]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - compiler/rustc_typeck/src/check/mod.rs
docs: add missing word
[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 mod regionck;
91 pub mod rvalue_scopes;
92 mod upvar;
93 mod wfcheck;
94 pub mod writeback;
95
96 use check::{check_abi, check_fn, check_mod_item_types};
97 pub use diverges::Diverges;
98 pub use expectation::Expectation;
99 pub use fn_ctxt::*;
100 use hir::def::CtorOf;
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::{
107     pluralize, struct_span_err, Applicability, DiagnosticBuilder, EmissionGuarantee, MultiSpan,
108 };
109 use rustc_hir as hir;
110 use rustc_hir::def::Res;
111 use rustc_hir::def_id::{DefId, LocalDefId};
112 use rustc_hir::intravisit::Visitor;
113 use rustc_hir::{HirIdMap, ImplicitSelfKind, Node};
114 use rustc_index::bit_set::BitSet;
115 use rustc_index::vec::Idx;
116 use rustc_infer::infer::type_variable::{TypeVariableOrigin, TypeVariableOriginKind};
117 use rustc_middle::ty::query::Providers;
118 use rustc_middle::ty::subst::{InternalSubsts, Subst, SubstsRef};
119 use rustc_middle::ty::{self, Ty, TyCtxt, UserType};
120 use rustc_session::config;
121 use rustc_session::parse::feature_err;
122 use rustc_session::Session;
123 use rustc_span::source_map::DUMMY_SP;
124 use rustc_span::symbol::{kw, Ident};
125 use rustc_span::{self, BytePos, Span};
126 use rustc_target::abi::VariantIdx;
127 use rustc_target::spec::abi::Abi;
128 use rustc_trait_selection::traits;
129 use rustc_trait_selection::traits::error_reporting::recursive_type_with_infinite_size_error;
130 use rustc_trait_selection::traits::error_reporting::suggestions::ReturnsVisitor;
131
132 use std::cell::{Ref, RefCell, RefMut};
133
134 use crate::require_c_abi_if_c_variadic;
135 use crate::util::common::indenter;
136
137 use self::coercion::DynamicCoerceMany;
138 use self::region::region_scope_tree;
139 pub use self::Expectation::*;
140
141 #[macro_export]
142 macro_rules! type_error_struct {
143     ($session:expr, $span:expr, $typ:expr, $code:ident, $($message:tt)*) => ({
144         let mut err = rustc_errors::struct_span_err!($session, $span, $code, $($message)*);
145
146         if $typ.references_error() {
147             err.downgrade_to_delayed_bug();
148         }
149
150         err
151     })
152 }
153
154 /// The type of a local binding, including the revealed type for anon types.
155 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
156 pub struct LocalTy<'tcx> {
157     decl_ty: Ty<'tcx>,
158     revealed_ty: Ty<'tcx>,
159 }
160
161 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq)]
162 pub enum Needs {
163     MutPlace,
164     None,
165 }
166
167 impl Needs {
168     fn maybe_mut_place(m: hir::Mutability) -> Self {
169         match m {
170             hir::Mutability::Mut => Needs::MutPlace,
171             hir::Mutability::Not => Needs::None,
172         }
173     }
174 }
175
176 #[derive(Copy, Clone)]
177 pub struct UnsafetyState {
178     pub def: hir::HirId,
179     pub unsafety: hir::Unsafety,
180     from_fn: bool,
181 }
182
183 impl UnsafetyState {
184     pub fn function(unsafety: hir::Unsafety, def: hir::HirId) -> UnsafetyState {
185         UnsafetyState { def, unsafety, from_fn: true }
186     }
187
188     pub fn recurse(self, blk: &hir::Block<'_>) -> UnsafetyState {
189         use hir::BlockCheckMode;
190         match self.unsafety {
191             // If this unsafe, then if the outer function was already marked as
192             // unsafe we shouldn't attribute the unsafe'ness to the block. This
193             // way the block can be warned about instead of ignoring this
194             // extraneous block (functions are never warned about).
195             hir::Unsafety::Unsafe if self.from_fn => self,
196
197             unsafety => {
198                 let (unsafety, def) = match blk.rules {
199                     BlockCheckMode::UnsafeBlock(..) => (hir::Unsafety::Unsafe, blk.hir_id),
200                     BlockCheckMode::DefaultBlock => (unsafety, self.def),
201                 };
202                 UnsafetyState { def, unsafety, from_fn: false }
203             }
204         }
205     }
206 }
207
208 #[derive(Debug, Copy, Clone)]
209 pub enum PlaceOp {
210     Deref,
211     Index,
212 }
213
214 pub struct BreakableCtxt<'tcx> {
215     may_break: bool,
216
217     // this is `null` for loops where break with a value is illegal,
218     // such as `while`, `for`, and `while let`
219     coerce: Option<DynamicCoerceMany<'tcx>>,
220 }
221
222 pub struct EnclosingBreakables<'tcx> {
223     stack: Vec<BreakableCtxt<'tcx>>,
224     by_id: HirIdMap<usize>,
225 }
226
227 impl<'tcx> EnclosingBreakables<'tcx> {
228     fn find_breakable(&mut self, target_id: hir::HirId) -> &mut BreakableCtxt<'tcx> {
229         self.opt_find_breakable(target_id).unwrap_or_else(|| {
230             bug!("could not find enclosing breakable with id {}", target_id);
231         })
232     }
233
234     fn opt_find_breakable(&mut self, target_id: hir::HirId) -> Option<&mut BreakableCtxt<'tcx>> {
235         match self.by_id.get(&target_id) {
236             Some(ix) => Some(&mut self.stack[*ix]),
237             None => None,
238         }
239     }
240 }
241
242 pub fn provide(providers: &mut Providers) {
243     method::provide(providers);
244     wfcheck::provide(providers);
245     *providers = Providers {
246         typeck_item_bodies,
247         typeck_const_arg,
248         typeck,
249         diagnostic_only_typeck,
250         has_typeck_results,
251         adt_destructor,
252         used_trait_imports,
253         check_mod_item_types,
254         region_scope_tree,
255         ..*providers
256     };
257 }
258
259 fn adt_destructor(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> Option<ty::Destructor> {
260     tcx.calculate_dtor(def_id, dropck::check_drop_impl)
261 }
262
263 /// If this `DefId` is a "primary tables entry", returns
264 /// `Some((body_id, body_ty, fn_sig))`. Otherwise, returns `None`.
265 ///
266 /// If this function returns `Some`, then `typeck_results(def_id)` will
267 /// succeed; if it returns `None`, then `typeck_results(def_id)` may or
268 /// may not succeed. In some cases where this function returns `None`
269 /// (notably closures), `typeck_results(def_id)` would wind up
270 /// redirecting to the owning function.
271 fn primary_body_of(
272     tcx: TyCtxt<'_>,
273     id: hir::HirId,
274 ) -> Option<(hir::BodyId, Option<&hir::Ty<'_>>, Option<&hir::FnSig<'_>>)> {
275     match tcx.hir().get(id) {
276         Node::Item(item) => match item.kind {
277             hir::ItemKind::Const(ty, body) | hir::ItemKind::Static(ty, _, body) => {
278                 Some((body, Some(ty), None))
279             }
280             hir::ItemKind::Fn(ref sig, .., body) => Some((body, None, Some(sig))),
281             _ => None,
282         },
283         Node::TraitItem(item) => match item.kind {
284             hir::TraitItemKind::Const(ty, Some(body)) => Some((body, Some(ty), None)),
285             hir::TraitItemKind::Fn(ref sig, hir::TraitFn::Provided(body)) => {
286                 Some((body, None, Some(sig)))
287             }
288             _ => None,
289         },
290         Node::ImplItem(item) => match item.kind {
291             hir::ImplItemKind::Const(ty, body) => Some((body, Some(ty), None)),
292             hir::ImplItemKind::Fn(ref sig, body) => Some((body, None, Some(sig))),
293             _ => None,
294         },
295         Node::AnonConst(constant) => Some((constant.body, None, None)),
296         _ => None,
297     }
298 }
299
300 fn has_typeck_results(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> bool {
301     // Closures' typeck results come from their outermost function,
302     // as they are part of the same "inference environment".
303     let typeck_root_def_id = tcx.typeck_root_def_id(def_id);
304     if typeck_root_def_id != def_id {
305         return tcx.has_typeck_results(typeck_root_def_id);
306     }
307
308     if let Some(def_id) = def_id.as_local() {
309         let id = tcx.hir().local_def_id_to_hir_id(def_id);
310         primary_body_of(tcx, id).is_some()
311     } else {
312         false
313     }
314 }
315
316 fn used_trait_imports(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: LocalDefId) -> &FxHashSet<LocalDefId> {
317     &*tcx.typeck(def_id).used_trait_imports
318 }
319
320 fn typeck_const_arg<'tcx>(
321     tcx: TyCtxt<'tcx>,
322     (did, param_did): (LocalDefId, DefId),
323 ) -> &ty::TypeckResults<'tcx> {
324     let fallback = move || tcx.type_of(param_did);
325     typeck_with_fallback(tcx, did, fallback)
326 }
327
328 fn typeck<'tcx>(tcx: TyCtxt<'tcx>, def_id: LocalDefId) -> &ty::TypeckResults<'tcx> {
329     if let Some(param_did) = tcx.opt_const_param_of(def_id) {
330         tcx.typeck_const_arg((def_id, param_did))
331     } else {
332         let fallback = move || tcx.type_of(def_id.to_def_id());
333         typeck_with_fallback(tcx, def_id, fallback)
334     }
335 }
336
337 /// Used only to get `TypeckResults` for type inference during error recovery.
338 /// Currently only used for type inference of `static`s and `const`s to avoid type cycle errors.
339 fn diagnostic_only_typeck<'tcx>(tcx: TyCtxt<'tcx>, def_id: LocalDefId) -> &ty::TypeckResults<'tcx> {
340     let fallback = move || {
341         let span = tcx.hir().span(tcx.hir().local_def_id_to_hir_id(def_id));
342         tcx.ty_error_with_message(span, "diagnostic only typeck table used")
343     };
344     typeck_with_fallback(tcx, def_id, fallback)
345 }
346
347 #[instrument(skip(tcx, fallback))]
348 fn typeck_with_fallback<'tcx>(
349     tcx: TyCtxt<'tcx>,
350     def_id: LocalDefId,
351     fallback: impl Fn() -> Ty<'tcx> + 'tcx,
352 ) -> &'tcx ty::TypeckResults<'tcx> {
353     // Closures' typeck results come from their outermost function,
354     // as they are part of the same "inference environment".
355     let typeck_root_def_id = tcx.typeck_root_def_id(def_id.to_def_id()).expect_local();
356     if typeck_root_def_id != def_id {
357         return tcx.typeck(typeck_root_def_id);
358     }
359
360     let id = tcx.hir().local_def_id_to_hir_id(def_id);
361     let span = tcx.hir().span(id);
362
363     // Figure out what primary body this item has.
364     let (body_id, body_ty, fn_sig) = primary_body_of(tcx, id).unwrap_or_else(|| {
365         span_bug!(span, "can't type-check body of {:?}", def_id);
366     });
367     let body = tcx.hir().body(body_id);
368
369     let typeck_results = Inherited::build(tcx, def_id).enter(|inh| {
370         let param_env = tcx.param_env(def_id);
371         let fcx = if let Some(hir::FnSig { header, decl, .. }) = fn_sig {
372             let fn_sig = if crate::collect::get_infer_ret_ty(&decl.output).is_some() {
373                 let fcx = FnCtxt::new(&inh, param_env, body.value.hir_id);
374                 <dyn AstConv<'_>>::ty_of_fn(&fcx, id, header.unsafety, header.abi, decl, None, None)
375             } else {
376                 tcx.fn_sig(def_id)
377             };
378
379             check_abi(tcx, id, span, fn_sig.abi());
380
381             // Compute the function signature from point of view of inside the fn.
382             let fn_sig = tcx.liberate_late_bound_regions(def_id.to_def_id(), fn_sig);
383             let fn_sig = inh.normalize_associated_types_in(
384                 body.value.span,
385                 body_id.hir_id,
386                 param_env,
387                 fn_sig,
388             );
389             check_fn(&inh, param_env, fn_sig, decl, id, body, None, true).0
390         } else {
391             let fcx = FnCtxt::new(&inh, param_env, body.value.hir_id);
392             let expected_type = body_ty
393                 .and_then(|ty| match ty.kind {
394                     hir::TyKind::Infer => Some(<dyn AstConv<'_>>::ast_ty_to_ty(&fcx, ty)),
395                     _ => None,
396                 })
397                 .unwrap_or_else(|| match tcx.hir().get(id) {
398                     Node::AnonConst(_) => match tcx.hir().get(tcx.hir().get_parent_node(id)) {
399                         Node::Expr(&hir::Expr {
400                             kind: hir::ExprKind::ConstBlock(ref anon_const),
401                             ..
402                         }) if anon_const.hir_id == id => fcx.next_ty_var(TypeVariableOrigin {
403                             kind: TypeVariableOriginKind::TypeInference,
404                             span,
405                         }),
406                         Node::Ty(&hir::Ty {
407                             kind: hir::TyKind::Typeof(ref anon_const), ..
408                         }) if anon_const.hir_id == id => fcx.next_ty_var(TypeVariableOrigin {
409                             kind: TypeVariableOriginKind::TypeInference,
410                             span,
411                         }),
412                         Node::Expr(&hir::Expr { kind: hir::ExprKind::InlineAsm(asm), .. })
413                         | Node::Item(&hir::Item { kind: hir::ItemKind::GlobalAsm(asm), .. }) => {
414                             let operand_ty = asm
415                                 .operands
416                                 .iter()
417                                 .filter_map(|(op, _op_sp)| match op {
418                                     hir::InlineAsmOperand::Const { anon_const }
419                                         if anon_const.hir_id == id =>
420                                     {
421                                         // Inline assembly constants must be integers.
422                                         Some(fcx.next_int_var())
423                                     }
424                                     hir::InlineAsmOperand::SymFn { anon_const }
425                                         if anon_const.hir_id == id =>
426                                     {
427                                         Some(fcx.next_ty_var(TypeVariableOrigin {
428                                             kind: TypeVariableOriginKind::MiscVariable,
429                                             span,
430                                         }))
431                                     }
432                                     _ => None,
433                                 })
434                                 .next();
435                             operand_ty.unwrap_or_else(fallback)
436                         }
437                         _ => fallback(),
438                     },
439                     _ => fallback(),
440                 });
441
442             let expected_type = fcx.normalize_associated_types_in(body.value.span, expected_type);
443             fcx.require_type_is_sized(expected_type, body.value.span, traits::ConstSized);
444
445             // Gather locals in statics (because of block expressions).
446             GatherLocalsVisitor::new(&fcx).visit_body(body);
447
448             fcx.check_expr_coercable_to_type(&body.value, expected_type, None);
449
450             fcx.write_ty(id, expected_type);
451
452             fcx
453         };
454
455         let fallback_has_occurred = fcx.type_inference_fallback();
456
457         // Even though coercion casts provide type hints, we check casts after fallback for
458         // backwards compatibility. This makes fallback a stronger type hint than a cast coercion.
459         fcx.check_casts();
460         fcx.select_obligations_where_possible(fallback_has_occurred, |_| {});
461
462         // Closure and generator analysis may run after fallback
463         // because they don't constrain other type variables.
464         fcx.closure_analyze(body);
465         assert!(fcx.deferred_call_resolutions.borrow().is_empty());
466         // Before the generator analysis, temporary scopes shall be marked to provide more
467         // precise information on types to be captured.
468         fcx.resolve_rvalue_scopes(def_id.to_def_id());
469         fcx.resolve_generator_interiors(def_id.to_def_id());
470
471         for (ty, span, code) in fcx.deferred_sized_obligations.borrow_mut().drain(..) {
472             let ty = fcx.normalize_ty(span, ty);
473             fcx.require_type_is_sized(ty, span, code);
474         }
475
476         fcx.select_all_obligations_or_error();
477
478         if !fcx.infcx.is_tainted_by_errors() {
479             fcx.check_transmutes();
480         }
481
482         fcx.check_asms();
483
484         fcx.infcx.skip_region_resolution();
485
486         fcx.resolve_type_vars_in_body(body)
487     });
488
489     // Consistency check our TypeckResults instance can hold all ItemLocalIds
490     // it will need to hold.
491     assert_eq!(typeck_results.hir_owner, id.owner);
492
493     typeck_results
494 }
495
496 /// When `check_fn` is invoked on a generator (i.e., a body that
497 /// includes yield), it returns back some information about the yield
498 /// points.
499 struct GeneratorTypes<'tcx> {
500     /// Type of generator argument / values returned by `yield`.
501     resume_ty: Ty<'tcx>,
502
503     /// Type of value that is yielded.
504     yield_ty: Ty<'tcx>,
505
506     /// Types that are captured (see `GeneratorInterior` for more).
507     interior: Ty<'tcx>,
508
509     /// Indicates if the generator is movable or static (immovable).
510     movability: hir::Movability,
511 }
512
513 /// Given a `DefId` for an opaque type in return position, find its parent item's return
514 /// expressions.
515 fn get_owner_return_paths<'tcx>(
516     tcx: TyCtxt<'tcx>,
517     def_id: LocalDefId,
518 ) -> Option<(LocalDefId, ReturnsVisitor<'tcx>)> {
519     let hir_id = tcx.hir().local_def_id_to_hir_id(def_id);
520     let parent_id = tcx.hir().get_parent_item(hir_id);
521     tcx.hir().find_by_def_id(parent_id).and_then(|node| node.body_id()).map(|body_id| {
522         let body = tcx.hir().body(body_id);
523         let mut visitor = ReturnsVisitor::default();
524         visitor.visit_body(body);
525         (parent_id, visitor)
526     })
527 }
528
529 // Forbid defining intrinsics in Rust code,
530 // as they must always be defined by the compiler.
531 fn fn_maybe_err(tcx: TyCtxt<'_>, sp: Span, abi: Abi) {
532     if let Abi::RustIntrinsic | Abi::PlatformIntrinsic = abi {
533         tcx.sess.span_err(sp, "intrinsic must be in `extern \"rust-intrinsic\" { ... }` block");
534     }
535 }
536
537 fn maybe_check_static_with_link_section(tcx: TyCtxt<'_>, id: LocalDefId) {
538     // Only restricted on wasm target for now
539     if !tcx.sess.target.is_like_wasm {
540         return;
541     }
542
543     // If `#[link_section]` is missing, then nothing to verify
544     let attrs = tcx.codegen_fn_attrs(id);
545     if attrs.link_section.is_none() {
546         return;
547     }
548
549     // For the wasm32 target statics with `#[link_section]` are placed into custom
550     // sections of the final output file, but this isn't link custom sections of
551     // other executable formats. Namely we can only embed a list of bytes,
552     // nothing with pointers to anything else or relocations. If any relocation
553     // show up, reject them here.
554     // `#[link_section]` may contain arbitrary, or even undefined bytes, but it is
555     // the consumer's responsibility to ensure all bytes that have been read
556     // have defined values.
557     if let Ok(alloc) = tcx.eval_static_initializer(id.to_def_id())
558         && alloc.inner().relocations().len() != 0
559     {
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(tcx.def_span(id), msg);
564     }
565 }
566
567 fn report_forbidden_specialization(
568     tcx: TyCtxt<'_>,
569     impl_item: &hir::ImplItemRef,
570     parent_impl: DefId,
571 ) {
572     let mut err = struct_span_err!(
573         tcx.sess,
574         impl_item.span,
575         E0520,
576         "`{}` specializes an item from a parent `impl`, but \
577          that item is not marked `default`",
578         impl_item.ident
579     );
580     err.span_label(impl_item.span, format!("cannot specialize default item `{}`", impl_item.ident));
581
582     match tcx.span_of_impl(parent_impl) {
583         Ok(span) => {
584             err.span_label(span, "parent `impl` is here");
585             err.note(&format!(
586                 "to specialize, `{}` in the parent `impl` must be marked `default`",
587                 impl_item.ident
588             ));
589         }
590         Err(cname) => {
591             err.note(&format!("parent implementation is in crate `{cname}`"));
592         }
593     }
594
595     err.emit();
596 }
597
598 fn missing_items_err(
599     tcx: TyCtxt<'_>,
600     impl_span: Span,
601     missing_items: &[&ty::AssocItem],
602     full_impl_span: Span,
603 ) {
604     let missing_items_msg = missing_items
605         .iter()
606         .map(|trait_item| trait_item.name.to_string())
607         .collect::<Vec<_>>()
608         .join("`, `");
609
610     let mut err = struct_span_err!(
611         tcx.sess,
612         impl_span,
613         E0046,
614         "not all trait items implemented, missing: `{missing_items_msg}`",
615     );
616     err.span_label(impl_span, format!("missing `{missing_items_msg}` in implementation"));
617
618     // `Span` before impl block closing brace.
619     let hi = full_impl_span.hi() - BytePos(1);
620     // Point at the place right before the closing brace of the relevant `impl` to suggest
621     // adding the associated item at the end of its body.
622     let sugg_sp = full_impl_span.with_lo(hi).with_hi(hi);
623     // Obtain the level of indentation ending in `sugg_sp`.
624     let padding =
625         tcx.sess.source_map().indentation_before(sugg_sp).unwrap_or_else(|| String::new());
626
627     for trait_item in missing_items {
628         let snippet = suggestion_signature(trait_item, tcx);
629         let code = format!("{}{}\n{}", padding, snippet, padding);
630         let msg = format!("implement the missing item: `{snippet}`");
631         let appl = Applicability::HasPlaceholders;
632         if let Some(span) = tcx.hir().span_if_local(trait_item.def_id) {
633             err.span_label(span, format!("`{}` from trait", trait_item.name));
634             err.tool_only_span_suggestion(sugg_sp, &msg, code, appl);
635         } else {
636             err.span_suggestion_hidden(sugg_sp, &msg, code, appl);
637         }
638     }
639     err.emit();
640 }
641
642 fn missing_items_must_implement_one_of_err(
643     tcx: TyCtxt<'_>,
644     impl_span: Span,
645     missing_items: &[Ident],
646     annotation_span: Option<Span>,
647 ) {
648     let missing_items_msg =
649         missing_items.iter().map(Ident::to_string).collect::<Vec<_>>().join("`, `");
650
651     let mut err = struct_span_err!(
652         tcx.sess,
653         impl_span,
654         E0046,
655         "not all trait items implemented, missing one of: `{missing_items_msg}`",
656     );
657     err.span_label(impl_span, format!("missing one of `{missing_items_msg}` in implementation"));
658
659     if let Some(annotation_span) = annotation_span {
660         err.span_note(annotation_span, "required because of this annotation");
661     }
662
663     err.emit();
664 }
665
666 /// Re-sugar `ty::GenericPredicates` in a way suitable to be used in structured suggestions.
667 fn bounds_from_generic_predicates<'tcx>(
668     tcx: TyCtxt<'tcx>,
669     predicates: ty::GenericPredicates<'tcx>,
670 ) -> (String, String) {
671     let mut types: FxHashMap<Ty<'tcx>, Vec<DefId>> = FxHashMap::default();
672     let mut projections = vec![];
673     for (predicate, _) in predicates.predicates {
674         debug!("predicate {:?}", predicate);
675         let bound_predicate = predicate.kind();
676         match bound_predicate.skip_binder() {
677             ty::PredicateKind::Trait(trait_predicate) => {
678                 let entry = types.entry(trait_predicate.self_ty()).or_default();
679                 let def_id = trait_predicate.def_id();
680                 if Some(def_id) != tcx.lang_items().sized_trait() {
681                     // Type params are `Sized` by default, do not add that restriction to the list
682                     // if it is a positive requirement.
683                     entry.push(trait_predicate.def_id());
684                 }
685             }
686             ty::PredicateKind::Projection(projection_pred) => {
687                 projections.push(bound_predicate.rebind(projection_pred));
688             }
689             _ => {}
690         }
691     }
692     let generics = if types.is_empty() {
693         "".to_string()
694     } else {
695         format!(
696             "<{}>",
697             types
698                 .keys()
699                 .filter_map(|t| match t.kind() {
700                     ty::Param(_) => Some(t.to_string()),
701                     // Avoid suggesting the following:
702                     // fn foo<T, <T as Trait>::Bar>(_: T) where T: Trait, <T as Trait>::Bar: Other {}
703                     _ => None,
704                 })
705                 .collect::<Vec<_>>()
706                 .join(", ")
707         )
708     };
709     let mut where_clauses = vec![];
710     for (ty, bounds) in types {
711         where_clauses
712             .extend(bounds.into_iter().map(|bound| format!("{}: {}", ty, tcx.def_path_str(bound))));
713     }
714     for projection in &projections {
715         let p = projection.skip_binder();
716         // FIXME: this is not currently supported syntax, we should be looking at the `types` and
717         // insert the associated types where they correspond, but for now let's be "lazy" and
718         // propose this instead of the following valid resugaring:
719         // `T: Trait, Trait::Assoc = K` â†’ `T: Trait<Assoc = K>`
720         where_clauses.push(format!(
721             "{} = {}",
722             tcx.def_path_str(p.projection_ty.item_def_id),
723             p.term,
724         ));
725     }
726     let where_clauses = if where_clauses.is_empty() {
727         String::new()
728     } else {
729         format!(" where {}", where_clauses.join(", "))
730     };
731     (generics, where_clauses)
732 }
733
734 /// Return placeholder code for the given function.
735 fn fn_sig_suggestion<'tcx>(
736     tcx: TyCtxt<'tcx>,
737     sig: ty::FnSig<'tcx>,
738     ident: Ident,
739     predicates: ty::GenericPredicates<'tcx>,
740     assoc: &ty::AssocItem,
741 ) -> String {
742     let args = sig
743         .inputs()
744         .iter()
745         .enumerate()
746         .map(|(i, ty)| {
747             Some(match ty.kind() {
748                 ty::Param(_) if assoc.fn_has_self_parameter && i == 0 => "self".to_string(),
749                 ty::Ref(reg, ref_ty, mutability) if i == 0 => {
750                     let reg = format!("{reg} ");
751                     let reg = match &reg[..] {
752                         "'_ " | " " => "",
753                         reg => reg,
754                     };
755                     if assoc.fn_has_self_parameter {
756                         match ref_ty.kind() {
757                             ty::Param(param) if param.name == kw::SelfUpper => {
758                                 format!("&{}{}self", reg, mutability.prefix_str())
759                             }
760
761                             _ => format!("self: {ty}"),
762                         }
763                     } else {
764                         format!("_: {ty}")
765                     }
766                 }
767                 _ => {
768                     if assoc.fn_has_self_parameter && i == 0 {
769                         format!("self: {ty}")
770                     } else {
771                         format!("_: {ty}")
772                     }
773                 }
774             })
775         })
776         .chain(std::iter::once(if sig.c_variadic { Some("...".to_string()) } else { None }))
777         .flatten()
778         .collect::<Vec<String>>()
779         .join(", ");
780     let output = sig.output();
781     let output = if !output.is_unit() { format!(" -> {output}") } else { String::new() };
782
783     let unsafety = sig.unsafety.prefix_str();
784     let (generics, where_clauses) = bounds_from_generic_predicates(tcx, predicates);
785
786     // FIXME: this is not entirely correct, as the lifetimes from borrowed params will
787     // not be present in the `fn` definition, not will we account for renamed
788     // lifetimes between the `impl` and the `trait`, but this should be good enough to
789     // fill in a significant portion of the missing code, and other subsequent
790     // suggestions can help the user fix the code.
791     format!("{unsafety}fn {ident}{generics}({args}){output}{where_clauses} {{ todo!() }}")
792 }
793
794 /// Return placeholder code for the given associated item.
795 /// Similar to `ty::AssocItem::suggestion`, but appropriate for use as the code snippet of a
796 /// structured suggestion.
797 fn suggestion_signature(assoc: &ty::AssocItem, tcx: TyCtxt<'_>) -> String {
798     match assoc.kind {
799         ty::AssocKind::Fn => {
800             // We skip the binder here because the binder would deanonymize all
801             // late-bound regions, and we don't want method signatures to show up
802             // `as for<'r> fn(&'r MyType)`.  Pretty-printing handles late-bound
803             // regions just fine, showing `fn(&MyType)`.
804             fn_sig_suggestion(
805                 tcx,
806                 tcx.fn_sig(assoc.def_id).skip_binder(),
807                 assoc.ident(tcx),
808                 tcx.predicates_of(assoc.def_id),
809                 assoc,
810             )
811         }
812         ty::AssocKind::Type => format!("type {} = Type;", assoc.name),
813         ty::AssocKind::Const => {
814             let ty = tcx.type_of(assoc.def_id);
815             let val = expr::ty_kind_suggestion(ty).unwrap_or("value");
816             format!("const {}: {} = {};", assoc.name, ty, val)
817         }
818     }
819 }
820
821 /// Emit an error when encountering two or more variants in a transparent enum.
822 fn bad_variant_count<'tcx>(tcx: TyCtxt<'tcx>, adt: ty::AdtDef<'tcx>, sp: Span, did: DefId) {
823     let variant_spans: Vec<_> = adt
824         .variants()
825         .iter()
826         .map(|variant| tcx.hir().span_if_local(variant.def_id).unwrap())
827         .collect();
828     let msg = format!("needs exactly one variant, but has {}", adt.variants().len(),);
829     let mut err = struct_span_err!(tcx.sess, sp, E0731, "transparent enum {msg}");
830     err.span_label(sp, &msg);
831     if let [start @ .., end] = &*variant_spans {
832         for variant_span in start {
833             err.span_label(*variant_span, "");
834         }
835         err.span_label(*end, &format!("too many variants in `{}`", tcx.def_path_str(did)));
836     }
837     err.emit();
838 }
839
840 /// Emit an error when encountering two or more non-zero-sized fields in a transparent
841 /// enum.
842 fn bad_non_zero_sized_fields<'tcx>(
843     tcx: TyCtxt<'tcx>,
844     adt: ty::AdtDef<'tcx>,
845     field_count: usize,
846     field_spans: impl Iterator<Item = Span>,
847     sp: Span,
848 ) {
849     let msg = format!("needs at most one non-zero-sized field, but has {field_count}");
850     let mut err = struct_span_err!(
851         tcx.sess,
852         sp,
853         E0690,
854         "{}transparent {} {}",
855         if adt.is_enum() { "the variant of a " } else { "" },
856         adt.descr(),
857         msg,
858     );
859     err.span_label(sp, &msg);
860     for sp in field_spans {
861         err.span_label(sp, "this field is non-zero-sized");
862     }
863     err.emit();
864 }
865
866 fn report_unexpected_variant_res(tcx: TyCtxt<'_>, res: Res, span: Span) {
867     struct_span_err!(
868         tcx.sess,
869         span,
870         E0533,
871         "expected unit struct, unit variant or constant, found {}{}",
872         res.descr(),
873         tcx.sess
874             .source_map()
875             .span_to_snippet(span)
876             .map_or_else(|_| String::new(), |s| format!(" `{s}`",)),
877     )
878     .emit();
879 }
880
881 /// Controls whether the arguments are tupled. This is used for the call
882 /// operator.
883 ///
884 /// Tupling means that all call-side arguments are packed into a tuple and
885 /// passed as a single parameter. For example, if tupling is enabled, this
886 /// function:
887 /// ```
888 /// fn f(x: (isize, isize)) {}
889 /// ```
890 /// Can be called as:
891 /// ```ignore UNSOLVED (can this be done in user code?)
892 /// # fn f(x: (isize, isize)) {}
893 /// f(1, 2);
894 /// ```
895 /// Instead of:
896 /// ```
897 /// # fn f(x: (isize, isize)) {}
898 /// f((1, 2));
899 /// ```
900 #[derive(Clone, Eq, PartialEq)]
901 enum TupleArgumentsFlag {
902     DontTupleArguments,
903     TupleArguments,
904 }
905
906 /// A wrapper for `InferCtxt`'s `in_progress_typeck_results` field.
907 #[derive(Copy, Clone)]
908 struct MaybeInProgressTables<'a, 'tcx> {
909     maybe_typeck_results: Option<&'a RefCell<ty::TypeckResults<'tcx>>>,
910 }
911
912 impl<'a, 'tcx> MaybeInProgressTables<'a, 'tcx> {
913     fn borrow(self) -> Ref<'a, ty::TypeckResults<'tcx>> {
914         match self.maybe_typeck_results {
915             Some(typeck_results) => typeck_results.borrow(),
916             None => bug!(
917                 "MaybeInProgressTables: inh/fcx.typeck_results.borrow() with no typeck results"
918             ),
919         }
920     }
921
922     fn borrow_mut(self) -> RefMut<'a, ty::TypeckResults<'tcx>> {
923         match self.maybe_typeck_results {
924             Some(typeck_results) => typeck_results.borrow_mut(),
925             None => bug!(
926                 "MaybeInProgressTables: inh/fcx.typeck_results.borrow_mut() with no typeck results"
927             ),
928         }
929     }
930 }
931
932 fn typeck_item_bodies(tcx: TyCtxt<'_>, (): ()) {
933     tcx.hir().par_body_owners(|body_owner_def_id| tcx.ensure().typeck(body_owner_def_id));
934 }
935
936 fn fatally_break_rust(sess: &Session) {
937     let handler = sess.diagnostic();
938     handler.span_bug_no_panic(
939         MultiSpan::new(),
940         "It looks like you're trying to break rust; would you like some ICE?",
941     );
942     handler.note_without_error("the compiler expectedly panicked. this is a feature.");
943     handler.note_without_error(
944         "we would appreciate a joke overview: \
945          https://github.com/rust-lang/rust/issues/43162#issuecomment-320764675",
946     );
947     handler.note_without_error(&format!(
948         "rustc {} running on {}",
949         option_env!("CFG_VERSION").unwrap_or("unknown_version"),
950         config::host_triple(),
951     ));
952 }
953
954 fn potentially_plural_count(count: usize, word: &str) -> String {
955     format!("{} {}{}", count, word, pluralize!(count))
956 }
957
958 fn has_expected_num_generic_args<'tcx>(
959     tcx: TyCtxt<'tcx>,
960     trait_did: Option<DefId>,
961     expected: usize,
962 ) -> bool {
963     trait_did.map_or(true, |trait_did| {
964         let generics = tcx.generics_of(trait_did);
965         generics.count() == expected + if generics.has_self { 1 } else { 0 }
966     })
967 }
968
969 /// Suggests calling the constructor of a tuple struct or enum variant
970 ///
971 /// * `snippet` - The snippet of code that references the constructor
972 /// * `span` - The span of the snippet
973 /// * `params` - The number of parameters the constructor accepts
974 /// * `err` - A mutable diagnostic builder to add the suggestion to
975 fn suggest_call_constructor<G: EmissionGuarantee>(
976     span: Span,
977     kind: CtorOf,
978     params: usize,
979     err: &mut DiagnosticBuilder<'_, G>,
980 ) {
981     // Note: tuple-structs don't have named fields, so just use placeholders
982     let args = vec!["_"; params].join(", ");
983     let applicable = if params > 0 {
984         Applicability::HasPlaceholders
985     } else {
986         // When n = 0, it's an empty-tuple struct/enum variant
987         // so we trivially know how to construct it
988         Applicability::MachineApplicable
989     };
990     let kind = match kind {
991         CtorOf::Struct => "a struct",
992         CtorOf::Variant => "an enum variant",
993     };
994     err.span_label(span, &format!("this is the constructor of {kind}"));
995     err.multipart_suggestion(
996         "call the constructor",
997         vec![(span.shrink_to_lo(), "(".to_string()), (span.shrink_to_hi(), format!(")({args})"))],
998         applicable,
999     );
1000 }