]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - compiler/rustc_typeck/src/check/mod.rs
Auto merge of #101806 - BelovDV:issue-fix-fn-find_library, r=petrochenkov
[rust.git] / compiler / rustc_typeck / src / check / mod.rs
1 /*!
2
3 # typeck: check phase
4
5 Within the check phase of type check, we check each item one at a time
6 (bodies of function expressions are checked as part of the containing
7 function). Inference is used to supply types wherever they are unknown.
8
9 By far the most complex case is checking the body of a function. This
10 can be broken down into several distinct phases:
11
12 - gather: creates type variables to represent the type of each local
13   variable and pattern binding.
14
15 - main: the main pass does the lion's share of the work: it
16   determines the types of all expressions, resolves
17   methods, checks for most invalid conditions, and so forth.  In
18   some cases, where a type is unknown, it may create a type or region
19   variable and use that as the type of an expression.
20
21   In the process of checking, various constraints will be placed on
22   these type variables through the subtyping relationships requested
23   through the `demand` module.  The `infer` module is in charge
24   of resolving those constraints.
25
26 - regionck: after main is complete, the regionck pass goes over all
27   types looking for regions and making sure that they did not escape
28   into places where they are not in scope.  This may also influence the
29   final assignments of the various region variables if there is some
30   flexibility.
31
32 - writeback: writes the final types within a function body, replacing
33   type variables with their final inferred types.  These final types
34   are written into the `tcx.node_types` table, which should *never* contain
35   any reference to a type variable.
36
37 ## Intermediate types
38
39 While type checking a function, the intermediate types for the
40 expressions, blocks, and so forth contained within the function are
41 stored in `fcx.node_types` and `fcx.node_substs`.  These types
42 may contain unresolved type variables.  After type checking is
43 complete, the functions in the writeback module are used to take the
44 types from this table, resolve them, and then write them into their
45 permanent home in the type context `tcx`.
46
47 This means that during inferencing you should use `fcx.write_ty()`
48 and `fcx.expr_ty()` / `fcx.node_ty()` to write/obtain the types of
49 nodes within the function.
50
51 The types of top-level items, which never contain unbound type
52 variables, are stored directly into the `tcx` typeck_results.
53
54 N.B., a type variable is not the same thing as a type parameter.  A
55 type variable is an instance of a type parameter. That is,
56 given a generic function `fn foo<T>(t: T)`, while checking the
57 function `foo`, the type `ty_param(0)` refers to the type `T`, which
58 is treated in abstract. However, when `foo()` is called, `T` will be
59 substituted for a fresh type variable `N`.  This variable will
60 eventually be resolved to some concrete type (which might itself be
61 a type parameter).
62
63 */
64
65 pub mod _match;
66 mod autoderef;
67 mod callee;
68 pub mod cast;
69 mod check;
70 mod closure;
71 pub mod coercion;
72 mod compare_method;
73 pub mod demand;
74 mod diverges;
75 pub mod dropck;
76 mod expectation;
77 mod expr;
78 mod fallback;
79 mod fn_ctxt;
80 mod gather_locals;
81 mod generator_interior;
82 mod inherited;
83 pub mod intrinsic;
84 mod intrinsicck;
85 pub mod method;
86 mod op;
87 mod pat;
88 mod place_op;
89 mod region;
90 pub mod rvalue_scopes;
91 mod upvar;
92 pub mod wfcheck;
93 pub mod writeback;
94
95 use check::{check_abi, check_fn, check_mod_item_types};
96 pub use diverges::Diverges;
97 pub use expectation::Expectation;
98 pub use fn_ctxt::*;
99 pub use inherited::{Inherited, InheritedBuilder};
100
101 use crate::astconv::AstConv;
102 use crate::check::gather_locals::GatherLocalsVisitor;
103 use rustc_data_structures::fx::{FxHashMap, FxHashSet};
104 use rustc_errors::{
105     pluralize, struct_span_err, Applicability, Diagnostic, DiagnosticBuilder, MultiSpan,
106 };
107 use rustc_hir as hir;
108 use rustc_hir::def::Res;
109 use rustc_hir::def_id::{DefId, LocalDefId};
110 use rustc_hir::intravisit::Visitor;
111 use rustc_hir::{HirIdMap, ImplicitSelfKind, Node};
112 use rustc_index::bit_set::BitSet;
113 use rustc_infer::infer::type_variable::{TypeVariableOrigin, TypeVariableOriginKind};
114 use rustc_middle::ty::query::Providers;
115 use rustc_middle::ty::{self, Ty, TyCtxt, UserType};
116 use rustc_middle::ty::{InternalSubsts, SubstsRef};
117 use rustc_session::config;
118 use rustc_session::parse::feature_err;
119 use rustc_session::Session;
120 use rustc_span::source_map::DUMMY_SP;
121 use rustc_span::symbol::{kw, Ident};
122 use rustc_span::{self, BytePos, Span, Symbol};
123 use rustc_target::abi::VariantIdx;
124 use rustc_target::spec::abi::Abi;
125 use rustc_trait_selection::traits;
126 use rustc_trait_selection::traits::error_reporting::recursive_type_with_infinite_size_error;
127 use rustc_trait_selection::traits::error_reporting::suggestions::ReturnsVisitor;
128 use std::cell::RefCell;
129 use std::num::NonZeroU32;
130
131 use crate::require_c_abi_if_c_variadic;
132 use crate::util::common::indenter;
133
134 use self::coercion::DynamicCoerceMany;
135 use self::compare_method::collect_trait_impl_trait_tys;
136 use self::region::region_scope_tree;
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         let mut err = rustc_errors::struct_span_err!($session, $span, $code, $($message)*);
143
144         if $typ.references_error() {
145             err.downgrade_to_delayed_bug();
146         }
147
148         err
149     })
150 }
151
152 /// The type of a local binding, including the revealed type for anon types.
153 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
154 pub struct LocalTy<'tcx> {
155     decl_ty: Ty<'tcx>,
156     revealed_ty: Ty<'tcx>,
157 }
158
159 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq)]
160 pub enum Needs {
161     MutPlace,
162     None,
163 }
164
165 impl Needs {
166     fn maybe_mut_place(m: hir::Mutability) -> Self {
167         match m {
168             hir::Mutability::Mut => Needs::MutPlace,
169             hir::Mutability::Not => Needs::None,
170         }
171     }
172 }
173
174 #[derive(Copy, Clone)]
175 pub struct UnsafetyState {
176     pub def: hir::HirId,
177     pub unsafety: hir::Unsafety,
178     from_fn: bool,
179 }
180
181 impl UnsafetyState {
182     pub fn function(unsafety: hir::Unsafety, def: hir::HirId) -> UnsafetyState {
183         UnsafetyState { def, unsafety, from_fn: true }
184     }
185
186     pub fn recurse(self, blk: &hir::Block<'_>) -> UnsafetyState {
187         use hir::BlockCheckMode;
188         match self.unsafety {
189             // If this unsafe, then if the outer function was already marked as
190             // unsafe we shouldn't attribute the unsafe'ness to the block. This
191             // way the block can be warned about instead of ignoring this
192             // extraneous block (functions are never warned about).
193             hir::Unsafety::Unsafe if self.from_fn => self,
194
195             unsafety => {
196                 let (unsafety, def) = match blk.rules {
197                     BlockCheckMode::UnsafeBlock(..) => (hir::Unsafety::Unsafe, blk.hir_id),
198                     BlockCheckMode::DefaultBlock => (unsafety, self.def),
199                 };
200                 UnsafetyState { def, unsafety, from_fn: false }
201             }
202         }
203     }
204 }
205
206 #[derive(Debug, Copy, Clone)]
207 pub enum PlaceOp {
208     Deref,
209     Index,
210 }
211
212 pub struct BreakableCtxt<'tcx> {
213     may_break: bool,
214
215     // this is `null` for loops where break with a value is illegal,
216     // such as `while`, `for`, and `while let`
217     coerce: Option<DynamicCoerceMany<'tcx>>,
218 }
219
220 pub struct EnclosingBreakables<'tcx> {
221     stack: Vec<BreakableCtxt<'tcx>>,
222     by_id: HirIdMap<usize>,
223 }
224
225 impl<'tcx> EnclosingBreakables<'tcx> {
226     fn find_breakable(&mut self, target_id: hir::HirId) -> &mut BreakableCtxt<'tcx> {
227         self.opt_find_breakable(target_id).unwrap_or_else(|| {
228             bug!("could not find enclosing breakable with id {}", target_id);
229         })
230     }
231
232     fn opt_find_breakable(&mut self, target_id: hir::HirId) -> Option<&mut BreakableCtxt<'tcx>> {
233         match self.by_id.get(&target_id) {
234             Some(ix) => Some(&mut self.stack[*ix]),
235             None => None,
236         }
237     }
238 }
239
240 pub fn provide(providers: &mut Providers) {
241     method::provide(providers);
242     wfcheck::provide(providers);
243     *providers = Providers {
244         typeck_item_bodies,
245         typeck_const_arg,
246         typeck,
247         diagnostic_only_typeck,
248         has_typeck_results,
249         adt_destructor,
250         used_trait_imports,
251         check_mod_item_types,
252         region_scope_tree,
253         collect_trait_impl_trait_tys,
254         ..*providers
255     };
256 }
257
258 fn adt_destructor(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> Option<ty::Destructor> {
259     tcx.calculate_dtor(def_id, dropck::check_drop_impl)
260 }
261
262 /// If this `DefId` is a "primary tables entry", returns
263 /// `Some((body_id, body_ty, fn_sig))`. Otherwise, returns `None`.
264 ///
265 /// If this function returns `Some`, then `typeck_results(def_id)` will
266 /// succeed; if it returns `None`, then `typeck_results(def_id)` may or
267 /// may not succeed. In some cases where this function returns `None`
268 /// (notably closures), `typeck_results(def_id)` would wind up
269 /// redirecting to the owning function.
270 fn primary_body_of(
271     tcx: TyCtxt<'_>,
272     id: hir::HirId,
273 ) -> Option<(hir::BodyId, Option<&hir::Ty<'_>>, Option<&hir::FnSig<'_>>)> {
274     match tcx.hir().get(id) {
275         Node::Item(item) => match item.kind {
276             hir::ItemKind::Const(ty, body) | hir::ItemKind::Static(ty, _, body) => {
277                 Some((body, Some(ty), None))
278             }
279             hir::ItemKind::Fn(ref sig, .., body) => Some((body, None, Some(sig))),
280             _ => None,
281         },
282         Node::TraitItem(item) => match item.kind {
283             hir::TraitItemKind::Const(ty, Some(body)) => Some((body, Some(ty), None)),
284             hir::TraitItemKind::Fn(ref sig, hir::TraitFn::Provided(body)) => {
285                 Some((body, None, Some(sig)))
286             }
287             _ => None,
288         },
289         Node::ImplItem(item) => match item.kind {
290             hir::ImplItemKind::Const(ty, body) => Some((body, Some(ty), None)),
291             hir::ImplItemKind::Fn(ref sig, body) => Some((body, None, Some(sig))),
292             _ => None,
293         },
294         Node::AnonConst(constant) => Some((constant.body, None, None)),
295         _ => None,
296     }
297 }
298
299 fn has_typeck_results(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> bool {
300     // Closures' typeck results come from their outermost function,
301     // as they are part of the same "inference environment".
302     let typeck_root_def_id = tcx.typeck_root_def_id(def_id);
303     if typeck_root_def_id != def_id {
304         return tcx.has_typeck_results(typeck_root_def_id);
305     }
306
307     if let Some(def_id) = def_id.as_local() {
308         let id = tcx.hir().local_def_id_to_hir_id(def_id);
309         primary_body_of(tcx, id).is_some()
310     } else {
311         false
312     }
313 }
314
315 fn used_trait_imports(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: LocalDefId) -> &FxHashSet<LocalDefId> {
316     &*tcx.typeck(def_id).used_trait_imports
317 }
318
319 fn typeck_const_arg<'tcx>(
320     tcx: TyCtxt<'tcx>,
321     (did, param_did): (LocalDefId, DefId),
322 ) -> &ty::TypeckResults<'tcx> {
323     let fallback = move || tcx.type_of(param_did);
324     typeck_with_fallback(tcx, did, fallback)
325 }
326
327 fn typeck<'tcx>(tcx: TyCtxt<'tcx>, def_id: LocalDefId) -> &ty::TypeckResults<'tcx> {
328     if let Some(param_did) = tcx.opt_const_param_of(def_id) {
329         tcx.typeck_const_arg((def_id, param_did))
330     } else {
331         let fallback = move || tcx.type_of(def_id.to_def_id());
332         typeck_with_fallback(tcx, def_id, fallback)
333     }
334 }
335
336 /// Used only to get `TypeckResults` for type inference during error recovery.
337 /// Currently only used for type inference of `static`s and `const`s to avoid type cycle errors.
338 fn diagnostic_only_typeck<'tcx>(tcx: TyCtxt<'tcx>, def_id: LocalDefId) -> &ty::TypeckResults<'tcx> {
339     let fallback = move || {
340         let span = tcx.hir().span(tcx.hir().local_def_id_to_hir_id(def_id));
341         tcx.ty_error_with_message(span, "diagnostic only typeck table used")
342     };
343     typeck_with_fallback(tcx, def_id, fallback)
344 }
345
346 fn typeck_with_fallback<'tcx>(
347     tcx: TyCtxt<'tcx>,
348     def_id: LocalDefId,
349     fallback: impl Fn() -> Ty<'tcx> + 'tcx,
350 ) -> &'tcx ty::TypeckResults<'tcx> {
351     // Closures' typeck results come from their outermost function,
352     // as they are part of the same "inference environment".
353     let typeck_root_def_id = tcx.typeck_root_def_id(def_id.to_def_id()).expect_local();
354     if typeck_root_def_id != def_id {
355         return tcx.typeck(typeck_root_def_id);
356     }
357
358     let id = tcx.hir().local_def_id_to_hir_id(def_id);
359     let span = tcx.hir().span(id);
360
361     // Figure out what primary body this item has.
362     let (body_id, body_ty, fn_sig) = primary_body_of(tcx, id).unwrap_or_else(|| {
363         span_bug!(span, "can't type-check body of {:?}", def_id);
364     });
365     let body = tcx.hir().body(body_id);
366
367     let typeck_results = Inherited::build(tcx, def_id).enter(|inh| {
368         let param_env = tcx.param_env(def_id);
369         let fcx = if let Some(hir::FnSig { header, decl, .. }) = fn_sig {
370             let fn_sig = if crate::collect::get_infer_ret_ty(&decl.output).is_some() {
371                 let fcx = FnCtxt::new(&inh, param_env, body.value.hir_id);
372                 <dyn AstConv<'_>>::ty_of_fn(&fcx, id, header.unsafety, header.abi, decl, None, None)
373             } else {
374                 tcx.fn_sig(def_id)
375             };
376
377             check_abi(tcx, id, span, fn_sig.abi());
378
379             // Compute the function signature from point of view of inside the fn.
380             let fn_sig = tcx.liberate_late_bound_regions(def_id.to_def_id(), fn_sig);
381             let fn_sig = inh.normalize_associated_types_in(
382                 body.value.span,
383                 body_id.hir_id,
384                 param_env,
385                 fn_sig,
386             );
387             check_fn(&inh, param_env, fn_sig, decl, id, body, None, true).0
388         } else {
389             let fcx = FnCtxt::new(&inh, param_env, body.value.hir_id);
390             let expected_type = body_ty
391                 .and_then(|ty| match ty.kind {
392                     hir::TyKind::Infer => Some(<dyn AstConv<'_>>::ast_ty_to_ty(&fcx, ty)),
393                     _ => None,
394                 })
395                 .unwrap_or_else(|| match tcx.hir().get(id) {
396                     Node::AnonConst(_) => match tcx.hir().get(tcx.hir().get_parent_node(id)) {
397                         Node::Expr(&hir::Expr {
398                             kind: hir::ExprKind::ConstBlock(ref anon_const),
399                             ..
400                         }) if anon_const.hir_id == id => fcx.next_ty_var(TypeVariableOrigin {
401                             kind: TypeVariableOriginKind::TypeInference,
402                             span,
403                         }),
404                         Node::Ty(&hir::Ty {
405                             kind: hir::TyKind::Typeof(ref anon_const), ..
406                         }) if anon_const.hir_id == id => fcx.next_ty_var(TypeVariableOrigin {
407                             kind: TypeVariableOriginKind::TypeInference,
408                             span,
409                         }),
410                         Node::Expr(&hir::Expr { kind: hir::ExprKind::InlineAsm(asm), .. })
411                         | Node::Item(&hir::Item { kind: hir::ItemKind::GlobalAsm(asm), .. }) => {
412                             let operand_ty = asm
413                                 .operands
414                                 .iter()
415                                 .filter_map(|(op, _op_sp)| match op {
416                                     hir::InlineAsmOperand::Const { anon_const }
417                                         if anon_const.hir_id == id =>
418                                     {
419                                         // Inline assembly constants must be integers.
420                                         Some(fcx.next_int_var())
421                                     }
422                                     hir::InlineAsmOperand::SymFn { anon_const }
423                                         if anon_const.hir_id == id =>
424                                     {
425                                         Some(fcx.next_ty_var(TypeVariableOrigin {
426                                             kind: TypeVariableOriginKind::MiscVariable,
427                                             span,
428                                         }))
429                                     }
430                                     _ => None,
431                                 })
432                                 .next();
433                             operand_ty.unwrap_or_else(fallback)
434                         }
435                         _ => fallback(),
436                     },
437                     _ => fallback(),
438                 });
439
440             let expected_type = fcx.normalize_associated_types_in(body.value.span, expected_type);
441             fcx.require_type_is_sized(expected_type, body.value.span, traits::ConstSized);
442
443             // Gather locals in statics (because of block expressions).
444             GatherLocalsVisitor::new(&fcx).visit_body(body);
445
446             fcx.check_expr_coercable_to_type(&body.value, expected_type, None);
447
448             fcx.write_ty(id, expected_type);
449
450             fcx
451         };
452
453         let fallback_has_occurred = fcx.type_inference_fallback();
454
455         // Even though coercion casts provide type hints, we check casts after fallback for
456         // backwards compatibility. This makes fallback a stronger type hint than a cast coercion.
457         fcx.check_casts();
458         fcx.select_obligations_where_possible(fallback_has_occurred, |_| {});
459
460         // Closure and generator analysis may run after fallback
461         // because they don't constrain other type variables.
462         fcx.closure_analyze(body);
463         assert!(fcx.deferred_call_resolutions.borrow().is_empty());
464         // Before the generator analysis, temporary scopes shall be marked to provide more
465         // precise information on types to be captured.
466         fcx.resolve_rvalue_scopes(def_id.to_def_id());
467         fcx.resolve_generator_interiors(def_id.to_def_id());
468
469         for (ty, span, code) in fcx.deferred_sized_obligations.borrow_mut().drain(..) {
470             let ty = fcx.normalize_ty(span, ty);
471             fcx.require_type_is_sized(ty, span, code);
472         }
473
474         fcx.select_all_obligations_or_error();
475
476         if !fcx.infcx.is_tainted_by_errors() {
477             fcx.check_transmutes();
478         }
479
480         fcx.check_asms();
481
482         fcx.infcx.skip_region_resolution();
483
484         fcx.resolve_type_vars_in_body(body)
485     });
486
487     // Consistency check our TypeckResults instance can hold all ItemLocalIds
488     // it will need to hold.
489     assert_eq!(typeck_results.hir_owner, id.owner);
490
491     typeck_results
492 }
493
494 /// When `check_fn` is invoked on a generator (i.e., a body that
495 /// includes yield), it returns back some information about the yield
496 /// points.
497 struct GeneratorTypes<'tcx> {
498     /// Type of generator argument / values returned by `yield`.
499     resume_ty: Ty<'tcx>,
500
501     /// Type of value that is yielded.
502     yield_ty: Ty<'tcx>,
503
504     /// Types that are captured (see `GeneratorInterior` for more).
505     interior: Ty<'tcx>,
506
507     /// Indicates if the generator is movable or static (immovable).
508     movability: hir::Movability,
509 }
510
511 /// Given a `DefId` for an opaque type in return position, find its parent item's return
512 /// expressions.
513 fn get_owner_return_paths<'tcx>(
514     tcx: TyCtxt<'tcx>,
515     def_id: LocalDefId,
516 ) -> Option<(LocalDefId, ReturnsVisitor<'tcx>)> {
517     let hir_id = tcx.hir().local_def_id_to_hir_id(def_id);
518     let parent_id = tcx.hir().get_parent_item(hir_id);
519     tcx.hir().find_by_def_id(parent_id).and_then(|node| node.body_id()).map(|body_id| {
520         let body = tcx.hir().body(body_id);
521         let mut visitor = ReturnsVisitor::default();
522         visitor.visit_body(body);
523         (parent_id, visitor)
524     })
525 }
526
527 // Forbid defining intrinsics in Rust code,
528 // as they must always be defined by the compiler.
529 fn fn_maybe_err(tcx: TyCtxt<'_>, sp: Span, abi: Abi) {
530     if let Abi::RustIntrinsic | Abi::PlatformIntrinsic = abi {
531         tcx.sess.span_err(sp, "intrinsic must be in `extern \"rust-intrinsic\" { ... }` block");
532     }
533 }
534
535 fn maybe_check_static_with_link_section(tcx: TyCtxt<'_>, id: LocalDefId) {
536     // Only restricted on wasm target for now
537     if !tcx.sess.target.is_like_wasm {
538         return;
539     }
540
541     // If `#[link_section]` is missing, then nothing to verify
542     let attrs = tcx.codegen_fn_attrs(id);
543     if attrs.link_section.is_none() {
544         return;
545     }
546
547     // For the wasm32 target statics with `#[link_section]` are placed into custom
548     // sections of the final output file, but this isn't link custom sections of
549     // other executable formats. Namely we can only embed a list of bytes,
550     // nothing with provenance (pointers to anything else). If any provenance
551     // show up, reject it here.
552     // `#[link_section]` may contain arbitrary, or even undefined bytes, but it is
553     // the consumer's responsibility to ensure all bytes that have been read
554     // have defined values.
555     if let Ok(alloc) = tcx.eval_static_initializer(id.to_def_id())
556         && alloc.inner().provenance().len() != 0
557     {
558         let msg = "statics with a custom `#[link_section]` must be a \
559                         simple list of bytes on the wasm target with no \
560                         extra levels of indirection such as references";
561         tcx.sess.span_err(tcx.def_span(id), msg);
562     }
563 }
564
565 fn report_forbidden_specialization(
566     tcx: TyCtxt<'_>,
567     impl_item: &hir::ImplItemRef,
568     parent_impl: DefId,
569 ) {
570     let mut err = struct_span_err!(
571         tcx.sess,
572         impl_item.span,
573         E0520,
574         "`{}` specializes an item from a parent `impl`, but \
575          that item is not marked `default`",
576         impl_item.ident
577     );
578     err.span_label(impl_item.span, format!("cannot specialize default item `{}`", impl_item.ident));
579
580     match tcx.span_of_impl(parent_impl) {
581         Ok(span) => {
582             err.span_label(span, "parent `impl` is here");
583             err.note(&format!(
584                 "to specialize, `{}` in the parent `impl` must be marked `default`",
585                 impl_item.ident
586             ));
587         }
588         Err(cname) => {
589             err.note(&format!("parent implementation is in crate `{cname}`"));
590         }
591     }
592
593     err.emit();
594 }
595
596 fn missing_items_err(
597     tcx: TyCtxt<'_>,
598     impl_span: Span,
599     missing_items: &[&ty::AssocItem],
600     full_impl_span: Span,
601 ) {
602     let missing_items_msg = missing_items
603         .iter()
604         .map(|trait_item| trait_item.name.to_string())
605         .collect::<Vec<_>>()
606         .join("`, `");
607
608     let mut err = struct_span_err!(
609         tcx.sess,
610         impl_span,
611         E0046,
612         "not all trait items implemented, missing: `{missing_items_msg}`",
613     );
614     err.span_label(impl_span, format!("missing `{missing_items_msg}` in implementation"));
615
616     // `Span` before impl block closing brace.
617     let hi = full_impl_span.hi() - BytePos(1);
618     // Point at the place right before the closing brace of the relevant `impl` to suggest
619     // adding the associated item at the end of its body.
620     let sugg_sp = full_impl_span.with_lo(hi).with_hi(hi);
621     // Obtain the level of indentation ending in `sugg_sp`.
622     let padding =
623         tcx.sess.source_map().indentation_before(sugg_sp).unwrap_or_else(|| String::new());
624
625     for trait_item in missing_items {
626         let snippet = suggestion_signature(trait_item, tcx);
627         let code = format!("{}{}\n{}", padding, snippet, padding);
628         let msg = format!("implement the missing item: `{snippet}`");
629         let appl = Applicability::HasPlaceholders;
630         if let Some(span) = tcx.hir().span_if_local(trait_item.def_id) {
631             err.span_label(span, format!("`{}` from trait", trait_item.name));
632             err.tool_only_span_suggestion(sugg_sp, &msg, code, appl);
633         } else {
634             err.span_suggestion_hidden(sugg_sp, &msg, code, appl);
635         }
636     }
637     err.emit();
638 }
639
640 fn missing_items_must_implement_one_of_err(
641     tcx: TyCtxt<'_>,
642     impl_span: Span,
643     missing_items: &[Ident],
644     annotation_span: Option<Span>,
645 ) {
646     let missing_items_msg =
647         missing_items.iter().map(Ident::to_string).collect::<Vec<_>>().join("`, `");
648
649     let mut err = struct_span_err!(
650         tcx.sess,
651         impl_span,
652         E0046,
653         "not all trait items implemented, missing one of: `{missing_items_msg}`",
654     );
655     err.span_label(impl_span, format!("missing one of `{missing_items_msg}` in implementation"));
656
657     if let Some(annotation_span) = annotation_span {
658         err.span_note(annotation_span, "required because of this annotation");
659     }
660
661     err.emit();
662 }
663
664 fn default_body_is_unstable(
665     tcx: TyCtxt<'_>,
666     impl_span: Span,
667     item_did: DefId,
668     feature: Symbol,
669     reason: Option<Symbol>,
670     issue: Option<NonZeroU32>,
671 ) {
672     let missing_item_name = &tcx.associated_item(item_did).name;
673     let use_of_unstable_library_feature_note = match reason {
674         Some(r) => format!("use of unstable library feature '{feature}': {r}"),
675         None => format!("use of unstable library feature '{feature}'"),
676     };
677
678     let mut err = struct_span_err!(
679         tcx.sess,
680         impl_span,
681         E0046,
682         "not all trait items implemented, missing: `{missing_item_name}`",
683     );
684     err.note(format!("default implementation of `{missing_item_name}` is unstable"));
685     err.note(use_of_unstable_library_feature_note);
686     rustc_session::parse::add_feature_diagnostics_for_issue(
687         &mut err,
688         &tcx.sess.parse_sess,
689         feature,
690         rustc_feature::GateIssue::Library(issue),
691     );
692     err.emit();
693 }
694
695 /// Re-sugar `ty::GenericPredicates` in a way suitable to be used in structured suggestions.
696 fn bounds_from_generic_predicates<'tcx>(
697     tcx: TyCtxt<'tcx>,
698     predicates: ty::GenericPredicates<'tcx>,
699 ) -> (String, String) {
700     let mut types: FxHashMap<Ty<'tcx>, Vec<DefId>> = FxHashMap::default();
701     let mut projections = vec![];
702     for (predicate, _) in predicates.predicates {
703         debug!("predicate {:?}", predicate);
704         let bound_predicate = predicate.kind();
705         match bound_predicate.skip_binder() {
706             ty::PredicateKind::Trait(trait_predicate) => {
707                 let entry = types.entry(trait_predicate.self_ty()).or_default();
708                 let def_id = trait_predicate.def_id();
709                 if Some(def_id) != tcx.lang_items().sized_trait() {
710                     // Type params are `Sized` by default, do not add that restriction to the list
711                     // if it is a positive requirement.
712                     entry.push(trait_predicate.def_id());
713                 }
714             }
715             ty::PredicateKind::Projection(projection_pred) => {
716                 projections.push(bound_predicate.rebind(projection_pred));
717             }
718             _ => {}
719         }
720     }
721     let generics = if types.is_empty() {
722         "".to_string()
723     } else {
724         format!(
725             "<{}>",
726             types
727                 .keys()
728                 .filter_map(|t| match t.kind() {
729                     ty::Param(_) => Some(t.to_string()),
730                     // Avoid suggesting the following:
731                     // fn foo<T, <T as Trait>::Bar>(_: T) where T: Trait, <T as Trait>::Bar: Other {}
732                     _ => None,
733                 })
734                 .collect::<Vec<_>>()
735                 .join(", ")
736         )
737     };
738     let mut where_clauses = vec![];
739     for (ty, bounds) in types {
740         where_clauses
741             .extend(bounds.into_iter().map(|bound| format!("{}: {}", ty, tcx.def_path_str(bound))));
742     }
743     for projection in &projections {
744         let p = projection.skip_binder();
745         // FIXME: this is not currently supported syntax, we should be looking at the `types` and
746         // insert the associated types where they correspond, but for now let's be "lazy" and
747         // propose this instead of the following valid resugaring:
748         // `T: Trait, Trait::Assoc = K` → `T: Trait<Assoc = K>`
749         where_clauses.push(format!(
750             "{} = {}",
751             tcx.def_path_str(p.projection_ty.item_def_id),
752             p.term,
753         ));
754     }
755     let where_clauses = if where_clauses.is_empty() {
756         String::new()
757     } else {
758         format!(" where {}", where_clauses.join(", "))
759     };
760     (generics, where_clauses)
761 }
762
763 /// Return placeholder code for the given function.
764 fn fn_sig_suggestion<'tcx>(
765     tcx: TyCtxt<'tcx>,
766     sig: ty::FnSig<'tcx>,
767     ident: Ident,
768     predicates: ty::GenericPredicates<'tcx>,
769     assoc: &ty::AssocItem,
770 ) -> String {
771     let args = sig
772         .inputs()
773         .iter()
774         .enumerate()
775         .map(|(i, ty)| {
776             Some(match ty.kind() {
777                 ty::Param(_) if assoc.fn_has_self_parameter && i == 0 => "self".to_string(),
778                 ty::Ref(reg, ref_ty, mutability) if i == 0 => {
779                     let reg = format!("{reg} ");
780                     let reg = match &reg[..] {
781                         "'_ " | " " => "",
782                         reg => reg,
783                     };
784                     if assoc.fn_has_self_parameter {
785                         match ref_ty.kind() {
786                             ty::Param(param) if param.name == kw::SelfUpper => {
787                                 format!("&{}{}self", reg, mutability.prefix_str())
788                             }
789
790                             _ => format!("self: {ty}"),
791                         }
792                     } else {
793                         format!("_: {ty}")
794                     }
795                 }
796                 _ => {
797                     if assoc.fn_has_self_parameter && i == 0 {
798                         format!("self: {ty}")
799                     } else {
800                         format!("_: {ty}")
801                     }
802                 }
803             })
804         })
805         .chain(std::iter::once(if sig.c_variadic { Some("...".to_string()) } else { None }))
806         .flatten()
807         .collect::<Vec<String>>()
808         .join(", ");
809     let output = sig.output();
810     let output = if !output.is_unit() { format!(" -> {output}") } else { String::new() };
811
812     let unsafety = sig.unsafety.prefix_str();
813     let (generics, where_clauses) = bounds_from_generic_predicates(tcx, predicates);
814
815     // FIXME: this is not entirely correct, as the lifetimes from borrowed params will
816     // not be present in the `fn` definition, not will we account for renamed
817     // lifetimes between the `impl` and the `trait`, but this should be good enough to
818     // fill in a significant portion of the missing code, and other subsequent
819     // suggestions can help the user fix the code.
820     format!("{unsafety}fn {ident}{generics}({args}){output}{where_clauses} {{ todo!() }}")
821 }
822
823 /// Return placeholder code for the given associated item.
824 /// Similar to `ty::AssocItem::suggestion`, but appropriate for use as the code snippet of a
825 /// structured suggestion.
826 fn suggestion_signature(assoc: &ty::AssocItem, tcx: TyCtxt<'_>) -> String {
827     match assoc.kind {
828         ty::AssocKind::Fn => {
829             // We skip the binder here because the binder would deanonymize all
830             // late-bound regions, and we don't want method signatures to show up
831             // `as for<'r> fn(&'r MyType)`.  Pretty-printing handles late-bound
832             // regions just fine, showing `fn(&MyType)`.
833             fn_sig_suggestion(
834                 tcx,
835                 tcx.fn_sig(assoc.def_id).skip_binder(),
836                 assoc.ident(tcx),
837                 tcx.predicates_of(assoc.def_id),
838                 assoc,
839             )
840         }
841         ty::AssocKind::Type => format!("type {} = Type;", assoc.name),
842         ty::AssocKind::Const => {
843             let ty = tcx.type_of(assoc.def_id);
844             let val = expr::ty_kind_suggestion(ty).unwrap_or("value");
845             format!("const {}: {} = {};", assoc.name, ty, val)
846         }
847     }
848 }
849
850 /// Emit an error when encountering two or more variants in a transparent enum.
851 fn bad_variant_count<'tcx>(tcx: TyCtxt<'tcx>, adt: ty::AdtDef<'tcx>, sp: Span, did: DefId) {
852     let variant_spans: Vec<_> = adt
853         .variants()
854         .iter()
855         .map(|variant| tcx.hir().span_if_local(variant.def_id).unwrap())
856         .collect();
857     let msg = format!("needs exactly one variant, but has {}", adt.variants().len(),);
858     let mut err = struct_span_err!(tcx.sess, sp, E0731, "transparent enum {msg}");
859     err.span_label(sp, &msg);
860     if let [start @ .., end] = &*variant_spans {
861         for variant_span in start {
862             err.span_label(*variant_span, "");
863         }
864         err.span_label(*end, &format!("too many variants in `{}`", tcx.def_path_str(did)));
865     }
866     err.emit();
867 }
868
869 /// Emit an error when encountering two or more non-zero-sized fields in a transparent
870 /// enum.
871 fn bad_non_zero_sized_fields<'tcx>(
872     tcx: TyCtxt<'tcx>,
873     adt: ty::AdtDef<'tcx>,
874     field_count: usize,
875     field_spans: impl Iterator<Item = Span>,
876     sp: Span,
877 ) {
878     let msg = format!("needs at most one non-zero-sized field, but has {field_count}");
879     let mut err = struct_span_err!(
880         tcx.sess,
881         sp,
882         E0690,
883         "{}transparent {} {}",
884         if adt.is_enum() { "the variant of a " } else { "" },
885         adt.descr(),
886         msg,
887     );
888     err.span_label(sp, &msg);
889     for sp in field_spans {
890         err.span_label(sp, "this field is non-zero-sized");
891     }
892     err.emit();
893 }
894
895 fn report_unexpected_variant_res(tcx: TyCtxt<'_>, res: Res, qpath: &hir::QPath<'_>, span: Span) {
896     struct_span_err!(
897         tcx.sess,
898         span,
899         E0533,
900         "expected unit struct, unit variant or constant, found {} `{}`",
901         res.descr(),
902         rustc_hir_pretty::qpath_to_string(qpath),
903     )
904     .emit();
905 }
906
907 /// Controls whether the arguments are tupled. This is used for the call
908 /// operator.
909 ///
910 /// Tupling means that all call-side arguments are packed into a tuple and
911 /// passed as a single parameter. For example, if tupling is enabled, this
912 /// function:
913 /// ```
914 /// fn f(x: (isize, isize)) {}
915 /// ```
916 /// Can be called as:
917 /// ```ignore UNSOLVED (can this be done in user code?)
918 /// # fn f(x: (isize, isize)) {}
919 /// f(1, 2);
920 /// ```
921 /// Instead of:
922 /// ```
923 /// # fn f(x: (isize, isize)) {}
924 /// f((1, 2));
925 /// ```
926 #[derive(Clone, Eq, PartialEq)]
927 enum TupleArgumentsFlag {
928     DontTupleArguments,
929     TupleArguments,
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 }