]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - compiler/rustc_typeck/src/check/mod.rs
Stabilize File::options()
[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 outer_def_id = tcx.closure_base_def_id(def_id);
301     if outer_def_id != def_id {
302         return tcx.has_typeck_results(outer_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 outer_def_id = tcx.closure_base_def_id(def_id.to_def_id()).expect_local();
352     if outer_def_id != def_id {
353         return tcx.typeck(outer_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             wf_tys.extend(fn_sig.inputs_and_output.iter());
395             let fn_sig = inh.normalize_associated_types_in(
396                 body.value.span,
397                 body_id.hir_id,
398                 param_env,
399                 fn_sig,
400             );
401             wf_tys.extend(fn_sig.inputs_and_output.iter());
402
403             let fcx = check_fn(&inh, param_env, fn_sig, decl, id, body, None, true).0;
404             (fcx, wf_tys)
405         } else {
406             let fcx = FnCtxt::new(&inh, param_env, body.value.hir_id);
407             let expected_type = body_ty
408                 .and_then(|ty| match ty.kind {
409                     hir::TyKind::Infer => Some(<dyn AstConv<'_>>::ast_ty_to_ty(&fcx, ty)),
410                     _ => None,
411                 })
412                 .unwrap_or_else(|| match tcx.hir().get(id) {
413                     Node::AnonConst(_) => match tcx.hir().get(tcx.hir().get_parent_node(id)) {
414                         Node::Expr(&hir::Expr {
415                             kind: hir::ExprKind::ConstBlock(ref anon_const),
416                             ..
417                         }) if anon_const.hir_id == id => fcx.next_ty_var(TypeVariableOrigin {
418                             kind: TypeVariableOriginKind::TypeInference,
419                             span,
420                         }),
421                         Node::Ty(&hir::Ty {
422                             kind: hir::TyKind::Typeof(ref anon_const), ..
423                         }) if anon_const.hir_id == id => fcx.next_ty_var(TypeVariableOrigin {
424                             kind: TypeVariableOriginKind::TypeInference,
425                             span,
426                         }),
427                         Node::Expr(&hir::Expr { kind: hir::ExprKind::InlineAsm(asm), .. })
428                         | Node::Item(&hir::Item { kind: hir::ItemKind::GlobalAsm(asm), .. })
429                             if asm.operands.iter().any(|(op, _op_sp)| match op {
430                                 hir::InlineAsmOperand::Const { anon_const } => {
431                                     anon_const.hir_id == id
432                                 }
433                                 _ => false,
434                             }) =>
435                         {
436                             // Inline assembly constants must be integers.
437                             fcx.next_int_var()
438                         }
439                         _ => fallback(),
440                     },
441                     _ => fallback(),
442                 });
443
444             let expected_type = fcx.normalize_associated_types_in(body.value.span, expected_type);
445             fcx.require_type_is_sized(expected_type, body.value.span, traits::ConstSized);
446
447             // Gather locals in statics (because of block expressions).
448             GatherLocalsVisitor::new(&fcx).visit_body(body);
449
450             fcx.check_expr_coercable_to_type(&body.value, expected_type, None);
451
452             fcx.write_ty(id, expected_type);
453
454             (fcx, FxHashSet::default())
455         };
456
457         let fallback_has_occurred = fcx.type_inference_fallback();
458
459         // Even though coercion casts provide type hints, we check casts after fallback for
460         // backwards compatibility. This makes fallback a stronger type hint than a cast coercion.
461         fcx.check_casts();
462         fcx.select_obligations_where_possible(fallback_has_occurred, |_| {});
463
464         // Closure and generator analysis may run after fallback
465         // because they don't constrain other type variables.
466         fcx.closure_analyze(body);
467         assert!(fcx.deferred_call_resolutions.borrow().is_empty());
468         fcx.resolve_generator_interiors(def_id.to_def_id());
469
470         for (ty, span, code) in fcx.deferred_sized_obligations.borrow_mut().drain(..) {
471             let ty = fcx.normalize_ty(span, ty);
472             fcx.require_type_is_sized(ty, span, code);
473         }
474
475         fcx.select_all_obligations_or_error();
476
477         if fn_sig.is_some() {
478             fcx.regionck_fn(id, body, span, wf_tys);
479         } else {
480             fcx.regionck_expr(body);
481         }
482
483         fcx.resolve_type_vars_in_body(body)
484     });
485
486     // Consistency check our TypeckResults instance can hold all ItemLocalIds
487     // it will need to hold.
488     assert_eq!(typeck_results.hir_owner, id.owner);
489
490     typeck_results
491 }
492
493 /// When `check_fn` is invoked on a generator (i.e., a body that
494 /// includes yield), it returns back some information about the yield
495 /// points.
496 struct GeneratorTypes<'tcx> {
497     /// Type of generator argument / values returned by `yield`.
498     resume_ty: Ty<'tcx>,
499
500     /// Type of value that is yielded.
501     yield_ty: Ty<'tcx>,
502
503     /// Types that are captured (see `GeneratorInterior` for more).
504     interior: Ty<'tcx>,
505
506     /// Indicates if the generator is movable or static (immovable).
507     movability: hir::Movability,
508 }
509
510 /// Given a `DefId` for an opaque type in return position, find its parent item's return
511 /// expressions.
512 fn get_owner_return_paths(
513     tcx: TyCtxt<'tcx>,
514     def_id: LocalDefId,
515 ) -> Option<(hir::HirId, ReturnsVisitor<'tcx>)> {
516     let hir_id = tcx.hir().local_def_id_to_hir_id(def_id);
517     let id = tcx.hir().get_parent_item(hir_id);
518     tcx.hir()
519         .find(id)
520         .map(|n| (id, n))
521         .and_then(|(hir_id, node)| node.body_id().map(|b| (hir_id, b)))
522         .map(|(hir_id, body_id)| {
523             let body = tcx.hir().body(body_id);
524             let mut visitor = ReturnsVisitor::default();
525             visitor.visit_body(body);
526             (hir_id, visitor)
527         })
528 }
529
530 // Forbid defining intrinsics in Rust code,
531 // as they must always be defined by the compiler.
532 fn fn_maybe_err(tcx: TyCtxt<'_>, sp: Span, abi: Abi) {
533     if let Abi::RustIntrinsic | Abi::PlatformIntrinsic = abi {
534         tcx.sess.span_err(sp, "intrinsic must be in `extern \"rust-intrinsic\" { ... }` block");
535     }
536 }
537
538 fn maybe_check_static_with_link_section(tcx: TyCtxt<'_>, id: LocalDefId, span: Span) {
539     // Only restricted on wasm32 target for now
540     if !tcx.sess.opts.target_triple.triple().starts_with("wasm32") {
541         return;
542     }
543
544     // If `#[link_section]` is missing, then nothing to verify
545     let attrs = tcx.codegen_fn_attrs(id);
546     if attrs.link_section.is_none() {
547         return;
548     }
549
550     // For the wasm32 target statics with `#[link_section]` are placed into custom
551     // sections of the final output file, but this isn't link custom sections of
552     // other executable formats. Namely we can only embed a list of bytes,
553     // nothing with pointers to anything else or relocations. If any relocation
554     // show up, reject them here.
555     // `#[link_section]` may contain arbitrary, or even undefined bytes, but it is
556     // the consumer's responsibility to ensure all bytes that have been read
557     // have defined values.
558     if let Ok(alloc) = tcx.eval_static_initializer(id.to_def_id()) {
559         if alloc.relocations().len() != 0 {
560             let msg = "statics with a custom `#[link_section]` must be a \
561                            simple list of bytes on the wasm target with no \
562                            extra levels of indirection such as references";
563             tcx.sess.span_err(span, msg);
564         }
565     }
566 }
567
568 fn report_forbidden_specialization(
569     tcx: TyCtxt<'_>,
570     impl_item: &hir::ImplItem<'_>,
571     parent_impl: DefId,
572 ) {
573     let mut err = struct_span_err!(
574         tcx.sess,
575         impl_item.span,
576         E0520,
577         "`{}` specializes an item from a parent `impl`, but \
578          that item is not marked `default`",
579         impl_item.ident
580     );
581     err.span_label(impl_item.span, format!("cannot specialize default item `{}`", impl_item.ident));
582
583     match tcx.span_of_impl(parent_impl) {
584         Ok(span) => {
585             err.span_label(span, "parent `impl` is here");
586             err.note(&format!(
587                 "to specialize, `{}` in the parent `impl` must be marked `default`",
588                 impl_item.ident
589             ));
590         }
591         Err(cname) => {
592             err.note(&format!("parent implementation is in crate `{}`", cname));
593         }
594     }
595
596     err.emit();
597 }
598
599 fn missing_items_err(
600     tcx: TyCtxt<'_>,
601     impl_span: Span,
602     missing_items: &[ty::AssocItem],
603     full_impl_span: Span,
604 ) {
605     let missing_items_msg = missing_items
606         .iter()
607         .map(|trait_item| trait_item.ident.to_string())
608         .collect::<Vec<_>>()
609         .join("`, `");
610
611     let mut err = struct_span_err!(
612         tcx.sess,
613         impl_span,
614         E0046,
615         "not all trait items implemented, missing: `{}`",
616         missing_items_msg
617     );
618     err.span_label(impl_span, format!("missing `{}` in implementation", missing_items_msg));
619
620     // `Span` before impl block closing brace.
621     let hi = full_impl_span.hi() - BytePos(1);
622     // Point at the place right before the closing brace of the relevant `impl` to suggest
623     // adding the associated item at the end of its body.
624     let sugg_sp = full_impl_span.with_lo(hi).with_hi(hi);
625     // Obtain the level of indentation ending in `sugg_sp`.
626     let indentation = tcx.sess.source_map().span_to_margin(sugg_sp).unwrap_or(0);
627     // Make the whitespace that will make the suggestion have the right indentation.
628     let padding: String = " ".repeat(indentation);
629
630     for trait_item in missing_items {
631         let snippet = suggestion_signature(trait_item, tcx);
632         let code = format!("{}{}\n{}", padding, snippet, padding);
633         let msg = format!("implement the missing item: `{}`", snippet);
634         let appl = Applicability::HasPlaceholders;
635         if let Some(span) = tcx.hir().span_if_local(trait_item.def_id) {
636             err.span_label(span, format!("`{}` from trait", trait_item.ident));
637             err.tool_only_span_suggestion(sugg_sp, &msg, code, appl);
638         } else {
639             err.span_suggestion_hidden(sugg_sp, &msg, code, appl);
640         }
641     }
642     err.emit();
643 }
644
645 /// Resugar `ty::GenericPredicates` in a way suitable to be used in structured suggestions.
646 fn bounds_from_generic_predicates<'tcx>(
647     tcx: TyCtxt<'tcx>,
648     predicates: ty::GenericPredicates<'tcx>,
649 ) -> (String, String) {
650     let mut types: FxHashMap<Ty<'tcx>, Vec<DefId>> = FxHashMap::default();
651     let mut projections = vec![];
652     for (predicate, _) in predicates.predicates {
653         debug!("predicate {:?}", predicate);
654         let bound_predicate = predicate.kind();
655         match bound_predicate.skip_binder() {
656             ty::PredicateKind::Trait(trait_predicate) => {
657                 let entry = types.entry(trait_predicate.self_ty()).or_default();
658                 let def_id = trait_predicate.def_id();
659                 if Some(def_id) != tcx.lang_items().sized_trait() {
660                     // Type params are `Sized` by default, do not add that restriction to the list
661                     // if it is a positive requirement.
662                     entry.push(trait_predicate.def_id());
663                 }
664             }
665             ty::PredicateKind::Projection(projection_pred) => {
666                 projections.push(bound_predicate.rebind(projection_pred));
667             }
668             _ => {}
669         }
670     }
671     let generics = if types.is_empty() {
672         "".to_string()
673     } else {
674         format!(
675             "<{}>",
676             types
677                 .keys()
678                 .filter_map(|t| match t.kind() {
679                     ty::Param(_) => Some(t.to_string()),
680                     // Avoid suggesting the following:
681                     // fn foo<T, <T as Trait>::Bar>(_: T) where T: Trait, <T as Trait>::Bar: Other {}
682                     _ => None,
683                 })
684                 .collect::<Vec<_>>()
685                 .join(", ")
686         )
687     };
688     let mut where_clauses = vec![];
689     for (ty, bounds) in types {
690         for bound in &bounds {
691             where_clauses.push(format!("{}: {}", ty, tcx.def_path_str(*bound)));
692         }
693     }
694     for projection in &projections {
695         let p = projection.skip_binder();
696         // FIXME: this is not currently supported syntax, we should be looking at the `types` and
697         // insert the associated types where they correspond, but for now let's be "lazy" and
698         // propose this instead of the following valid resugaring:
699         // `T: Trait, Trait::Assoc = K` â†’ `T: Trait<Assoc = K>`
700         where_clauses.push(format!("{} = {}", tcx.def_path_str(p.projection_ty.item_def_id), p.ty));
701     }
702     let where_clauses = if where_clauses.is_empty() {
703         String::new()
704     } else {
705         format!(" where {}", where_clauses.join(", "))
706     };
707     (generics, where_clauses)
708 }
709
710 /// Return placeholder code for the given function.
711 fn fn_sig_suggestion<'tcx>(
712     tcx: TyCtxt<'tcx>,
713     sig: ty::FnSig<'tcx>,
714     ident: Ident,
715     predicates: ty::GenericPredicates<'tcx>,
716     assoc: &ty::AssocItem,
717 ) -> String {
718     let args = sig
719         .inputs()
720         .iter()
721         .enumerate()
722         .map(|(i, ty)| {
723             Some(match ty.kind() {
724                 ty::Param(_) if assoc.fn_has_self_parameter && i == 0 => "self".to_string(),
725                 ty::Ref(reg, ref_ty, mutability) if i == 0 => {
726                     let reg = match &format!("{}", reg)[..] {
727                         "'_" | "" => String::new(),
728                         reg => format!("{} ", reg),
729                     };
730                     if assoc.fn_has_self_parameter {
731                         match ref_ty.kind() {
732                             ty::Param(param) if param.name == kw::SelfUpper => {
733                                 format!("&{}{}self", reg, mutability.prefix_str())
734                             }
735
736                             _ => format!("self: {}", ty),
737                         }
738                     } else {
739                         format!("_: {}", ty)
740                     }
741                 }
742                 _ => {
743                     if assoc.fn_has_self_parameter && i == 0 {
744                         format!("self: {}", ty)
745                     } else {
746                         format!("_: {}", ty)
747                     }
748                 }
749             })
750         })
751         .chain(std::iter::once(if sig.c_variadic { Some("...".to_string()) } else { None }))
752         .flatten()
753         .collect::<Vec<String>>()
754         .join(", ");
755     let output = sig.output();
756     let output = if !output.is_unit() { format!(" -> {}", output) } else { String::new() };
757
758     let unsafety = sig.unsafety.prefix_str();
759     let (generics, where_clauses) = bounds_from_generic_predicates(tcx, predicates);
760
761     // FIXME: this is not entirely correct, as the lifetimes from borrowed params will
762     // not be present in the `fn` definition, not will we account for renamed
763     // lifetimes between the `impl` and the `trait`, but this should be good enough to
764     // fill in a significant portion of the missing code, and other subsequent
765     // suggestions can help the user fix the code.
766     format!(
767         "{}fn {}{}({}){}{} {{ todo!() }}",
768         unsafety, ident, generics, args, output, where_clauses
769     )
770 }
771
772 /// Return placeholder code for the given associated item.
773 /// Similar to `ty::AssocItem::suggestion`, but appropriate for use as the code snippet of a
774 /// structured suggestion.
775 fn suggestion_signature(assoc: &ty::AssocItem, tcx: TyCtxt<'_>) -> String {
776     match assoc.kind {
777         ty::AssocKind::Fn => {
778             // We skip the binder here because the binder would deanonymize all
779             // late-bound regions, and we don't want method signatures to show up
780             // `as for<'r> fn(&'r MyType)`.  Pretty-printing handles late-bound
781             // regions just fine, showing `fn(&MyType)`.
782             fn_sig_suggestion(
783                 tcx,
784                 tcx.fn_sig(assoc.def_id).skip_binder(),
785                 assoc.ident,
786                 tcx.predicates_of(assoc.def_id),
787                 assoc,
788             )
789         }
790         ty::AssocKind::Type => format!("type {} = Type;", assoc.ident),
791         ty::AssocKind::Const => {
792             let ty = tcx.type_of(assoc.def_id);
793             let val = expr::ty_kind_suggestion(ty).unwrap_or("value");
794             format!("const {}: {} = {};", assoc.ident, ty, val)
795         }
796     }
797 }
798
799 /// Emit an error when encountering two or more variants in a transparent enum.
800 fn bad_variant_count<'tcx>(tcx: TyCtxt<'tcx>, adt: &'tcx ty::AdtDef, sp: Span, did: DefId) {
801     let variant_spans: Vec<_> = adt
802         .variants
803         .iter()
804         .map(|variant| tcx.hir().span_if_local(variant.def_id).unwrap())
805         .collect();
806     let msg = format!("needs exactly one variant, but has {}", adt.variants.len(),);
807     let mut err = struct_span_err!(tcx.sess, sp, E0731, "transparent enum {}", msg);
808     err.span_label(sp, &msg);
809     if let [start @ .., end] = &*variant_spans {
810         for variant_span in start {
811             err.span_label(*variant_span, "");
812         }
813         err.span_label(*end, &format!("too many variants in `{}`", tcx.def_path_str(did)));
814     }
815     err.emit();
816 }
817
818 /// Emit an error when encountering two or more non-zero-sized fields in a transparent
819 /// enum.
820 fn bad_non_zero_sized_fields<'tcx>(
821     tcx: TyCtxt<'tcx>,
822     adt: &'tcx ty::AdtDef,
823     field_count: usize,
824     field_spans: impl Iterator<Item = Span>,
825     sp: Span,
826 ) {
827     let msg = format!("needs at most one non-zero-sized field, but has {}", field_count);
828     let mut err = struct_span_err!(
829         tcx.sess,
830         sp,
831         E0690,
832         "{}transparent {} {}",
833         if adt.is_enum() { "the variant of a " } else { "" },
834         adt.descr(),
835         msg,
836     );
837     err.span_label(sp, &msg);
838     for sp in field_spans {
839         err.span_label(sp, "this field is non-zero-sized");
840     }
841     err.emit();
842 }
843
844 fn report_unexpected_variant_res(tcx: TyCtxt<'_>, res: Res, span: Span) {
845     struct_span_err!(
846         tcx.sess,
847         span,
848         E0533,
849         "expected unit struct, unit variant or constant, found {}{}",
850         res.descr(),
851         tcx.sess
852             .source_map()
853             .span_to_snippet(span)
854             .map_or_else(|_| String::new(), |s| format!(" `{}`", s)),
855     )
856     .emit();
857 }
858
859 /// Controls whether the arguments are tupled. This is used for the call
860 /// operator.
861 ///
862 /// Tupling means that all call-side arguments are packed into a tuple and
863 /// passed as a single parameter. For example, if tupling is enabled, this
864 /// function:
865 ///
866 ///     fn f(x: (isize, isize))
867 ///
868 /// Can be called as:
869 ///
870 ///     f(1, 2);
871 ///
872 /// Instead of:
873 ///
874 ///     f((1, 2));
875 #[derive(Clone, Eq, PartialEq)]
876 enum TupleArgumentsFlag {
877     DontTupleArguments,
878     TupleArguments,
879 }
880
881 /// A wrapper for `InferCtxt`'s `in_progress_typeck_results` field.
882 #[derive(Copy, Clone)]
883 struct MaybeInProgressTables<'a, 'tcx> {
884     maybe_typeck_results: Option<&'a RefCell<ty::TypeckResults<'tcx>>>,
885 }
886
887 impl<'a, 'tcx> MaybeInProgressTables<'a, 'tcx> {
888     fn borrow(self) -> Ref<'a, ty::TypeckResults<'tcx>> {
889         match self.maybe_typeck_results {
890             Some(typeck_results) => typeck_results.borrow(),
891             None => bug!(
892                 "MaybeInProgressTables: inh/fcx.typeck_results.borrow() with no typeck results"
893             ),
894         }
895     }
896
897     fn borrow_mut(self) -> RefMut<'a, ty::TypeckResults<'tcx>> {
898         match self.maybe_typeck_results {
899             Some(typeck_results) => typeck_results.borrow_mut(),
900             None => bug!(
901                 "MaybeInProgressTables: inh/fcx.typeck_results.borrow_mut() with no typeck results"
902             ),
903         }
904     }
905 }
906
907 struct CheckItemTypesVisitor<'tcx> {
908     tcx: TyCtxt<'tcx>,
909 }
910
911 impl ItemLikeVisitor<'tcx> for CheckItemTypesVisitor<'tcx> {
912     fn visit_item(&mut self, i: &'tcx hir::Item<'tcx>) {
913         check_item_type(self.tcx, i);
914     }
915     fn visit_trait_item(&mut self, _: &'tcx hir::TraitItem<'tcx>) {}
916     fn visit_impl_item(&mut self, _: &'tcx hir::ImplItem<'tcx>) {}
917     fn visit_foreign_item(&mut self, _: &'tcx hir::ForeignItem<'tcx>) {}
918 }
919
920 fn typeck_item_bodies(tcx: TyCtxt<'_>, (): ()) {
921     tcx.hir().par_body_owners(|body_owner_def_id| tcx.ensure().typeck(body_owner_def_id));
922 }
923
924 fn fatally_break_rust(sess: &Session) {
925     let handler = sess.diagnostic();
926     handler.span_bug_no_panic(
927         MultiSpan::new(),
928         "It looks like you're trying to break rust; would you like some ICE?",
929     );
930     handler.note_without_error("the compiler expectedly panicked. this is a feature.");
931     handler.note_without_error(
932         "we would appreciate a joke overview: \
933          https://github.com/rust-lang/rust/issues/43162#issuecomment-320764675",
934     );
935     handler.note_without_error(&format!(
936         "rustc {} running on {}",
937         option_env!("CFG_VERSION").unwrap_or("unknown_version"),
938         config::host_triple(),
939     ));
940 }
941
942 fn potentially_plural_count(count: usize, word: &str) -> String {
943     format!("{} {}{}", count, word, pluralize!(count))
944 }
945
946 fn has_expected_num_generic_args<'tcx>(
947     tcx: TyCtxt<'tcx>,
948     trait_did: Option<DefId>,
949     expected: usize,
950 ) -> bool {
951     trait_did.map_or(true, |trait_did| {
952         let generics = tcx.generics_of(trait_did);
953         generics.count() == expected + if generics.has_self { 1 } else { 0 }
954     })
955 }