]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - compiler/rustc_typeck/src/check/mod.rs
Auto merge of #88266 - nikomatsakis:issue-87879, r=jackh726
[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(ref ty, body) | hir::ItemKind::Static(ref 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(ref 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(ref 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 = 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             // Compute the fty from point of view of inside the fn.
387             let fn_sig = tcx.liberate_late_bound_regions(def_id.to_def_id(), fn_sig);
388             let fn_sig = inh.normalize_associated_types_in(
389                 body.value.span,
390                 body_id.hir_id,
391                 param_env,
392                 fn_sig,
393             );
394
395             let fcx = check_fn(&inh, param_env, fn_sig, decl, id, body, None, true).0;
396             fcx
397         } else {
398             let fcx = FnCtxt::new(&inh, param_env, body.value.hir_id);
399             let expected_type = body_ty
400                 .and_then(|ty| match ty.kind {
401                     hir::TyKind::Infer => Some(<dyn AstConv<'_>>::ast_ty_to_ty(&fcx, ty)),
402                     _ => None,
403                 })
404                 .unwrap_or_else(|| match tcx.hir().get(id) {
405                     Node::AnonConst(_) => match tcx.hir().get(tcx.hir().get_parent_node(id)) {
406                         Node::Expr(&hir::Expr {
407                             kind: hir::ExprKind::ConstBlock(ref anon_const),
408                             ..
409                         }) if anon_const.hir_id == id => fcx.next_ty_var(TypeVariableOrigin {
410                             kind: TypeVariableOriginKind::TypeInference,
411                             span,
412                         }),
413                         Node::Ty(&hir::Ty {
414                             kind: hir::TyKind::Typeof(ref anon_const), ..
415                         }) if anon_const.hir_id == id => fcx.next_ty_var(TypeVariableOrigin {
416                             kind: TypeVariableOriginKind::TypeInference,
417                             span,
418                         }),
419                         Node::Expr(&hir::Expr { kind: hir::ExprKind::InlineAsm(asm), .. })
420                         | Node::Item(&hir::Item { kind: hir::ItemKind::GlobalAsm(asm), .. })
421                             if asm.operands.iter().any(|(op, _op_sp)| match op {
422                                 hir::InlineAsmOperand::Const { anon_const } => {
423                                     anon_const.hir_id == id
424                                 }
425                                 _ => false,
426                             }) =>
427                         {
428                             // Inline assembly constants must be integers.
429                             fcx.next_int_var()
430                         }
431                         _ => fallback(),
432                     },
433                     _ => fallback(),
434                 });
435
436             let expected_type = fcx.normalize_associated_types_in(body.value.span, expected_type);
437             fcx.require_type_is_sized(expected_type, body.value.span, traits::ConstSized);
438
439             // Gather locals in statics (because of block expressions).
440             GatherLocalsVisitor::new(&fcx).visit_body(body);
441
442             fcx.check_expr_coercable_to_type(&body.value, expected_type, None);
443
444             fcx.write_ty(id, expected_type);
445
446             fcx
447         };
448
449         let fallback_has_occurred = fcx.type_inference_fallback();
450
451         // Even though coercion casts provide type hints, we check casts after fallback for
452         // backwards compatibility. This makes fallback a stronger type hint than a cast coercion.
453         fcx.check_casts();
454         fcx.select_obligations_where_possible(fallback_has_occurred, |_| {});
455
456         // Closure and generator analysis may run after fallback
457         // because they don't constrain other type variables.
458         fcx.closure_analyze(body);
459         assert!(fcx.deferred_call_resolutions.borrow().is_empty());
460         fcx.resolve_generator_interiors(def_id.to_def_id());
461
462         for (ty, span, code) in fcx.deferred_sized_obligations.borrow_mut().drain(..) {
463             let ty = fcx.normalize_ty(span, ty);
464             fcx.require_type_is_sized(ty, span, code);
465         }
466
467         fcx.select_all_obligations_or_error();
468
469         if fn_sig.is_some() {
470             fcx.regionck_fn(id, body);
471         } else {
472             fcx.regionck_expr(body);
473         }
474
475         fcx.resolve_type_vars_in_body(body)
476     });
477
478     // Consistency check our TypeckResults instance can hold all ItemLocalIds
479     // it will need to hold.
480     assert_eq!(typeck_results.hir_owner, id.owner);
481
482     typeck_results
483 }
484
485 /// When `check_fn` is invoked on a generator (i.e., a body that
486 /// includes yield), it returns back some information about the yield
487 /// points.
488 struct GeneratorTypes<'tcx> {
489     /// Type of generator argument / values returned by `yield`.
490     resume_ty: Ty<'tcx>,
491
492     /// Type of value that is yielded.
493     yield_ty: Ty<'tcx>,
494
495     /// Types that are captured (see `GeneratorInterior` for more).
496     interior: Ty<'tcx>,
497
498     /// Indicates if the generator is movable or static (immovable).
499     movability: hir::Movability,
500 }
501
502 /// Given a `DefId` for an opaque type in return position, find its parent item's return
503 /// expressions.
504 fn get_owner_return_paths(
505     tcx: TyCtxt<'tcx>,
506     def_id: LocalDefId,
507 ) -> Option<(hir::HirId, ReturnsVisitor<'tcx>)> {
508     let hir_id = tcx.hir().local_def_id_to_hir_id(def_id);
509     let id = tcx.hir().get_parent_item(hir_id);
510     tcx.hir()
511         .find(id)
512         .map(|n| (id, n))
513         .and_then(|(hir_id, node)| node.body_id().map(|b| (hir_id, b)))
514         .map(|(hir_id, body_id)| {
515             let body = tcx.hir().body(body_id);
516             let mut visitor = ReturnsVisitor::default();
517             visitor.visit_body(body);
518             (hir_id, visitor)
519         })
520 }
521
522 // Forbid defining intrinsics in Rust code,
523 // as they must always be defined by the compiler.
524 fn fn_maybe_err(tcx: TyCtxt<'_>, sp: Span, abi: Abi) {
525     if let Abi::RustIntrinsic | Abi::PlatformIntrinsic = abi {
526         tcx.sess.span_err(sp, "intrinsic must be in `extern \"rust-intrinsic\" { ... }` block");
527     }
528 }
529
530 fn maybe_check_static_with_link_section(tcx: TyCtxt<'_>, id: LocalDefId, span: Span) {
531     // Only restricted on wasm32 target for now
532     if !tcx.sess.opts.target_triple.triple().starts_with("wasm32") {
533         return;
534     }
535
536     // If `#[link_section]` is missing, then nothing to verify
537     let attrs = tcx.codegen_fn_attrs(id);
538     if attrs.link_section.is_none() {
539         return;
540     }
541
542     // For the wasm32 target statics with `#[link_section]` are placed into custom
543     // sections of the final output file, but this isn't link custom sections of
544     // other executable formats. Namely we can only embed a list of bytes,
545     // nothing with pointers to anything else or relocations. If any relocation
546     // show up, reject them here.
547     // `#[link_section]` may contain arbitrary, or even undefined bytes, but it is
548     // the consumer's responsibility to ensure all bytes that have been read
549     // have defined values.
550     match tcx.eval_static_initializer(id.to_def_id()) {
551         Ok(alloc) => {
552             if alloc.relocations().len() != 0 {
553                 let msg = "statics with a custom `#[link_section]` must be a \
554                            simple list of bytes on the wasm target with no \
555                            extra levels of indirection such as references";
556                 tcx.sess.span_err(span, msg);
557             }
558         }
559         Err(_) => {}
560     }
561 }
562
563 fn report_forbidden_specialization(
564     tcx: TyCtxt<'_>,
565     impl_item: &hir::ImplItem<'_>,
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.ident.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.ident));
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 /// Resugar `ty::GenericPredicates` in a way suitable to be used in structured suggestions.
641 fn bounds_from_generic_predicates<'tcx>(
642     tcx: TyCtxt<'tcx>,
643     predicates: ty::GenericPredicates<'tcx>,
644 ) -> (String, String) {
645     let mut types: FxHashMap<Ty<'tcx>, Vec<DefId>> = FxHashMap::default();
646     let mut projections = vec![];
647     for (predicate, _) in predicates.predicates {
648         debug!("predicate {:?}", predicate);
649         let bound_predicate = predicate.kind();
650         match bound_predicate.skip_binder() {
651             ty::PredicateKind::Trait(trait_predicate) => {
652                 let entry = types.entry(trait_predicate.self_ty()).or_default();
653                 let def_id = trait_predicate.def_id();
654                 if Some(def_id) != tcx.lang_items().sized_trait() {
655                     // Type params are `Sized` by default, do not add that restriction to the list
656                     // if it is a positive requirement.
657                     entry.push(trait_predicate.def_id());
658                 }
659             }
660             ty::PredicateKind::Projection(projection_pred) => {
661                 projections.push(bound_predicate.rebind(projection_pred));
662             }
663             _ => {}
664         }
665     }
666     let generics = if types.is_empty() {
667         "".to_string()
668     } else {
669         format!(
670             "<{}>",
671             types
672                 .keys()
673                 .filter_map(|t| match t.kind() {
674                     ty::Param(_) => Some(t.to_string()),
675                     // Avoid suggesting the following:
676                     // fn foo<T, <T as Trait>::Bar>(_: T) where T: Trait, <T as Trait>::Bar: Other {}
677                     _ => None,
678                 })
679                 .collect::<Vec<_>>()
680                 .join(", ")
681         )
682     };
683     let mut where_clauses = vec![];
684     for (ty, bounds) in types {
685         for bound in &bounds {
686             where_clauses.push(format!("{}: {}", ty, tcx.def_path_str(*bound)));
687         }
688     }
689     for projection in &projections {
690         let p = projection.skip_binder();
691         // FIXME: this is not currently supported syntax, we should be looking at the `types` and
692         // insert the associated types where they correspond, but for now let's be "lazy" and
693         // propose this instead of the following valid resugaring:
694         // `T: Trait, Trait::Assoc = K` â†’ `T: Trait<Assoc = K>`
695         where_clauses.push(format!("{} = {}", tcx.def_path_str(p.projection_ty.item_def_id), p.ty));
696     }
697     let where_clauses = if where_clauses.is_empty() {
698         String::new()
699     } else {
700         format!(" where {}", where_clauses.join(", "))
701     };
702     (generics, where_clauses)
703 }
704
705 /// Return placeholder code for the given function.
706 fn fn_sig_suggestion<'tcx>(
707     tcx: TyCtxt<'tcx>,
708     sig: ty::FnSig<'tcx>,
709     ident: Ident,
710     predicates: ty::GenericPredicates<'tcx>,
711     assoc: &ty::AssocItem,
712 ) -> String {
713     let args = sig
714         .inputs()
715         .iter()
716         .enumerate()
717         .map(|(i, ty)| {
718             Some(match ty.kind() {
719                 ty::Param(_) if assoc.fn_has_self_parameter && i == 0 => "self".to_string(),
720                 ty::Ref(reg, ref_ty, mutability) if i == 0 => {
721                     let reg = match &format!("{}", reg)[..] {
722                         "'_" | "" => String::new(),
723                         reg => format!("{} ", reg),
724                     };
725                     if assoc.fn_has_self_parameter {
726                         match ref_ty.kind() {
727                             ty::Param(param) if param.name == kw::SelfUpper => {
728                                 format!("&{}{}self", reg, mutability.prefix_str())
729                             }
730
731                             _ => format!("self: {}", ty),
732                         }
733                     } else {
734                         format!("_: {}", ty)
735                     }
736                 }
737                 _ => {
738                     if assoc.fn_has_self_parameter && i == 0 {
739                         format!("self: {}", ty)
740                     } else {
741                         format!("_: {}", ty)
742                     }
743                 }
744             })
745         })
746         .chain(std::iter::once(if sig.c_variadic { Some("...".to_string()) } else { None }))
747         .flatten()
748         .collect::<Vec<String>>()
749         .join(", ");
750     let output = sig.output();
751     let output = if !output.is_unit() { format!(" -> {}", output) } else { String::new() };
752
753     let unsafety = sig.unsafety.prefix_str();
754     let (generics, where_clauses) = bounds_from_generic_predicates(tcx, predicates);
755
756     // FIXME: this is not entirely correct, as the lifetimes from borrowed params will
757     // not be present in the `fn` definition, not will we account for renamed
758     // lifetimes between the `impl` and the `trait`, but this should be good enough to
759     // fill in a significant portion of the missing code, and other subsequent
760     // suggestions can help the user fix the code.
761     format!(
762         "{}fn {}{}({}){}{} {{ todo!() }}",
763         unsafety, ident, generics, args, output, where_clauses
764     )
765 }
766
767 /// Return placeholder code for the given associated item.
768 /// Similar to `ty::AssocItem::suggestion`, but appropriate for use as the code snippet of a
769 /// structured suggestion.
770 fn suggestion_signature(assoc: &ty::AssocItem, tcx: TyCtxt<'_>) -> String {
771     match assoc.kind {
772         ty::AssocKind::Fn => {
773             // We skip the binder here because the binder would deanonymize all
774             // late-bound regions, and we don't want method signatures to show up
775             // `as for<'r> fn(&'r MyType)`.  Pretty-printing handles late-bound
776             // regions just fine, showing `fn(&MyType)`.
777             fn_sig_suggestion(
778                 tcx,
779                 tcx.fn_sig(assoc.def_id).skip_binder(),
780                 assoc.ident,
781                 tcx.predicates_of(assoc.def_id),
782                 assoc,
783             )
784         }
785         ty::AssocKind::Type => format!("type {} = Type;", assoc.ident),
786         ty::AssocKind::Const => {
787             let ty = tcx.type_of(assoc.def_id);
788             let val = expr::ty_kind_suggestion(ty).unwrap_or("value");
789             format!("const {}: {} = {};", assoc.ident, ty, val)
790         }
791     }
792 }
793
794 /// Emit an error when encountering two or more variants in a transparent enum.
795 fn bad_variant_count<'tcx>(tcx: TyCtxt<'tcx>, adt: &'tcx ty::AdtDef, sp: Span, did: DefId) {
796     let variant_spans: Vec<_> = adt
797         .variants
798         .iter()
799         .map(|variant| tcx.hir().span_if_local(variant.def_id).unwrap())
800         .collect();
801     let msg = format!("needs exactly one variant, but has {}", adt.variants.len(),);
802     let mut err = struct_span_err!(tcx.sess, sp, E0731, "transparent enum {}", msg);
803     err.span_label(sp, &msg);
804     if let [start @ .., end] = &*variant_spans {
805         for variant_span in start {
806             err.span_label(*variant_span, "");
807         }
808         err.span_label(*end, &format!("too many variants in `{}`", tcx.def_path_str(did)));
809     }
810     err.emit();
811 }
812
813 /// Emit an error when encountering two or more non-zero-sized fields in a transparent
814 /// enum.
815 fn bad_non_zero_sized_fields<'tcx>(
816     tcx: TyCtxt<'tcx>,
817     adt: &'tcx ty::AdtDef,
818     field_count: usize,
819     field_spans: impl Iterator<Item = Span>,
820     sp: Span,
821 ) {
822     let msg = format!("needs at most one non-zero-sized field, but has {}", field_count);
823     let mut err = struct_span_err!(
824         tcx.sess,
825         sp,
826         E0690,
827         "{}transparent {} {}",
828         if adt.is_enum() { "the variant of a " } else { "" },
829         adt.descr(),
830         msg,
831     );
832     err.span_label(sp, &msg);
833     for sp in field_spans {
834         err.span_label(sp, "this field is non-zero-sized");
835     }
836     err.emit();
837 }
838
839 fn report_unexpected_variant_res(tcx: TyCtxt<'_>, res: Res, span: Span) {
840     struct_span_err!(
841         tcx.sess,
842         span,
843         E0533,
844         "expected unit struct, unit variant or constant, found {}{}",
845         res.descr(),
846         tcx.sess
847             .source_map()
848             .span_to_snippet(span)
849             .map_or_else(|_| String::new(), |s| format!(" `{}`", s)),
850     )
851     .emit();
852 }
853
854 /// Controls whether the arguments are tupled. This is used for the call
855 /// operator.
856 ///
857 /// Tupling means that all call-side arguments are packed into a tuple and
858 /// passed as a single parameter. For example, if tupling is enabled, this
859 /// function:
860 ///
861 ///     fn f(x: (isize, isize))
862 ///
863 /// Can be called as:
864 ///
865 ///     f(1, 2);
866 ///
867 /// Instead of:
868 ///
869 ///     f((1, 2));
870 #[derive(Clone, Eq, PartialEq)]
871 enum TupleArgumentsFlag {
872     DontTupleArguments,
873     TupleArguments,
874 }
875
876 /// A wrapper for `InferCtxt`'s `in_progress_typeck_results` field.
877 #[derive(Copy, Clone)]
878 struct MaybeInProgressTables<'a, 'tcx> {
879     maybe_typeck_results: Option<&'a RefCell<ty::TypeckResults<'tcx>>>,
880 }
881
882 impl<'a, 'tcx> MaybeInProgressTables<'a, 'tcx> {
883     fn borrow(self) -> Ref<'a, ty::TypeckResults<'tcx>> {
884         match self.maybe_typeck_results {
885             Some(typeck_results) => typeck_results.borrow(),
886             None => bug!(
887                 "MaybeInProgressTables: inh/fcx.typeck_results.borrow() with no typeck results"
888             ),
889         }
890     }
891
892     fn borrow_mut(self) -> RefMut<'a, ty::TypeckResults<'tcx>> {
893         match self.maybe_typeck_results {
894             Some(typeck_results) => typeck_results.borrow_mut(),
895             None => bug!(
896                 "MaybeInProgressTables: inh/fcx.typeck_results.borrow_mut() with no typeck results"
897             ),
898         }
899     }
900 }
901
902 struct CheckItemTypesVisitor<'tcx> {
903     tcx: TyCtxt<'tcx>,
904 }
905
906 impl ItemLikeVisitor<'tcx> for CheckItemTypesVisitor<'tcx> {
907     fn visit_item(&mut self, i: &'tcx hir::Item<'tcx>) {
908         check_item_type(self.tcx, i);
909     }
910     fn visit_trait_item(&mut self, _: &'tcx hir::TraitItem<'tcx>) {}
911     fn visit_impl_item(&mut self, _: &'tcx hir::ImplItem<'tcx>) {}
912     fn visit_foreign_item(&mut self, _: &'tcx hir::ForeignItem<'tcx>) {}
913 }
914
915 fn typeck_item_bodies(tcx: TyCtxt<'_>, (): ()) {
916     tcx.par_body_owners(|body_owner_def_id| {
917         tcx.ensure().typeck(body_owner_def_id);
918     });
919 }
920
921 fn fatally_break_rust(sess: &Session) {
922     let handler = sess.diagnostic();
923     handler.span_bug_no_panic(
924         MultiSpan::new(),
925         "It looks like you're trying to break rust; would you like some ICE?",
926     );
927     handler.note_without_error("the compiler expectedly panicked. this is a feature.");
928     handler.note_without_error(
929         "we would appreciate a joke overview: \
930          https://github.com/rust-lang/rust/issues/43162#issuecomment-320764675",
931     );
932     handler.note_without_error(&format!(
933         "rustc {} running on {}",
934         option_env!("CFG_VERSION").unwrap_or("unknown_version"),
935         config::host_triple(),
936     ));
937 }
938
939 fn potentially_plural_count(count: usize, word: &str) -> String {
940     format!("{} {}{}", count, word, pluralize!(count))
941 }
942
943 fn has_expected_num_generic_args<'tcx>(
944     tcx: TyCtxt<'tcx>,
945     trait_did: Option<DefId>,
946     expected: usize,
947 ) -> bool {
948     trait_did.map_or(true, |trait_did| {
949         let generics = tcx.generics_of(trait_did);
950         generics.count() == expected + if generics.has_self { 1 } else { 0 }
951     })
952 }