantIdx;
124 use rustc_target::spec::abi::Abi;
125 use rustc_trait_selection::traits;
126 use rustc_trait_selection::traits::error_reporting::recursive_type_with_infinite_size_error;
127 use rustc_trait_selection::traits::error_reporting::suggestions::ReturnsVisitor;
128 use std::cell::RefCell;
129 use std::num::NonZeroU32;
130
131 use crate::require_c_abi_if_c_variadic;
132 use crate::util::common::indenter;
133
134 use self::coercion::DynamicCoerceMany;
135 use self::region::region_scope_tree;
136 pub use self::Expectation::*;
137
138 #[macro_export]
139 macro_rules! type_error_struct {
140     ($session:expr, $span:expr, $typ:expr, $code:ident, $($message:tt)*) => ({
141         let mut err = rustc_errors::struct_span_err!($session, $span, $code, $($message)*);
142
143         if $typ.references_error() {
144             err.downgrade_to_delayed_bug();
145         }
146
147         err
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     from_fn: bool,
178 }
179
180 impl UnsafetyState {
181     pub fn function(unsafety: hir::Unsafety, def: hir::HirId) -> UnsafetyState {
182         UnsafetyState { def, unsafety, from_fn: true }
183     }
184
185     pub fn recurse(self, blk: &hir::Block<'_>) -> UnsafetyState {
186         use hir::BlockCheckMode;
187         match self.unsafety {
188             // If this unsafe, then if the outer function was already marked as
189             // unsafe we shouldn't attribute the unsafe'ness to the block. This
190             // way the block can be warned about instead of ignoring this
191             // extraneous block (functions are never warned about).
192             hir::Unsafety::Unsafe if self.from_fn => self,
193
194             unsafety => {
195                 let (unsafety, def) = match blk.rules {
196                     BlockCheckMode::UnsafeBlock(..) => (hir::Unsafety::Unsafe, blk.hir_id),
197                     BlockCheckMode::DefaultBlock => (unsafety, self.def),
198                 };
199                 UnsafetyState { def, unsafety, from_fn: false }
200             }
201         }
202     }
203 }
204
205 #[derive(Debug, Copy, Clone)]
206 pub enum PlaceOp {
207     Deref,
208     Index,
209 }
210
211 pub struct BreakableCtxt<'tcx> {
212     may_break: bool,
213
214     // this is `null` for loops where break with a value is illegal,
215     // such as `while`, `for`, and `while let`
216     coerce: Option<DynamicCoerceMany<'tcx>>,
217 }
218
219 pub struct EnclosingBreakables<'tcx> {
220     stack: Vec<BreakableCtxt<'tcx>>,
221     by_id: HirIdMap<usize>,
222 }
223
224 impl<'tcx> EnclosingBreakables<'tcx> {
225     fn find_breakable(&mut self, target_id: hir::HirId) -> &mut BreakableCtxt<'tcx> {
226         self.opt_find_breakable(target_id).unwrap_or_else(|| {
227             bug!("could not find enclosing breakable with id {}", target_id);
228         })
229     }
230
231     fn opt_find_breakable(&mut self, target_id: hir::HirId) -> Option<&mut BreakableCtxt<'tcx>> {
232         match self.by_id.get(&target_id) {
233             Some(ix) => Some(&mut self.stack[*ix]),
234             None => None,
235         }
236     }
237 }
238
239 pub fn provide(providers: &mut Providers) {
240     method::provide(providers);
241     wfcheck::provide(providers);
242     *providers = Providers {
243         typeck_item_bodies,
244         typeck_const_arg,
245         typeck,
246         diagnostic_only_typeck,
247         has_typeck_results,
248         adt_destructor,
249         used_trait_imports,
250         check_mod_item_types,
251         region_scope_tree,
252         ..*providers
253     };
254 }
255
256 fn adt_destructor(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> Option<ty::Destructor> {
257     tcx.calculate_dtor(def_id, dropck::check_drop_impl)
258 }
259
260 /// If this `DefId` is a "primary tables entry", returns
261 /// `Some((body_id, body_ty, fn_sig))`. Otherwise, returns `None`.
262 ///
263 /// If this function returns `Some`, then `typeck_results(def_id)` will
264 /// succeed; if it returns `None`, then `typeck_results(def_id)` may or
265 /// may not succeed. In some cases where this function returns `None`
266 /// (notably closures), `typeck_results(def_id)` would wind up
267 /// redirecting to the owning function.
268 fn primary_body_of(
269     tcx: TyCtxt<'_>,
270     id: hir::HirId,
271 ) -> Option<(hir::BodyId, Option<&hir::Ty<'_>>, Option<&hir::FnSig<'_>>)> {
272     match tcx.hir().get(id) {
273         Node::Item(item) => match item.kind {
274             hir::ItemKind::Const(ty, body) | hir::ItemKind::Static(ty, _, body) => {
275                 Some((body, Some(ty), None))
276             }
277             hir::ItemKind::Fn(ref sig, .., body) => Some((body, None, Some(sig))),
278             _ => None,
279         },
280         Node::TraitItem(item) => match item.kind {
281             hir::TraitItemKind::Const(ty, Some(body)) => Some((body, Some(ty), None)),
282             hir::TraitItemKind::Fn(ref sig, hir::TraitFn::Provided(body)) => {
283                 Some((body, None, Some(sig)))
284             }
285             _ => None,
286         },
287         Node::ImplItem(item) => match item.kind {
288             hir::ImplItemKind::Const(ty, body) => Some((body, Some(ty), None)),
289             hir::ImplItemKind::Fn(ref sig, body) => Some((body, None, Some(sig))),
290             _ => None,
291         },
292         Node::AnonConst(constant) => Some((constant.body, None, None)),
293         _ => None,
294     }
295 }
296
297 fn has_typeck_results(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> bool {
298     // Closures' typeck results come from their outermost function,
299     // as they are part of the same "inference environment".
300     let typeck_root_def_id = tcx.typeck_root_def_id(def_id);
301     if typeck_root_def_id != def_id {
302         return tcx.has_typeck_results(typeck_root_def_id);
303     }
304
305     if let Some(def_id) = def_id.as_local() {
306         let id = tcx.hir().local_def_id_to_hir_id(def_id);
307         primary_body_of(tcx, id).is_some()
308     } else {
309         false
310     }
311 }
312
313 fn used_trait_imports(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: LocalDefId) -> &FxHashSet<LocalDefId> {
314     &*tcx.typeck(def_id).used_trait_imports
315 }
316
317 fn typeck_const_arg<'tcx>(
318     tcx: TyCtxt<'tcx>,
319     (did, param_did): (LocalDefId, DefId),
320 ) -> &ty::TypeckResults<'tcx> {
321     let fallback = move || tcx.type_of(param_did);
322     typeck_with_fallback(tcx, did, fallback)
323 }
324
325 fn typeck<'tcx>(tcx: TyCtxt<'tcx>, def_id: LocalDefId) -> &ty::TypeckResults<'tcx> {
326     if let Some(param_did) = tcx.opt_const_param_of(def_id) {
327         tcx.typeck_const_arg((def_id, param_did))
328     } else {
329         let fallback = move || tcx.type_of(def_id.to_def_id());
330         typeck_with_fallback(tcx, def_id, fallback)
331     }
332 }
333
334 /// Used only to get `TypeckResults` for type inference during error recovery.
335 /// Currently only used for type inference of `static`s and `const`s to avoid type cycle errors.
336 fn diagnostic_only_typeck<'tcx>(tcx: TyCtxt<'tcx>, def_id: LocalDefId) -> &ty::TypeckResults<'tcx> {
337     let fallback = move || {
338         let span = tcx.hir().span(tcx.hir().local_def_id_to_hir_id(def_id));
339         tcx.ty_error_with_message(span, "diagnostic only typeck table used")
340     };
341     typeck_with_fallback(tcx, def_id, fallback)
342 }
343
344 fn typeck_with_fallback<'tcx>(
345     tcx: TyCtxt<'tcx>,
346     def_id: LocalDefId,
347     fallback: impl Fn() -> Ty<'tcx> + 'tcx,
348 ) -> &'tcx ty::TypeckResults<'tcx> {
349     // Closures' typeck results come from their outermost function,
350     // as they are part of the same "inference environment".
351     let typeck_root_def_id = tcx.typeck_root_def_id(def_id.to_def_id()).expect_local();
352     if typeck_root_def_id != def_id {
353         return tcx.typeck(typeck_root_def_id);
354     }
355
356     let id = tcx.hir().local_def_id_to_hir_id(def_id);
357     let span = tcx.hir().span(id);
358
359     // Figure out what primary body this item has.
360     let (body_id, body_ty, fn_sig) = primary_body_of(tcx, id).unwrap_or_else(|| {
361         span_bug!(span, "can't type-check body of {:?}", def_id);
362     });
363     let body = tcx.hir().body(body_id);
364
365     let typeck_results = Inherited::build(tcx, def_id).enter(|inh| {
366         let param_env = tcx.param_env(def_id);
367         let fcx = if let Some(hir::FnSig { header, decl, .. }) = fn_sig {
368             let fn_sig = if crate::collect::get_infer_ret_ty(&decl.output).is_some() {
369                 let fcx = FnCtxt::new(&inh, param_env, body.value.hir_id);
370                 <dyn AstConv<'_>>::ty_of_fn(&fcx, id, header.unsafety, header.abi, decl, None, None)
371             } else {
372                 tcx.fn_sig(def_id)
373             };
374
375             check_abi(tcx, id, span, fn_sig.abi());
376
377             // Compute the function signature from point of view of inside the fn.
378             let fn_sig = tcx.liberate_late_bound_regions(def_id.to_def_id(), fn_sig);
379             let fn_sig = inh.normalize_associated_types_in(
380                 body.value.span,
381                 body_id.hir_id,
382                 param_env,
383                 fn_sig,
384             );
385             check_fn(&inh, param_env, fn_sig, decl, id, body, None, true).0
386         } else {
387             let fcx = FnCtxt::new(&inh, param_env, body.value.hir_id);
388             let expected_type = body_ty
389                 .and_then(|ty| match ty.kind {
390                     hir::TyKind::Infer => Some(<dyn AstConv<'_>>::ast_ty_to_ty(&fcx, ty)),
391                     _ => None,
392                 })
393                 .unwrap_or_else(|| match tcx.hir().get(id) {
394                     Node::AnonConst(_) => match tcx.hir().get(tcx.hir().get_parent_node(id)) {
395                         Node::Expr(&hir::Expr {
396                             kind: hir::ExprKind::ConstBlock(ref anon_const),
397                             ..
398                         }) if anon_const.hir_id == id => fcx.next_ty_var(TypeVariableOrigin {
399                             kind: TypeVariableOriginKind::TypeInference,
400                             span,
401                         }),
402                         Node::Ty(&hir::Ty {
403                             kind: hir::TyKind::Typeof(ref anon_const), ..
404                         }) if anon_const.hir_id == id => fcx.next_ty_var(TypeVariableOrigin {
405                             kind: TypeVariableOriginKind::TypeInference,
406                             span,
407                         }),
408                         Node::Expr(&hir::Expr { kind: hir::ExprKind::InlineAsm(asm), .. })
409                         | Node::Item(&hir::Item { kind: hir::ItemKind::GlobalAsm(asm), .. }) => {
410                             let operand_ty = asm
411                                 .operands
412                                 .iter()
413                                 .filter_map(|(op, _op_sp)| match op {
414                                     hir::InlineAsmOperand::Const { anon_const }
415                                         if anon_const.hir_id == id =>
416                                     {
417                                         // Inline assembly constants must be integers.
418                                         Some(fcx.next_int_var())
419                                     }
420                                     hir::InlineAsmOperand::SymFn { anon_const }
421                                         if anon_const.hir_id == id =>
422                                     {
423                                         Some(fcx.next_ty_var(TypeVariableOrigin {
424                                             kind: TypeVariableOriginKind::MiscVariable,
425                                             span,
426                                         }))
427                                     }
428                                     _ => None,
429                                 })
430                                 .next();
431                             operand_ty.unwrap_or_else(fallback)
432                         }
433                         _ => fallback(),
434                     },
435                     _ => fallback(),
436                 });
437
438             let expected_type = fcx.normalize_associated_types_in(body.value.span, expected_type);
439             fcx.require_type_is_sized(expected_type, body.value.span, traits::ConstSized);
440
441             // Gather locals in statics (because of block expressions).
442             GatherLocalsVisitor::new(&fcx).visit_body(body);
443
444             fcx.check_expr_coercable_to_type(&body.value, expected_type, None);
445
446             fcx.write_ty(id, expected_type);
447
448             fcx
449         };
450
451         let fallback_has_occurred = fcx.type_inference_fallback();
452
453         // Even though coercion casts provide type hints, we check casts after fallback for
454         // backwards compatibility. This makes fallback a stronger type hint than a cast coercion.
455         fcx.check_casts();
456         fcx.select_obligations_where_possible(fallback_has_occurred, |_| {});
457
458         // Closure and generator analysis may run after fallback
459         // because they don't constrain other type variables.
460         fcx.closure_analyze(body);
461         assert!(fcx.deferred_call_resolutions.borrow().is_empty());
462         // Before the generator analysis, temporary scopes shall be marked to provide more
463         // precise information on types to be captured.
464         fcx.resolve_rvalue_scopes(def_id.to_def_id());
465         fcx.resolve_generator_interiors(def_id.to_def_id());
466
467         fcx.select_all_obligations_or_error();
468
469         if !fcx.infcx.is_tainted_by_errors() {
470             fcx.check_transmutes();
471         }
472
473         fcx.check_asms();
474
475         fcx.infcx.skip_region_resolution();
476
477         fcx.resolve_type_vars_in_body(body)
478     });
479
480     // Consistency check our TypeckResults instance can hold all ItemLocalIds
481     // it will need to hold.
482     assert_eq!(typeck_results.hir_owner, id.owner);
483
484     typeck_results
485 }
486
487 /// When `check_fn` is invoked on a generator (i.e., a body that
488 /// includes yield), it returns back some information about the yield
489 /// points.
490 struct GeneratorTypes<'tcx> {
491     /// Type of generator argument / values returned by `yield`.
492     resume_ty: Ty<'tcx>,
493
494     /// Type of value that is yielded.
495     yield_ty: Ty<'tcx>,
496
497     /// Types that are captured (see `GeneratorInterior` for more).
498     interior: Ty<'tcx>,
499
500     /// Indicates if the generator is movable or static (immovable).
501     movability: hir::Movability,
502 }
503
504 /// Given a `DefId` for an opaque type in return position, find its parent item's return
505 /// expressions.
506 fn get_owner_return_paths<'tcx>(
507     tcx: TyCtxt<'tcx>,
508     def_id: LocalDefId,
509 ) -> Option<(LocalDefId, ReturnsVisitor<'tcx>)> {
510     let hir_id = tcx.hir().local_def_id_to_hir_id(def_id);
511     let parent_id = tcx.hir().get_parent_item(hir_id);
512     tcx.hir().find_by_def_id(parent_id).and_then(|node| node.body_id()).map(|body_id| {
513         let body = tcx.hir().body(body_id);
514         let mut visitor = ReturnsVisitor::default();
515         visitor.visit_body(body);
516         (parent_id, visitor)
517     })
518 }
519
520 // Forbid defining intrinsics in Rust code,
521 // as they must always be defined by the compiler.
522 fn fn_maybe_err(tcx: TyCtxt<'_>, sp: Span, abi: Abi) {
523     if let Abi::RustIntrinsic | Abi::PlatformIntrinsic = abi {
524         tcx.sess.span_err(sp, "intrinsic must be in `extern \"rust-intrinsic\" { ... }` block");
525     }
526 }
527
528 fn maybe_check_static_with_link_section(tcx: TyCtxt<'_>, id: LocalDefId) {
529     // Only restricted on wasm target for now
530     if !tcx.sess.target.is_like_wasm {
531         return;
532     }
533
534     // If `#[link_section]` is missing, then nothing to verify
535     let attrs = tcx.codegen_fn_attrs(id);
536     if attrs.link_section.is_none() {
537         return;
538     }
539
540     // For the wasm32 target statics with `#[link_section]` are placed into custom
541     // sections of the final output file, but this isn't link custom sections of
542     // other executable formats. Namely we can only embed a list of bytes,
543     // nothing with provenance (pointers to anything else). If any provenance
544     // show up, reject it here.
545     // `#[link_section]` may contain arbitrary, or even undefined bytes, but it is
546     // the consumer's responsibility to ensure all bytes that have been read
547     // have defined values.
548     if let Ok(alloc) = tcx.eval_static_initializer(id.to_def_id())
549         && alloc.inner().provenance().len() != 0
550     {
551         let msg = "statics with a custom `#[link_section]` must be a \
552                         simple list of bytes on the wasm target with no \
553                         extra levels of indirection such as references";
554         tcx.sess.span_err(tcx.def_span(id), msg);
555     }
556 }
557
558 fn report_forbidden_specialization(
559     tcx: TyCtxt<'_>,
560     impl_item: &hir::ImplItemRef,
561     parent_impl: DefId,
562 ) {
563     let mut err = struct_span_err!(
564         tcx.sess,
565         impl_item.span,
566         E0520,
567         "`{}` specializes an item from a parent `impl`, but \
568          that item is not marked `default`",
569         impl_item.ident
570     );
571     err.span_label(impl_item.span, format!("cannot specialize default item `{}`", impl_item.ident));
572
573     match tcx.span_of_impl(parent_impl) {
574         Ok(span) => {
575             err.span_label(span, "parent `impl` is here");
576             err.note(&format!(
577                 "to specialize, `{}` in the parent `impl` must be marked `default`",
578                 impl_item.ident
579             ));
580         }
581         Err(cname) => {
582             err.note(&format!("parent implementation is in crate `{cname}`"));
583         }
584     }
585
586     err.emit();
587 }
588
589 fn missing_items_err(
590     tcx: TyCtxt<'_>,
591     impl_span: Span,
592     missing_items: &[&ty::AssocItem],
593     full_impl_span: Span,
594 ) {
595     let missing_items_msg = missing_items
596         .iter()
597         .map(|trait_item| trait_item.name.to_string())
598         .collect::<Vec<_>>()
599         .join("`, `");
600
601     let mut err = struct_span_err!(
602         tcx.sess,
603         impl_span,
604         E0046,
605         "not all trait items implemented, missing: `{missing_items_msg}`",
606     );
607     err.span_label(impl_span, format!("missing `{missing_items_msg}` in implementation"));
608
609     // `Span` before impl block closing brace.
610     let hi = full_impl_span.hi() - BytePos(1);
611     // Point at the place right before the closing brace of the relevant `impl` to suggest
612     // adding the associated item at the end of its body.
613     let sugg_sp = full_impl_span.with_lo(hi).with_hi(hi);
614     // Obtain the level of indentation ending in `sugg_sp`.
615     let padding =
616         tcx.sess.source_map().indentation_before(sugg_sp).unwrap_or_else(|| String::new());
617
618     for trait_item in missing_items {
619         let snippet = suggestion_signature(trait_item, tcx);
620         let code = format!("{}{}\n{}", padding, snippet, padding);
621         let msg = format!("implement the missing item: `{snippet}`");
622         let appl = Applicability::HasPlaceholders;
623         if let Some(span) = tcx.hir().span_if_local(trait_item.def_id) {
624             err.span_label(span, format!("`{}` from trait", trait_item.name));
625             err.tool_only_span_suggestion(sugg_sp, &msg, code, appl);
626         } else {
627             err.span_suggestion_hidden(sugg_sp, &msg, code, appl);
628         }
629     }
630     err.emit();
631 }
632
633 fn missing_items_must_implement_one_of_err(
634     tcx: TyCtxt<'_>,
635     impl_span: Span,
636     missing_items: &[Ident],
637     annotation_span: Option<Span>,
638 ) {
639     let missing_items_msg =
640         missing_items.iter().map(Ident::to_string).collect::<Vec<_>>().join("`, `");
641
642     let mut err = struct_span_err!(
643         tcx.sess,
644         impl_span,
645         E0046,
646         "not all trait items implemented, missing one of: `{missing_items_msg}`",
647     );
648     err.span_label(impl_span, format!("missing one of `{missing_items_msg}` in implementation"));
649
650     if let Some(annotation_span) = annotation_span {
651         err.span_note(annotation_span, "required because of this annotation");
652     }
653
654     err.emit();
655 }
656
657 fn default_body_is_unstable(
658     tcx: TyCtxt<'_>,
659     impl_span: Span,
660     item_did: DefId,
661     feature: Symbol,
662     reason: Option<Symbol>,
663     issue: Option<NonZeroU32>,
664 ) {
665     let missing_item_name = &tcx.associated_item(item_did).name;
666     let use_of_unstable_library_feature_note = match reason {
667         Some(r) => format!("use of unstable library feature '{feature}': {r}"),
668         None => format!("use of unstable library feature '{feature}'"),
669     };
670
671     let mut err = struct_span_err!(
672         tcx.sess,
673         impl_span,
674         E0046,
675         "not all trait items implemented, missing: `{missing_item_name}`",
676     );
677     err.note(format!("default implementation of `{missing_item_name}` is unstable"));
678     err.note(use_of_unstable_library_feature_note);
679     rustc_session::parse::add_feature_diagnostics_for_issue(
680         &mut err,
681         &tcx.sess.parse_sess,
682         feature,
683         rustc_feature::GateIssue::Library(issue),
684     );
685     err.emit();
686 }
687
688 /// Re-sugar `ty::GenericPredicates` in a way suitable to be used in structured suggestions.
689 fn bounds_from_generic_predicates<'tcx>(
690     tcx: TyCtxt<'tcx>,
691     predicates: ty::GenericPredicates<'tcx>,
692 ) -> (String, String) {
693     let mut types: FxHashMap<Ty<'tcx>, Vec<DefId>> = FxHashMap::default();
694     let mut projections = vec![];
695     for (predicate, _) in predicates.predicates {
696         debug!("predicate {:?}", predicate);
697         let bound_predicate = predicate.kind();
698         match bound_predicate.skip_binder() {
699             ty::PredicateKind::Trait(trait_predicate) => {
700                 let entry = types.entry(trait_predicate.self_ty()).or_default();
701                 let def_id = trait_predicate.def_id();
702                 if Some(def_id) != tcx.lang_items().sized_trait() {
703                     // Type params are `Sized` by default, do not add that restriction to the list
704                     // if it is a positive requirement.
705                     entry.push(trait_predicate.def_id());
706                 }
707             }
708             ty::PredicateKind::Projection(projection_pred) => {
709                 projections.push(bound_predicate.rebind(projection_pred));
710             }
711             _ => {}
712         }
713     }
714     let generics = if types.is_empty() {
715         "".to_string()
716     } else {
717         format!(
718             "<{}>",
719             types
720                 .keys()
721                 .filter_map(|t| match t.kind() {
722                     ty::Param(_) => Some(t.to_string()),
723                     // Avoid suggesting the following:
724                     // fn foo<T, <T as Trait>::Bar>(_: T) where T: Trait, <T as Trait>::Bar: Other {}
725                     _ => None,
726                 })
727                 .collect::<Vec<_>>()
728                 .join(", ")
729         )
730     };
731     let mut where_clauses = vec![];
732     for (ty, bounds) in types {
733         where_clauses
734             .extend(bounds.into_iter().map(|bound| format!("{}: {}", ty, tcx.def_path_str(bound))));
735     }
736     for projection in &projections {
737         let p = projection.skip_binder();
738         // FIXME: this is not currently supported syntax, we should be looking at the `types` and
739         // insert the associated types where they correspond, but for now let's be "lazy" and
740         // propose this instead of the following valid resugaring:
741         // `T: Trait, Trait::Assoc = K` â†’ `T: Trait<Assoc = K>`
742         where_clauses.push(format!(
743             "{} = {}",
744             tcx.def_path_str(p.projection_ty.item_def_id),
745             p.term,
746         ));
747     }
748     let where_clauses = if where_clauses.is_empty() {
749         String::new()
750     } else {
751         format!(" where {}", where_clauses.join(", "))
752     };
753     (generics, where_clauses)
754 }
755
756 /// Return placeholder code for the given function.
757 fn fn_sig_suggestion<'tcx>(
758     tcx: TyCtxt<'tcx>,
759     sig: ty::FnSig<'tcx>,
760     ident: Ident,
761     predicates: ty::GenericPredicates<'tcx>,
762     assoc: &ty::AssocItem,
763 ) -> String {
764     let args = sig
765         .inputs()
766         .iter()
767         .enumerate()
768         .map(|(i, ty)| {
769             Some(match ty.kind() {
770                 ty::Param(_) if assoc.fn_has_self_parameter && i == 0 => "self".to_string(),
771                 ty::Ref(reg, ref_ty, mutability) if i == 0 => {
772                     let reg = format!("{reg} ");
773                     let reg = match &reg[..] {
774                         "'_ " | " " => "",
775                         reg => reg,
776                     };
777                     if assoc.fn_has_self_parameter {
778                         match ref_ty.kind() {
779                             ty::Param(param) if param.name == kw::SelfUpper => {
780                                 format!("&{}{}self", reg, mutability.prefix_str())
781                             }
782
783                             _ => format!("self: {ty}"),
784                         }
785                     } else {
786                         format!("_: {ty}")
787                     }
788                 }
789                 _ => {
790                     if assoc.fn_has_self_parameter && i == 0 {
791                         format!("self: {ty}")
792                     } else {
793                         format!("_: {ty}")
794                     }
795                 }
796             })
797         })
798         .chain(std::iter::once(if sig.c_variadic { Some("...".to_string()) } else { None }))
799         .flatten()
800         .collect::<Vec<String>>()
801         .join(", ");
802     let output = sig.output();
803     let output = if !output.is_unit() { format!(" -> {output}") } else { String::new() };
804
805     let unsafety = sig.unsafety.prefix_str();
806     let (generics, where_clauses) = bounds_from_generic_predicates(tcx, predicates);
807
808     // FIXME: this is not entirely correct, as the lifetimes from borrowed params will
809     // not be present in the `fn` definition, not will we account for renamed
810     // lifetimes between the `impl` and the `trait`, but this should be good enough to
811     // fill in a significant portion of the missing code, and other subsequent
812     // suggestions can help the user fix the code.
813     format!("{unsafety}fn {ident}{generics}({args}){output}{where_clauses} {{ todo!() }}")
814 }
815
816 /// Return placeholder code for the given associated item.
817 /// Similar to `ty::AssocItem::suggestion`, but appropriate for use as the code snippet of a
818 /// structured suggestion.
819 fn suggestion_signature(assoc: &ty::AssocItem, tcx: TyCtxt<'_>) -> String {
820     match assoc.kind {
821         ty::AssocKind::Fn => {
822             // We skip the binder here because the binder would deanonymize all
823             // late-bound regions, and we don't want method signatures to show up
824             // `as for<'r> fn(&'r MyType)`.  Pretty-printing handles late-bound
825             // regions just fine, showing `fn(&MyType)`.
826             fn_sig_suggestion(
827                 tcx,
828                 tcx.fn_sig(assoc.def_id).skip_binder(),
829                 assoc.ident(tcx),
830                 tcx.predicates_of(assoc.def_id),
831                 assoc,
832             )
833         }
834         ty::AssocKind::Type => format!("type {} = Type;", assoc.name),
835         ty::AssocKind::Const => {
836             let ty = tcx.type_of(assoc.def_id);
837             let val = expr::ty_kind_suggestion(ty).unwrap_or("value");
838             format!("const {}: {} = {};", assoc.name, ty, val)
839         }
840     }
841 }
842
843 /// Emit an error when encountering two or more variants in a transparent enum.
844 fn bad_variant_count<'tcx>(tcx: TyCtxt<'tcx>, adt: ty::AdtDef<'tcx>, sp: Span, did: DefId) {
845     let variant_spans: Vec<_> = adt
846         .variants()
847         .iter()
848         .map(|variant| tcx.hir().span_if_local(variant.def_id).unwrap())
849         .collect();
850     let msg = format!("needs exactly one variant, but has {}", adt.variants().len(),);
851     let mut err = struct_span_err!(tcx.sess, sp, E0731, "transparent enum {msg}");
852     err.span_label(sp, &msg);
853     if let [start @ .., end] = &*variant_spans {
854         for variant_span in start {
855             err.span_label(*variant_span, "");
856         }
857         err.span_label(*end, &format!("too many variants in `{}`", tcx.def_path_str(did)));
858     }
859     err.emit();
860 }
861
862 /// Emit an error when encountering two or more non-zero-sized fields in a transparent
863 /// enum.
864 fn bad_non_zero_sized_fields<'tcx>(
865     tcx: TyCtxt<'tcx>,
866     adt: ty::AdtDef<'tcx>,
867     field_count: usize,
868     field_spans: impl Iterator<Item = Span>,
869     sp: Span,
870 ) {
871     let msg = format!("needs at most one non-zero-sized field, but has {field_count}");
872     let mut err = struct_span_err!(
873         tcx.sess,
874         sp,
875         E0690,
876         "{}transparent {} {}",
877         if adt.is_enum() { "the variant of a " } else { "" },
878         adt.descr(),
879         msg,
880     );
881     err.span_label(sp, &msg);
882     for sp in field_spans {
883         err.span_label(sp, "this field is non-zero-sized");
884     }
885     err.emit();
886 }
887
888 fn report_unexpected_variant_res(tcx: TyCtxt<'_>, res: Res, qpath: &hir::QPath<'_>, span: Span) {
889     struct_span_err!(
890         tcx.sess,
891         span,
892         E0533,
893         "expected unit struct, unit variant or constant, found {} `{}`",
894         res.descr(),
895         rustc_hir_pretty::qpath_to_string(qpath),
896     )
897     .emit();
898 }
899
900 /// Controls whether the arguments are tupled. This is used for the call
901 /// operator.
902 ///
903 /// Tupling means that all call-side arguments are packed into a tuple and
904 /// passed as a single parameter. For example, if tupling is enabled, this
905 /// function:
906 /// ```
907 /// fn f(x: (isize, isize)) {}
908 /// ```
909 /// Can be called as:
910 /// ```ignore UNSOLVED (can this be done in user code?)
911 /// # fn f(x: (isize, isize)) {}
912 /// f(1, 2);
913 /// ```
914 /// Instead of:
915 /// ```
916 /// # fn f(x: (isize, isize)) {}
917 /// f((1, 2));
918 /// ```
919 #[derive(Clone, Eq, PartialEq)]
920 enum TupleArgumentsFlag {
921     DontTupleArguments,
922     TupleArguments,
923 }
924
925 fn typeck_item_bodies(tcx: TyCtxt<'_>, (): ()) {
926     tcx.hir().par_body_owners(|body_owner_def_id| tcx.ensure().typeck(body_owner_def_id));
927 }
928
929 fn fatally_break_rust(sess: &Session) {
930     let handler = sess.diagnostic();
931     handler.span_bug_no_panic(
932         MultiSpan::new(),
933         "It looks like you're trying to break rust; would you like some ICE?",
934     );
935     handler.note_without_error("the compiler expectedly panicked. this is a feature.");
936     handler.note_without_error(
937         "we would appreciate a joke overview: \
938          https://github.com/rust-lang/rust/issues/43162#issuecomment-320764675",
939     );
940     handler.note_without_error(&format!(
941         "rustc {} running on {}",
942         option_env!("CFG_VERSION").unwrap_or("unknown_version"),
943         config::host_triple(),
944     ));
945 }
946
947 fn potentially_plural_count(count: usize, word: &str) -> String {
948     format!("{} {}{}", count, word, pluralize!(count))
949 }
950
951 fn has_expected_num_generic_args<'tcx>(
952     tcx: TyCtxt<'tcx>,
953     trait_did: Option<DefId>,
954     expected: usize,
955 ) -> bool {
956     trait_did.map_or(true, |trait_did| {
957         let generics = tcx.generics_of(trait_did);
958         generics.count() == expected + if generics.has_self { 1 } else { 0 }
959     })
960 }