]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - compiler/rustc_typeck/src/check/mod.rs
Auto merge of #94105 - 5225225:destabilise-entry-insert, 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 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 pub mod method;
85 mod op;
86 mod pat;
87 mod place_op;
88 mod regionck;
89 mod upvar;
90 mod wfcheck;
91 pub mod writeback;
92
93 use check::{
94     check_abi, check_fn, check_impl_item_well_formed, check_item_well_formed, check_mod_item_types,
95     check_trait_item_well_formed,
96 };
97 pub use check::{check_item_type, check_wf_new};
98 pub use diverges::Diverges;
99 pub use expectation::Expectation;
100 pub use fn_ctxt::*;
101 pub use inherited::{Inherited, InheritedBuilder};
102
103 use crate::astconv::AstConv;
104 use crate::check::gather_locals::GatherLocalsVisitor;
105 use rustc_data_structures::fx::{FxHashMap, FxHashSet};
106 use rustc_errors::{pluralize, struct_span_err, Applicability};
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::itemlikevisit::ItemLikeVisitor;
112 use rustc_hir::{HirIdMap, ImplicitSelfKind, Node};
113 use rustc_index::bit_set::BitSet;
114 use rustc_index::vec::Idx;
115 use rustc_infer::infer::type_variable::{TypeVariableOrigin, TypeVariableOriginKind};
116 use rustc_middle::ty::query::Providers;
117 use rustc_middle::ty::subst::{InternalSubsts, Subst, SubstsRef};
118 use rustc_middle::ty::{self, Ty, TyCtxt, UserType};
119 use rustc_session::config;
120 use rustc_session::parse::feature_err;
121 use rustc_session::Session;
122 use rustc_span::source_map::DUMMY_SP;
123 use rustc_span::symbol::{kw, Ident};
124 use rustc_span::{self, BytePos, MultiSpan, Span};
125 use rustc_target::abi::VariantIdx;
126 use rustc_target::spec::abi::Abi;
127 use rustc_trait_selection::traits;
128 use rustc_trait_selection::traits::error_reporting::recursive_type_with_infinite_size_error;
129 use rustc_trait_selection::traits::error_reporting::suggestions::ReturnsVisitor;
130
131 use std::cell::{Ref, RefCell, RefMut};
132
133 use crate::require_c_abi_if_c_variadic;
134 use crate::util::common::indenter;
135
136 use self::coercion::DynamicCoerceMany;
137 pub use self::Expectation::*;
138
139 #[macro_export]
140 macro_rules! type_error_struct {
141     ($session:expr, $span:expr, $typ:expr, $code:ident, $($message:tt)*) => ({
142         if $typ.references_error() {
143             $session.diagnostic().struct_dummy()
144         } else {
145             rustc_errors::struct_span_err!($session, $span, $code, $($message)*)
146         }
147     })
148 }
149
150 /// The type of a local binding, including the revealed type for anon types.
151 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
152 pub struct LocalTy<'tcx> {
153     decl_ty: Ty<'tcx>,
154     revealed_ty: Ty<'tcx>,
155 }
156
157 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq)]
158 pub enum Needs {
159     MutPlace,
160     None,
161 }
162
163 impl Needs {
164     fn maybe_mut_place(m: hir::Mutability) -> Self {
165         match m {
166             hir::Mutability::Mut => Needs::MutPlace,
167             hir::Mutability::Not => Needs::None,
168         }
169     }
170 }
171
172 #[derive(Copy, Clone)]
173 pub struct UnsafetyState {
174     pub def: hir::HirId,
175     pub unsafety: hir::Unsafety,
176     from_fn: bool,
177 }
178
179 impl UnsafetyState {
180     pub fn function(unsafety: hir::Unsafety, def: hir::HirId) -> UnsafetyState {
181         UnsafetyState { def, unsafety, from_fn: true }
182     }
183
184     pub fn recurse(self, blk: &hir::Block<'_>) -> UnsafetyState {
185         use hir::BlockCheckMode;
186         match self.unsafety {
187             // If this unsafe, then if the outer function was already marked as
188             // unsafe we shouldn't attribute the unsafe'ness to the block. This
189             // way the block can be warned about instead of ignoring this
190             // extraneous block (functions are never warned about).
191             hir::Unsafety::Unsafe if self.from_fn => self,
192
193             unsafety => {
194                 let (unsafety, def) = match blk.rules {
195                     BlockCheckMode::UnsafeBlock(..) => (hir::Unsafety::Unsafe, blk.hir_id),
196                     BlockCheckMode::DefaultBlock => (unsafety, self.def),
197                 };
198                 UnsafetyState { def, unsafety, from_fn: false }
199             }
200         }
201     }
202 }
203
204 #[derive(Debug, Copy, Clone)]
205 pub enum PlaceOp {
206     Deref,
207     Index,
208 }
209
210 pub struct BreakableCtxt<'tcx> {
211     may_break: bool,
212
213     // this is `null` for loops where break with a value is illegal,
214     // such as `while`, `for`, and `while let`
215     coerce: Option<DynamicCoerceMany<'tcx>>,
216 }
217
218 pub struct EnclosingBreakables<'tcx> {
219     stack: Vec<BreakableCtxt<'tcx>>,
220     by_id: HirIdMap<usize>,
221 }
222
223 impl<'tcx> EnclosingBreakables<'tcx> {
224     fn find_breakable(&mut self, target_id: hir::HirId) -> &mut BreakableCtxt<'tcx> {
225         self.opt_find_breakable(target_id).unwrap_or_else(|| {
226             bug!("could not find enclosing breakable with id {}", target_id);
227         })
228     }
229
230     fn opt_find_breakable(&mut self, target_id: hir::HirId) -> Option<&mut BreakableCtxt<'tcx>> {
231         match self.by_id.get(&target_id) {
232             Some(ix) => Some(&mut self.stack[*ix]),
233             None => None,
234         }
235     }
236 }
237
238 pub fn provide(providers: &mut Providers) {
239     method::provide(providers);
240     *providers = Providers {
241         typeck_item_bodies,
242         typeck_const_arg,
243         typeck,
244         diagnostic_only_typeck,
245         has_typeck_results,
246         adt_destructor,
247         used_trait_imports,
248         check_item_well_formed,
249         check_trait_item_well_formed,
250         check_impl_item_well_formed,
251         check_mod_item_types,
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, wf_tys) = 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(
371                     &fcx,
372                     id,
373                     header.unsafety,
374                     header.abi,
375                     decl,
376                     &hir::Generics::empty(),
377                     None,
378                     None,
379                 )
380             } else {
381                 tcx.fn_sig(def_id)
382             };
383
384             check_abi(tcx, id, span, fn_sig.abi());
385
386             // When normalizing the function signature, we assume all types are
387             // well-formed. So, we don't need to worry about the obligations
388             // from normalization. We could just discard these, but to align with
389             // compare_method and elsewhere, we just add implied bounds for
390             // these types.
391             let mut wf_tys = FxHashSet::default();
392             // Compute the fty from point of view of inside the fn.
393             let fn_sig = tcx.liberate_late_bound_regions(def_id.to_def_id(), fn_sig);
394             let fn_sig = inh.normalize_associated_types_in(
395                 body.value.span,
396                 body_id.hir_id,
397                 param_env,
398                 fn_sig,
399             );
400             wf_tys.extend(fn_sig.inputs_and_output.iter());
401
402             let fcx = check_fn(&inh, param_env, fn_sig, decl, id, body, None, true).0;
403             (fcx, wf_tys)
404         } else {
405             let fcx = FnCtxt::new(&inh, param_env, body.value.hir_id);
406             let expected_type = body_ty
407                 .and_then(|ty| match ty.kind {
408                     hir::TyKind::Infer => Some(<dyn AstConv<'_>>::ast_ty_to_ty(&fcx, ty)),
409                     _ => None,
410                 })
411                 .unwrap_or_else(|| match tcx.hir().get(id) {
412                     Node::AnonConst(_) => match tcx.hir().get(tcx.hir().get_parent_node(id)) {
413                         Node::Expr(&hir::Expr {
414                             kind: hir::ExprKind::ConstBlock(ref anon_const),
415                             ..
416                         }) if anon_const.hir_id == id => fcx.next_ty_var(TypeVariableOrigin {
417                             kind: TypeVariableOriginKind::TypeInference,
418                             span,
419                         }),
420                         Node::Ty(&hir::Ty {
421                             kind: hir::TyKind::Typeof(ref anon_const), ..
422                         }) if anon_const.hir_id == id => fcx.next_ty_var(TypeVariableOrigin {
423                             kind: TypeVariableOriginKind::TypeInference,
424                             span,
425                         }),
426                         Node::Expr(&hir::Expr { kind: hir::ExprKind::InlineAsm(asm), .. })
427                         | Node::Item(&hir::Item { kind: hir::ItemKind::GlobalAsm(asm), .. })
428                             if asm.operands.iter().any(|(op, _op_sp)| match op {
429                                 hir::InlineAsmOperand::Const { anon_const } => {
430                                     anon_const.hir_id == id
431                                 }
432                                 _ => false,
433                             }) =>
434                         {
435                             // Inline assembly constants must be integers.
436                             fcx.next_int_var()
437                         }
438                         _ => fallback(),
439                     },
440                     _ => fallback(),
441                 });
442
443             let expected_type = fcx.normalize_associated_types_in(body.value.span, expected_type);
444             fcx.require_type_is_sized(expected_type, body.value.span, traits::ConstSized);
445
446             // Gather locals in statics (because of block expressions).
447             GatherLocalsVisitor::new(&fcx).visit_body(body);
448
449             fcx.check_expr_coercable_to_type(&body.value, expected_type, None);
450
451             fcx.write_ty(id, expected_type);
452
453             (fcx, FxHashSet::default())
454         };
455
456         let fallback_has_occurred = fcx.type_inference_fallback();
457
458         // Even though coercion casts provide type hints, we check casts after fallback for
459         // backwards compatibility. This makes fallback a stronger type hint than a cast coercion.
460         fcx.check_casts();
461         fcx.select_obligations_where_possible(fallback_has_occurred, |_| {});
462
463         // Closure and generator analysis may run after fallback
464         // because they don't constrain other type variables.
465         fcx.closure_analyze(body);
466         assert!(fcx.deferred_call_resolutions.borrow().is_empty());
467         fcx.resolve_generator_interiors(def_id.to_def_id());
468
469         for (ty, span, code) in fcx.deferred_sized_obligations.borrow_mut().drain(..) {
470             let ty = fcx.normalize_ty(span, ty);
471             fcx.require_type_is_sized(ty, span, code);
472         }
473
474         fcx.select_all_obligations_or_error();
475
476         if fn_sig.is_some() {
477             fcx.regionck_fn(id, body, span, wf_tys);
478         } else {
479             fcx.regionck_expr(body);
480         }
481
482         fcx.resolve_type_vars_in_body(body)
483     });
484
485     // Consistency check our TypeckResults instance can hold all ItemLocalIds
486     // it will need to hold.
487     assert_eq!(typeck_results.hir_owner, id.owner);
488
489     typeck_results
490 }
491
492 /// When `check_fn` is invoked on a generator (i.e., a body that
493 /// includes yield), it returns back some information about the yield
494 /// points.
495 struct GeneratorTypes<'tcx> {
496     /// Type of generator argument / values returned by `yield`.
497     resume_ty: Ty<'tcx>,
498
499     /// Type of value that is yielded.
500     yield_ty: Ty<'tcx>,
501
502     /// Types that are captured (see `GeneratorInterior` for more).
503     interior: Ty<'tcx>,
504
505     /// Indicates if the generator is movable or static (immovable).
506     movability: hir::Movability,
507 }
508
509 /// Given a `DefId` for an opaque type in return position, find its parent item's return
510 /// expressions.
511 fn get_owner_return_paths<'tcx>(
512     tcx: TyCtxt<'tcx>,
513     def_id: LocalDefId,
514 ) -> Option<(LocalDefId, ReturnsVisitor<'tcx>)> {
515     let hir_id = tcx.hir().local_def_id_to_hir_id(def_id);
516     let parent_id = tcx.hir().get_parent_item(hir_id);
517     tcx.hir().find_by_def_id(parent_id).and_then(|node| node.body_id()).map(|body_id| {
518         let body = tcx.hir().body(body_id);
519         let mut visitor = ReturnsVisitor::default();
520         visitor.visit_body(body);
521         (parent_id, visitor)
522     })
523 }
524
525 // Forbid defining intrinsics in Rust code,
526 // as they must always be defined by the compiler.
527 fn fn_maybe_err(tcx: TyCtxt<'_>, sp: Span, abi: Abi) {
528     if let Abi::RustIntrinsic | Abi::PlatformIntrinsic = abi {
529         tcx.sess.span_err(sp, "intrinsic must be in `extern \"rust-intrinsic\" { ... }` block");
530     }
531 }
532
533 fn maybe_check_static_with_link_section(tcx: TyCtxt<'_>, id: LocalDefId, span: Span) {
534     // Only restricted on wasm target for now
535     if !tcx.sess.target.is_like_wasm {
536         return;
537     }
538
539     // If `#[link_section]` is missing, then nothing to verify
540     let attrs = tcx.codegen_fn_attrs(id);
541     if attrs.link_section.is_none() {
542         return;
543     }
544
545     // For the wasm32 target statics with `#[link_section]` are placed into custom
546     // sections of the final output file, but this isn't link custom sections of
547     // other executable formats. Namely we can only embed a list of bytes,
548     // nothing with pointers to anything else or relocations. If any relocation
549     // show up, reject them here.
550     // `#[link_section]` may contain arbitrary, or even undefined bytes, but it is
551     // the consumer's responsibility to ensure all bytes that have been read
552     // have defined values.
553     if let Ok(alloc) = tcx.eval_static_initializer(id.to_def_id()) {
554         if alloc.relocations().len() != 0 {
555             let msg = "statics with a custom `#[link_section]` must be a \
556                            simple list of bytes on the wasm target with no \
557                            extra levels of indirection such as references";
558             tcx.sess.span_err(span, msg);
559         }
560     }
561 }
562
563 fn report_forbidden_specialization(
564     tcx: TyCtxt<'_>,
565     impl_item: &hir::ImplItemRef,
566     parent_impl: DefId,
567 ) {
568     let mut err = struct_span_err!(
569         tcx.sess,
570         impl_item.span,
571         E0520,
572         "`{}` specializes an item from a parent `impl`, but \
573          that item is not marked `default`",
574         impl_item.ident
575     );
576     err.span_label(impl_item.span, format!("cannot specialize default item `{}`", impl_item.ident));
577
578     match tcx.span_of_impl(parent_impl) {
579         Ok(span) => {
580             err.span_label(span, "parent `impl` is here");
581             err.note(&format!(
582                 "to specialize, `{}` in the parent `impl` must be marked `default`",
583                 impl_item.ident
584             ));
585         }
586         Err(cname) => {
587             err.note(&format!("parent implementation is in crate `{}`", cname));
588         }
589     }
590
591     err.emit();
592 }
593
594 fn missing_items_err(
595     tcx: TyCtxt<'_>,
596     impl_span: Span,
597     missing_items: &[&ty::AssocItem],
598     full_impl_span: Span,
599 ) {
600     let missing_items_msg = missing_items
601         .iter()
602         .map(|trait_item| trait_item.name.to_string())
603         .collect::<Vec<_>>()
604         .join("`, `");
605
606     let mut err = struct_span_err!(
607         tcx.sess,
608         impl_span,
609         E0046,
610         "not all trait items implemented, missing: `{}`",
611         missing_items_msg
612     );
613     err.span_label(impl_span, format!("missing `{}` in implementation", missing_items_msg));
614
615     // `Span` before impl block closing brace.
616     let hi = full_impl_span.hi() - BytePos(1);
617     // Point at the place right before the closing brace of the relevant `impl` to suggest
618     // adding the associated item at the end of its body.
619     let sugg_sp = full_impl_span.with_lo(hi).with_hi(hi);
620     // Obtain the level of indentation ending in `sugg_sp`.
621     let indentation = tcx.sess.source_map().span_to_margin(sugg_sp).unwrap_or(0);
622     // Make the whitespace that will make the suggestion have the right indentation.
623     let padding: String = " ".repeat(indentation);
624
625     for trait_item in missing_items {
626         let snippet = suggestion_signature(trait_item, tcx);
627         let code = format!("{}{}\n{}", padding, snippet, padding);
628         let msg = format!("implement the missing item: `{}`", snippet);
629         let appl = Applicability::HasPlaceholders;
630         if let Some(span) = tcx.hir().span_if_local(trait_item.def_id) {
631             err.span_label(span, format!("`{}` from trait", trait_item.name));
632             err.tool_only_span_suggestion(sugg_sp, &msg, code, appl);
633         } else {
634             err.span_suggestion_hidden(sugg_sp, &msg, code, appl);
635         }
636     }
637     err.emit();
638 }
639
640 fn missing_items_must_implement_one_of_err(
641     tcx: TyCtxt<'_>,
642     impl_span: Span,
643     missing_items: &[Ident],
644     annotation_span: Option<Span>,
645 ) {
646     let missing_items_msg =
647         missing_items.iter().map(Ident::to_string).collect::<Vec<_>>().join("`, `");
648
649     let mut err = struct_span_err!(
650         tcx.sess,
651         impl_span,
652         E0046,
653         "not all trait items implemented, missing one of: `{}`",
654         missing_items_msg
655     );
656     err.span_label(impl_span, format!("missing one of `{}` in implementation", missing_items_msg));
657
658     if let Some(annotation_span) = annotation_span {
659         err.span_note(annotation_span, "required because of this annotation");
660     }
661
662     err.emit();
663 }
664
665 /// Resugar `ty::GenericPredicates` in a way suitable to be used in structured suggestions.
666 fn bounds_from_generic_predicates<'tcx>(
667     tcx: TyCtxt<'tcx>,
668     predicates: ty::GenericPredicates<'tcx>,
669 ) -> (String, String) {
670     let mut types: FxHashMap<Ty<'tcx>, Vec<DefId>> = FxHashMap::default();
671     let mut projections = vec![];
672     for (predicate, _) in predicates.predicates {
673         debug!("predicate {:?}", predicate);
674         let bound_predicate = predicate.kind();
675         match bound_predicate.skip_binder() {
676             ty::PredicateKind::Trait(trait_predicate) => {
677                 let entry = types.entry(trait_predicate.self_ty()).or_default();
678                 let def_id = trait_predicate.def_id();
679                 if Some(def_id) != tcx.lang_items().sized_trait() {
680                     // Type params are `Sized` by default, do not add that restriction to the list
681                     // if it is a positive requirement.
682                     entry.push(trait_predicate.def_id());
683                 }
684             }
685             ty::PredicateKind::Projection(projection_pred) => {
686                 projections.push(bound_predicate.rebind(projection_pred));
687             }
688             _ => {}
689         }
690     }
691     let generics = if types.is_empty() {
692         "".to_string()
693     } else {
694         format!(
695             "<{}>",
696             types
697                 .keys()
698                 .filter_map(|t| match t.kind() {
699                     ty::Param(_) => Some(t.to_string()),
700                     // Avoid suggesting the following:
701                     // fn foo<T, <T as Trait>::Bar>(_: T) where T: Trait, <T as Trait>::Bar: Other {}
702                     _ => None,
703                 })
704                 .collect::<Vec<_>>()
705                 .join(", ")
706         )
707     };
708     let mut where_clauses = vec![];
709     for (ty, bounds) in types {
710         where_clauses
711             .extend(bounds.into_iter().map(|bound| format!("{}: {}", ty, tcx.def_path_str(bound))));
712     }
713     for projection in &projections {
714         let p = projection.skip_binder();
715         // FIXME: this is not currently supported syntax, we should be looking at the `types` and
716         // insert the associated types where they correspond, but for now let's be "lazy" and
717         // propose this instead of the following valid resugaring:
718         // `T: Trait, Trait::Assoc = K` â†’ `T: Trait<Assoc = K>`
719         where_clauses.push(format!(
720             "{} = {}",
721             tcx.def_path_str(p.projection_ty.item_def_id),
722             p.term,
723         ));
724     }
725     let where_clauses = if where_clauses.is_empty() {
726         String::new()
727     } else {
728         format!(" where {}", where_clauses.join(", "))
729     };
730     (generics, where_clauses)
731 }
732
733 /// Return placeholder code for the given function.
734 fn fn_sig_suggestion<'tcx>(
735     tcx: TyCtxt<'tcx>,
736     sig: ty::FnSig<'tcx>,
737     ident: Ident,
738     predicates: ty::GenericPredicates<'tcx>,
739     assoc: &ty::AssocItem,
740 ) -> String {
741     let args = sig
742         .inputs()
743         .iter()
744         .enumerate()
745         .map(|(i, ty)| {
746             Some(match ty.kind() {
747                 ty::Param(_) if assoc.fn_has_self_parameter && i == 0 => "self".to_string(),
748                 ty::Ref(reg, ref_ty, mutability) if i == 0 => {
749                     let reg = match &format!("{}", reg)[..] {
750                         "'_" | "" => String::new(),
751                         reg => format!("{} ", reg),
752                     };
753                     if assoc.fn_has_self_parameter {
754                         match ref_ty.kind() {
755                             ty::Param(param) if param.name == kw::SelfUpper => {
756                                 format!("&{}{}self", reg, mutability.prefix_str())
757                             }
758
759                             _ => format!("self: {}", ty),
760                         }
761                     } else {
762                         format!("_: {}", ty)
763                     }
764                 }
765                 _ => {
766                     if assoc.fn_has_self_parameter && i == 0 {
767                         format!("self: {}", ty)
768                     } else {
769                         format!("_: {}", ty)
770                     }
771                 }
772             })
773         })
774         .chain(std::iter::once(if sig.c_variadic { Some("...".to_string()) } else { None }))
775         .flatten()
776         .collect::<Vec<String>>()
777         .join(", ");
778     let output = sig.output();
779     let output = if !output.is_unit() { format!(" -> {}", output) } else { String::new() };
780
781     let unsafety = sig.unsafety.prefix_str();
782     let (generics, where_clauses) = bounds_from_generic_predicates(tcx, predicates);
783
784     // FIXME: this is not entirely correct, as the lifetimes from borrowed params will
785     // not be present in the `fn` definition, not will we account for renamed
786     // lifetimes between the `impl` and the `trait`, but this should be good enough to
787     // fill in a significant portion of the missing code, and other subsequent
788     // suggestions can help the user fix the code.
789     format!(
790         "{}fn {}{}({}){}{} {{ todo!() }}",
791         unsafety, ident, generics, args, output, where_clauses
792     )
793 }
794
795 /// Return placeholder code for the given associated item.
796 /// Similar to `ty::AssocItem::suggestion`, but appropriate for use as the code snippet of a
797 /// structured suggestion.
798 fn suggestion_signature(assoc: &ty::AssocItem, tcx: TyCtxt<'_>) -> String {
799     match assoc.kind {
800         ty::AssocKind::Fn => {
801             // We skip the binder here because the binder would deanonymize all
802             // late-bound regions, and we don't want method signatures to show up
803             // `as for<'r> fn(&'r MyType)`.  Pretty-printing handles late-bound
804             // regions just fine, showing `fn(&MyType)`.
805             fn_sig_suggestion(
806                 tcx,
807                 tcx.fn_sig(assoc.def_id).skip_binder(),
808                 assoc.ident(tcx),
809                 tcx.predicates_of(assoc.def_id),
810                 assoc,
811             )
812         }
813         ty::AssocKind::Type => format!("type {} = Type;", assoc.name),
814         ty::AssocKind::Const => {
815             let ty = tcx.type_of(assoc.def_id);
816             let val = expr::ty_kind_suggestion(ty).unwrap_or("value");
817             format!("const {}: {} = {};", assoc.name, ty, val)
818         }
819     }
820 }
821
822 /// Emit an error when encountering two or more variants in a transparent enum.
823 fn bad_variant_count<'tcx>(tcx: TyCtxt<'tcx>, adt: &'tcx ty::AdtDef, sp: Span, did: DefId) {
824     let variant_spans: Vec<_> = adt
825         .variants
826         .iter()
827         .map(|variant| tcx.hir().span_if_local(variant.def_id).unwrap())
828         .collect();
829     let msg = format!("needs exactly one variant, but has {}", adt.variants.len(),);
830     let mut err = struct_span_err!(tcx.sess, sp, E0731, "transparent enum {}", msg);
831     err.span_label(sp, &msg);
832     if let [start @ .., end] = &*variant_spans {
833         for variant_span in start {
834             err.span_label(*variant_span, "");
835         }
836         err.span_label(*end, &format!("too many variants in `{}`", tcx.def_path_str(did)));
837     }
838     err.emit();
839 }
840
841 /// Emit an error when encountering two or more non-zero-sized fields in a transparent
842 /// enum.
843 fn bad_non_zero_sized_fields<'tcx>(
844     tcx: TyCtxt<'tcx>,
845     adt: &'tcx ty::AdtDef,
846     field_count: usize,
847     field_spans: impl Iterator<Item = Span>,
848     sp: Span,
849 ) {
850     let msg = format!("needs at most one non-zero-sized field, but has {}", field_count);
851     let mut err = struct_span_err!(
852         tcx.sess,
853         sp,
854         E0690,
855         "{}transparent {} {}",
856         if adt.is_enum() { "the variant of a " } else { "" },
857         adt.descr(),
858         msg,
859     );
860     err.span_label(sp, &msg);
861     for sp in field_spans {
862         err.span_label(sp, "this field is non-zero-sized");
863     }
864     err.emit();
865 }
866
867 fn report_unexpected_variant_res(tcx: TyCtxt<'_>, res: Res, span: Span) {
868     struct_span_err!(
869         tcx.sess,
870         span,
871         E0533,
872         "expected unit struct, unit variant or constant, found {}{}",
873         res.descr(),
874         tcx.sess
875             .source_map()
876             .span_to_snippet(span)
877             .map_or_else(|_| String::new(), |s| format!(" `{}`", s)),
878     )
879     .emit();
880 }
881
882 /// Controls whether the arguments are tupled. This is used for the call
883 /// operator.
884 ///
885 /// Tupling means that all call-side arguments are packed into a tuple and
886 /// passed as a single parameter. For example, if tupling is enabled, this
887 /// function:
888 ///
889 ///     fn f(x: (isize, isize))
890 ///
891 /// Can be called as:
892 ///
893 ///     f(1, 2);
894 ///
895 /// Instead of:
896 ///
897 ///     f((1, 2));
898 #[derive(Clone, Eq, PartialEq)]
899 enum TupleArgumentsFlag {
900     DontTupleArguments,
901     TupleArguments,
902 }
903
904 /// A wrapper for `InferCtxt`'s `in_progress_typeck_results` field.
905 #[derive(Copy, Clone)]
906 struct MaybeInProgressTables<'a, 'tcx> {
907     maybe_typeck_results: Option<&'a RefCell<ty::TypeckResults<'tcx>>>,
908 }
909
910 impl<'a, 'tcx> MaybeInProgressTables<'a, 'tcx> {
911     fn borrow(self) -> Ref<'a, ty::TypeckResults<'tcx>> {
912         match self.maybe_typeck_results {
913             Some(typeck_results) => typeck_results.borrow(),
914             None => bug!(
915                 "MaybeInProgressTables: inh/fcx.typeck_results.borrow() with no typeck results"
916             ),
917         }
918     }
919
920     fn borrow_mut(self) -> RefMut<'a, ty::TypeckResults<'tcx>> {
921         match self.maybe_typeck_results {
922             Some(typeck_results) => typeck_results.borrow_mut(),
923             None => bug!(
924                 "MaybeInProgressTables: inh/fcx.typeck_results.borrow_mut() with no typeck results"
925             ),
926         }
927     }
928 }
929
930 struct CheckItemTypesVisitor<'tcx> {
931     tcx: TyCtxt<'tcx>,
932 }
933
934 impl<'tcx> ItemLikeVisitor<'tcx> for CheckItemTypesVisitor<'tcx> {
935     fn visit_item(&mut self, i: &'tcx hir::Item<'tcx>) {
936         check_item_type(self.tcx, i);
937     }
938     fn visit_trait_item(&mut self, _: &'tcx hir::TraitItem<'tcx>) {}
939     fn visit_impl_item(&mut self, _: &'tcx hir::ImplItem<'tcx>) {}
940     fn visit_foreign_item(&mut self, _: &'tcx hir::ForeignItem<'tcx>) {}
941 }
942
943 fn typeck_item_bodies(tcx: TyCtxt<'_>, (): ()) {
944     tcx.hir().par_body_owners(|body_owner_def_id| tcx.ensure().typeck(body_owner_def_id));
945 }
946
947 fn fatally_break_rust(sess: &Session) {
948     let handler = sess.diagnostic();
949     handler.span_bug_no_panic(
950         MultiSpan::new(),
951         "It looks like you're trying to break rust; would you like some ICE?",
952     );
953     handler.note_without_error("the compiler expectedly panicked. this is a feature.");
954     handler.note_without_error(
955         "we would appreciate a joke overview: \
956          https://github.com/rust-lang/rust/issues/43162#issuecomment-320764675",
957     );
958     handler.note_without_error(&format!(
959         "rustc {} running on {}",
960         option_env!("CFG_VERSION").unwrap_or("unknown_version"),
961         config::host_triple(),
962     ));
963 }
964
965 fn potentially_plural_count(count: usize, word: &str) -> String {
966     format!("{} {}{}", count, word, pluralize!(count))
967 }
968
969 fn has_expected_num_generic_args<'tcx>(
970     tcx: TyCtxt<'tcx>,
971     trait_did: Option<DefId>,
972     expected: usize,
973 ) -> bool {
974     trait_did.map_or(true, |trait_did| {
975         let generics = tcx.generics_of(trait_did);
976         generics.count() == expected + if generics.has_self { 1 } else { 0 }
977     })
978 }