crates/hir_ty/src/method_resolution.rs

   1 //! This module is concerned with finding methods that a given type provides.
   2 //! For details about how this works in rustc, see the method lookup page in the
   3 //! [rustc guide](https://rust-lang.github.io/rustc-guide/method-lookup.html)
   4 //! and the corresponding code mostly in librustc_typeck/check/method/probe.rs.
   5 use std::{iter, sync::Arc};
   6
   7 use arrayvec::ArrayVec;
   8 use base_db::{CrateId, Edition};
   9 use chalk_ir::{cast::Cast, Mutability, UniverseIndex};
  10 use hir_def::{
  11     lang_item::LangItemTarget, nameres::DefMap, AssocContainerId, AssocItemId, FunctionId,
  12     GenericDefId, HasModule, ImplId, Lookup, ModuleId, TraitId,
  13 };
  14 use hir_expand::name::Name;
  15 use rustc_hash::{FxHashMap, FxHashSet};
  16
  17 use crate::{
  18     autoderef,
  19     db::HirDatabase,
  20     from_foreign_def_id,
  21     primitive::{self, FloatTy, IntTy, UintTy},
  22     static_lifetime,
  23     utils::all_super_traits,
  24     AdtId, Canonical, CanonicalVarKinds, DebruijnIndex, ForeignDefId, InEnvironment, Interner,
  25     Scalar, Substitution, TraitEnvironment, TraitRefExt, Ty, TyBuilder, TyExt, TyKind,
  26 };
  27
  28 /// This is used as a key for indexing impls.
  29 #[derive(Debug, Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash)]
  30 pub enum TyFingerprint {
  31     // These are lang item impls:
  32     Str,
  33     Slice,
  34     Array,
  35     Never,
  36     RawPtr(Mutability),
  37     Scalar(Scalar),
  38     // These can have user-defined impls:
  39     Adt(hir_def::AdtId),
  40     Dyn(TraitId),
  41     ForeignType(ForeignDefId),
  42     // These only exist for trait impls
  43     Unit,
  44     Unnameable,
  45     Function(u32),
  46 }
  47
  48 impl TyFingerprint {
  49     /// Creates a TyFingerprint for looking up an inherent impl. Only certain
  50     /// types can have inherent impls: if we have some `struct S`, we can have
  51     /// an `impl S`, but not `impl &S`. Hence, this will return `None` for
  52     /// reference types and such.
  53     pub fn for_inherent_impl(ty: &Ty) -> Option<TyFingerprint> {
  54         let fp = match ty.kind(&Interner) {
  55             TyKind::Str => TyFingerprint::Str,
  56             TyKind::Never => TyFingerprint::Never,
  57             TyKind::Slice(..) => TyFingerprint::Slice,
  58             TyKind::Array(..) => TyFingerprint::Array,
  59             TyKind::Scalar(scalar) => TyFingerprint::Scalar(*scalar),
  60             TyKind::Adt(AdtId(adt), _) => TyFingerprint::Adt(*adt),
  61             TyKind::Raw(mutability, ..) => TyFingerprint::RawPtr(*mutability),
  62             TyKind::Foreign(alias_id, ..) => TyFingerprint::ForeignType(*alias_id),
  63             TyKind::Dyn(_) => ty.dyn_trait().map(|trait_| TyFingerprint::Dyn(trait_))?,
  64             _ => return None,
  65         };
  66         Some(fp)
  67     }
  68
  69     /// Creates a TyFingerprint for looking up a trait impl.
  70     pub fn for_trait_impl(ty: &Ty) -> Option<TyFingerprint> {
  71         let fp = match ty.kind(&Interner) {
  72             TyKind::Str => TyFingerprint::Str,
  73             TyKind::Never => TyFingerprint::Never,
  74             TyKind::Slice(..) => TyFingerprint::Slice,
  75             TyKind::Array(..) => TyFingerprint::Array,
  76             TyKind::Scalar(scalar) => TyFingerprint::Scalar(*scalar),
  77             TyKind::Adt(AdtId(adt), _) => TyFingerprint::Adt(*adt),
  78             TyKind::Raw(mutability, ..) => TyFingerprint::RawPtr(*mutability),
  79             TyKind::Foreign(alias_id, ..) => TyFingerprint::ForeignType(*alias_id),
  80             TyKind::Dyn(_) => ty.dyn_trait().map(|trait_| TyFingerprint::Dyn(trait_))?,
  81             TyKind::Ref(_, _, ty) => return TyFingerprint::for_trait_impl(ty),
  82             TyKind::Tuple(_, subst) => {
  83                 let first_ty = subst.interned().get(0).map(|arg| arg.assert_ty_ref(&Interner));
  84                 if let Some(ty) = first_ty {
  85                     return TyFingerprint::for_trait_impl(ty);
  86                 } else {
  87                     TyFingerprint::Unit
  88                 }
  89             }
  90             TyKind::AssociatedType(_, _)
  91             | TyKind::OpaqueType(_, _)
  92             | TyKind::FnDef(_, _)
  93             | TyKind::Closure(_, _)
  94             | TyKind::Generator(..)
  95             | TyKind::GeneratorWitness(..) => TyFingerprint::Unnameable,
  96             TyKind::Function(fn_ptr) => {
  97                 TyFingerprint::Function(fn_ptr.substitution.0.len(&Interner) as u32)
  98             }
  99             TyKind::Alias(_)
 100             | TyKind::Placeholder(_)
 101             | TyKind::BoundVar(_)
 102             | TyKind::InferenceVar(_, _)
 103             | TyKind::Error => return None,
 104         };
 105         Some(fp)
 106     }
 107 }
 108
 109 pub(crate) const ALL_INT_FPS: [TyFingerprint; 12] = [
 110     TyFingerprint::Scalar(Scalar::Int(IntTy::I8)),
 111     TyFingerprint::Scalar(Scalar::Int(IntTy::I16)),
 112     TyFingerprint::Scalar(Scalar::Int(IntTy::I32)),
 113     TyFingerprint::Scalar(Scalar::Int(IntTy::I64)),
 114     TyFingerprint::Scalar(Scalar::Int(IntTy::I128)),
 115     TyFingerprint::Scalar(Scalar::Int(IntTy::Isize)),
 116     TyFingerprint::Scalar(Scalar::Uint(UintTy::U8)),
 117     TyFingerprint::Scalar(Scalar::Uint(UintTy::U16)),
 118     TyFingerprint::Scalar(Scalar::Uint(UintTy::U32)),
 119     TyFingerprint::Scalar(Scalar::Uint(UintTy::U64)),
 120     TyFingerprint::Scalar(Scalar::Uint(UintTy::U128)),
 121     TyFingerprint::Scalar(Scalar::Uint(UintTy::Usize)),
 122 ];
 123
 124 pub(crate) const ALL_FLOAT_FPS: [TyFingerprint; 2] = [
 125     TyFingerprint::Scalar(Scalar::Float(FloatTy::F32)),
 126     TyFingerprint::Scalar(Scalar::Float(FloatTy::F64)),
 127 ];
 128
 129 /// Trait impls defined or available in some crate.
 130 #[derive(Debug, Eq, PartialEq)]
 131 pub struct TraitImpls {
 132     // If the `Option<TyFingerprint>` is `None`, the impl may apply to any self type.
 133     map: FxHashMap<TraitId, FxHashMap<Option<TyFingerprint>, Vec<ImplId>>>,
 134 }
 135
 136 impl TraitImpls {
 137     pub(crate) fn trait_impls_in_crate_query(db: &dyn HirDatabase, krate: CrateId) -> Arc<Self> {
 138         let _p = profile::span("trait_impls_in_crate_query");
 139         let mut impls = Self { map: FxHashMap::default() };
 140
 141         let crate_def_map = db.crate_def_map(krate);
 142         collect_def_map(db, &crate_def_map, &mut impls);
 143
 144         return Arc::new(impls);
 145
 146         fn collect_def_map(db: &dyn HirDatabase, def_map: &DefMap, impls: &mut TraitImpls) {
 147             for (_module_id, module_data) in def_map.modules() {
 148                 for impl_id in module_data.scope.impls() {
 149                     let target_trait = match db.impl_trait(impl_id) {
 150                         Some(tr) => tr.skip_binders().hir_trait_id(),
 151                         None => continue,
 152                     };
 153                     let self_ty = db.impl_self_ty(impl_id);
 154                     let self_ty_fp = TyFingerprint::for_trait_impl(self_ty.skip_binders());
 155                     impls
 156                         .map
 157                         .entry(target_trait)
 158                         .or_default()
 159                         .entry(self_ty_fp)
 160                         .or_default()
 161                         .push(impl_id);
 162                 }
 163
 164                 // To better support custom derives, collect impls in all unnamed const items.
 165                 // const _: () = { ... };
 166                 for konst in module_data.scope.unnamed_consts() {
 167                     let body = db.body(konst.into());
 168                     for (_, block_def_map) in body.blocks(db.upcast()) {
 169                         collect_def_map(db, &block_def_map, impls);
 170                     }
 171                 }
 172             }
 173         }
 174     }
 175
 176     pub(crate) fn trait_impls_in_deps_query(db: &dyn HirDatabase, krate: CrateId) -> Arc<Self> {
 177         let _p = profile::span("trait_impls_in_deps_query");
 178         let crate_graph = db.crate_graph();
 179         let mut res = Self { map: FxHashMap::default() };
 180
 181         for krate in crate_graph.transitive_deps(krate) {
 182             res.merge(&db.trait_impls_in_crate(krate));
 183         }
 184
 185         Arc::new(res)
 186     }
 187
 188     fn merge(&mut self, other: &Self) {
 189         for (trait_, other_map) in &other.map {
 190             let map = self.map.entry(*trait_).or_default();
 191             for (fp, impls) in other_map {
 192                 let vec = map.entry(*fp).or_default();
 193                 vec.extend(impls);
 194             }
 195         }
 196     }
 197
 198     /// Queries all trait impls for the given type.
 199     pub fn for_self_ty_without_blanket_impls(
 200         &self,
 201         fp: TyFingerprint,
 202     ) -> impl Iterator<Item = ImplId> + '_ {
 203         self.map
 204             .values()
 205             .flat_map(move |impls| impls.get(&Some(fp)).into_iter())
 206             .flat_map(|it| it.iter().copied())
 207     }
 208
 209     /// Queries all impls of the given trait.
 210     pub fn for_trait(&self, trait_: TraitId) -> impl Iterator<Item = ImplId> + '_ {
 211         self.map
 212             .get(&trait_)
 213             .into_iter()
 214             .flat_map(|map| map.values().flat_map(|v| v.iter().copied()))
 215     }
 216
 217     /// Queries all impls of `trait_` that may apply to `self_ty`.
 218     pub fn for_trait_and_self_ty(
 219         &self,
 220         trait_: TraitId,
 221         self_ty: TyFingerprint,
 222     ) -> impl Iterator<Item = ImplId> + '_ {
 223         self.map
 224             .get(&trait_)
 225             .into_iter()
 226             .flat_map(move |map| map.get(&None).into_iter().chain(map.get(&Some(self_ty))))
 227             .flat_map(|v| v.iter().copied())
 228     }
 229
 230     pub fn all_impls(&self) -> impl Iterator<Item = ImplId> + '_ {
 231         self.map.values().flat_map(|map| map.values().flat_map(|v| v.iter().copied()))
 232     }
 233 }
 234
 235 /// Inherent impls defined in some crate.
 236 ///
 237 /// Inherent impls can only be defined in the crate that also defines the self type of the impl
 238 /// (note that some primitives are considered to be defined by both libcore and liballoc).
 239 ///
 240 /// This makes inherent impl lookup easier than trait impl lookup since we only have to consider a
 241 /// single crate.
 242 #[derive(Debug, Eq, PartialEq)]
 243 pub struct InherentImpls {
 244     map: FxHashMap<TyFingerprint, Vec<ImplId>>,
 245 }
 246
 247 impl InherentImpls {
 248     pub(crate) fn inherent_impls_in_crate_query(db: &dyn HirDatabase, krate: CrateId) -> Arc<Self> {
 249         let mut impls = Self { map: FxHashMap::default() };
 250
 251         let crate_def_map = db.crate_def_map(krate);
 252         collect_def_map(db, &crate_def_map, &mut impls);
 253
 254         return Arc::new(impls);
 255
 256         fn collect_def_map(db: &dyn HirDatabase, def_map: &DefMap, impls: &mut InherentImpls) {
 257             for (_module_id, module_data) in def_map.modules() {
 258                 for impl_id in module_data.scope.impls() {
 259                     let data = db.impl_data(impl_id);
 260                     if data.target_trait.is_some() {
 261                         continue;
 262                     }
 263
 264                     let self_ty = db.impl_self_ty(impl_id);
 265                     let fp = TyFingerprint::for_inherent_impl(self_ty.skip_binders());
 266                     if let Some(fp) = fp {
 267                         impls.map.entry(fp).or_default().push(impl_id);
 268                     }
 269                     // `fp` should only be `None` in error cases (either erroneous code or incomplete name resolution)
 270                 }
 271
 272                 // To better support custom derives, collect impls in all unnamed const items.
 273                 // const _: () = { ... };
 274                 for konst in module_data.scope.unnamed_consts() {
 275                     let body = db.body(konst.into());
 276                     for (_, block_def_map) in body.blocks(db.upcast()) {
 277                         collect_def_map(db, &block_def_map, impls);
 278                     }
 279                 }
 280             }
 281         }
 282     }
 283
 284     pub fn for_self_ty(&self, self_ty: &Ty) -> &[ImplId] {
 285         match TyFingerprint::for_inherent_impl(self_ty) {
 286             Some(fp) => self.map.get(&fp).map(|vec| vec.as_ref()).unwrap_or(&[]),
 287             None => &[],
 288         }
 289     }
 290
 291     pub fn all_impls(&self) -> impl Iterator<Item = ImplId> + '_ {
 292         self.map.values().flat_map(|v| v.iter().copied())
 293     }
 294 }
 295
 296 pub fn def_crates(
 297     db: &dyn HirDatabase,
 298     ty: &Ty,
 299     cur_crate: CrateId,
 300 ) -> Option<ArrayVec<CrateId, 2>> {
 301     // Types like slice can have inherent impls in several crates, (core and alloc).
 302     // The corresponding impls are marked with lang items, so we can use them to find the required crates.
 303     macro_rules! lang_item_crate {
 304             ($($name:expr),+ $(,)?) => {{
 305                 let mut v = ArrayVec::<LangItemTarget, 2>::new();
 306                 $(
 307                     v.extend(db.lang_item(cur_crate, $name.into()));
 308                 )+
 309                 v
 310             }};
 311         }
 312
 313     let mod_to_crate_ids = |module: ModuleId| Some(std::iter::once(module.krate()).collect());
 314
 315     let lang_item_targets = match ty.kind(&Interner) {
 316         TyKind::Adt(AdtId(def_id), _) => {
 317             return mod_to_crate_ids(def_id.module(db.upcast()));
 318         }
 319         TyKind::Foreign(id) => {
 320             return mod_to_crate_ids(
 321                 from_foreign_def_id(*id).lookup(db.upcast()).module(db.upcast()),
 322             );
 323         }
 324         TyKind::Scalar(Scalar::Bool) => lang_item_crate!("bool"),
 325         TyKind::Scalar(Scalar::Char) => lang_item_crate!("char"),
 326         TyKind::Scalar(Scalar::Float(f)) => match f {
 327             // There are two lang items: one in libcore (fXX) and one in libstd (fXX_runtime)
 328             FloatTy::F32 => lang_item_crate!("f32", "f32_runtime"),
 329             FloatTy::F64 => lang_item_crate!("f64", "f64_runtime"),
 330         },
 331         &TyKind::Scalar(Scalar::Int(t)) => {
 332             lang_item_crate!(primitive::int_ty_to_string(t))
 333         }
 334         &TyKind::Scalar(Scalar::Uint(t)) => {
 335             lang_item_crate!(primitive::uint_ty_to_string(t))
 336         }
 337         TyKind::Str => lang_item_crate!("str_alloc", "str"),
 338         TyKind::Slice(_) => lang_item_crate!("slice_alloc", "slice"),
 339         TyKind::Raw(Mutability::Not, _) => lang_item_crate!("const_ptr"),
 340         TyKind::Raw(Mutability::Mut, _) => lang_item_crate!("mut_ptr"),
 341         TyKind::Dyn(_) => {
 342             return ty.dyn_trait().and_then(|trait_| {
 343                 mod_to_crate_ids(GenericDefId::TraitId(trait_).module(db.upcast()))
 344             });
 345         }
 346         _ => return None,
 347     };
 348     let res = lang_item_targets
 349         .into_iter()
 350         .filter_map(|it| match it {
 351             LangItemTarget::ImplDefId(it) => Some(it),
 352             _ => None,
 353         })
 354         .map(|it| it.lookup(db.upcast()).container.krate())
 355         .collect();
 356     Some(res)
 357 }
 358
 359 /// Look up the method with the given name, returning the actual autoderefed
 360 /// receiver type (but without autoref applied yet).
 361 pub(crate) fn lookup_method(
 362     ty: &Canonical<Ty>,
 363     db: &dyn HirDatabase,
 364     env: Arc<TraitEnvironment>,
 365     krate: CrateId,
 366     traits_in_scope: &FxHashSet<TraitId>,
 367     visible_from_module: Option<ModuleId>,
 368     name: &Name,
 369 ) -> Option<(Ty, FunctionId)> {
 370     iterate_method_candidates(
 371         ty,
 372         db,
 373         env,
 374         krate,
 375         &traits_in_scope,
 376         visible_from_module,
 377         Some(name),
 378         LookupMode::MethodCall,
 379         |ty, f| match f {
 380             AssocItemId::FunctionId(f) => Some((ty.clone(), f)),
 381             _ => None,
 382         },
 383     )
 384 }
 385
 386 /// Whether we're looking up a dotted method call (like `v.len()`) or a path
 387 /// (like `Vec::new`).
 388 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq)]
 389 pub enum LookupMode {
 390     /// Looking up a method call like `v.len()`: We only consider candidates
 391     /// that have a `self` parameter, and do autoderef.
 392     MethodCall,
 393     /// Looking up a path like `Vec::new` or `Vec::default`: We consider all
 394     /// candidates including associated constants, but don't do autoderef.
 395     Path,
 396 }
 397
 398 // This would be nicer if it just returned an iterator, but that runs into
 399 // lifetime problems, because we need to borrow temp `CrateImplDefs`.
 400 // FIXME add a context type here?
 401 pub fn iterate_method_candidates<T>(
 402     ty: &Canonical<Ty>,
 403     db: &dyn HirDatabase,
 404     env: Arc<TraitEnvironment>,
 405     krate: CrateId,
 406     traits_in_scope: &FxHashSet<TraitId>,
 407     visible_from_module: Option<ModuleId>,
 408     name: Option<&Name>,
 409     mode: LookupMode,
 410     mut callback: impl FnMut(&Ty, AssocItemId) -> Option<T>,
 411 ) -> Option<T> {
 412     let mut slot = None;
 413     iterate_method_candidates_impl(
 414         ty,
 415         db,
 416         env,
 417         krate,
 418         traits_in_scope,
 419         visible_from_module,
 420         name,
 421         mode,
 422         &mut |ty, item| {
 423             assert!(slot.is_none());
 424             slot = callback(ty, item);
 425             slot.is_some()
 426         },
 427     );
 428     slot
 429 }
 430
 431 fn iterate_method_candidates_impl(
 432     ty: &Canonical<Ty>,
 433     db: &dyn HirDatabase,
 434     env: Arc<TraitEnvironment>,
 435     krate: CrateId,
 436     traits_in_scope: &FxHashSet<TraitId>,
 437     visible_from_module: Option<ModuleId>,
 438     name: Option<&Name>,
 439     mode: LookupMode,
 440     callback: &mut dyn FnMut(&Ty, AssocItemId) -> bool,
 441 ) -> bool {
 442     match mode {
 443         LookupMode::MethodCall => {
 444             // For method calls, rust first does any number of autoderef, and then one
 445             // autoref (i.e. when the method takes &self or &mut self). We just ignore
 446             // the autoref currently -- when we find a method matching the given name,
 447             // we assume it fits.
 448
 449             // Also note that when we've got a receiver like &S, even if the method we
 450             // find in the end takes &self, we still do the autoderef step (just as
 451             // rustc does an autoderef and then autoref again).
 452             let ty = InEnvironment { goal: ty.clone(), environment: env.env.clone() };
 453
 454             // We have to be careful about the order we're looking at candidates
 455             // in here. Consider the case where we're resolving `x.clone()`
 456             // where `x: &Vec<_>`. This resolves to the clone method with self
 457             // type `Vec<_>`, *not* `&_`. I.e. we need to consider methods where
 458             // the receiver type exactly matches before cases where we have to
 459             // do autoref. But in the autoderef steps, the `&_` self type comes
 460             // up *before* the `Vec<_>` self type.
 461             //
 462             // On the other hand, we don't want to just pick any by-value method
 463             // before any by-autoref method; it's just that we need to consider
 464             // the methods by autoderef order of *receiver types*, not *self
 465             // types*.
 466
 467             let deref_chain = autoderef_method_receiver(db, krate, ty);
 468             for i in 0..deref_chain.len() {
 469                 if iterate_method_candidates_with_autoref(
 470                     &deref_chain[i..],
 471                     db,
 472                     env.clone(),
 473                     krate,
 474                     traits_in_scope,
 475                     visible_from_module,
 476                     name,
 477                     callback,
 478                 ) {
 479                     return true;
 480                 }
 481             }
 482             false
 483         }
 484         LookupMode::Path => {
 485             // No autoderef for path lookups
 486             iterate_method_candidates_for_self_ty(
 487                 &ty,
 488                 db,
 489                 env,
 490                 krate,
 491                 traits_in_scope,
 492                 visible_from_module,
 493                 name,
 494                 callback,
 495             )
 496         }
 497     }
 498 }
 499
 500 fn iterate_method_candidates_with_autoref(
 501     deref_chain: &[Canonical<Ty>],
 502     db: &dyn HirDatabase,
 503     env: Arc<TraitEnvironment>,
 504     krate: CrateId,
 505     traits_in_scope: &FxHashSet<TraitId>,
 506     visible_from_module: Option<ModuleId>,
 507     name: Option<&Name>,
 508     mut callback: &mut dyn FnMut(&Ty, AssocItemId) -> bool,
 509 ) -> bool {
 510     if iterate_method_candidates_by_receiver(
 511         &deref_chain[0],
 512         &deref_chain[1..],
 513         db,
 514         env.clone(),
 515         krate,
 516         &traits_in_scope,
 517         visible_from_module,
 518         name,
 519         &mut callback,
 520     ) {
 521         return true;
 522     }
 523     let refed = Canonical {
 524         binders: deref_chain[0].binders.clone(),
 525         value: TyKind::Ref(Mutability::Not, static_lifetime(), deref_chain[0].value.clone())
 526             .intern(&Interner),
 527     };
 528     if iterate_method_candidates_by_receiver(
 529         &refed,
 530         deref_chain,
 531         db,
 532         env.clone(),
 533         krate,
 534         &traits_in_scope,
 535         visible_from_module,
 536         name,
 537         &mut callback,
 538     ) {
 539         return true;
 540     }
 541     let ref_muted = Canonical {
 542         binders: deref_chain[0].binders.clone(),
 543         value: TyKind::Ref(Mutability::Mut, static_lifetime(), deref_chain[0].value.clone())
 544             .intern(&Interner),
 545     };
 546     if iterate_method_candidates_by_receiver(
 547         &ref_muted,
 548         deref_chain,
 549         db,
 550         env,
 551         krate,
 552         &traits_in_scope,
 553         visible_from_module,
 554         name,
 555         &mut callback,
 556     ) {
 557         return true;
 558     }
 559     false
 560 }
 561
 562 fn iterate_method_candidates_by_receiver(
 563     receiver_ty: &Canonical<Ty>,
 564     rest_of_deref_chain: &[Canonical<Ty>],
 565     db: &dyn HirDatabase,
 566     env: Arc<TraitEnvironment>,
 567     krate: CrateId,
 568     traits_in_scope: &FxHashSet<TraitId>,
 569     visible_from_module: Option<ModuleId>,
 570     name: Option<&Name>,
 571     mut callback: &mut dyn FnMut(&Ty, AssocItemId) -> bool,
 572 ) -> bool {
 573     // We're looking for methods with *receiver* type receiver_ty. These could
 574     // be found in any of the derefs of receiver_ty, so we have to go through
 575     // that.
 576     for self_ty in std::iter::once(receiver_ty).chain(rest_of_deref_chain) {
 577         if iterate_inherent_methods(
 578             self_ty,
 579             db,
 580             env.clone(),
 581             name,
 582             Some(receiver_ty),
 583             krate,
 584             visible_from_module,
 585             &mut callback,
 586         ) {
 587             return true;
 588         }
 589     }
 590     for self_ty in std::iter::once(receiver_ty).chain(rest_of_deref_chain) {
 591         if iterate_trait_method_candidates(
 592             self_ty,
 593             db,
 594             env.clone(),
 595             krate,
 596             &traits_in_scope,
 597             name,
 598             Some(receiver_ty),
 599             &mut callback,
 600         ) {
 601             return true;
 602         }
 603     }
 604     false
 605 }
 606
 607 fn iterate_method_candidates_for_self_ty(
 608     self_ty: &Canonical<Ty>,
 609     db: &dyn HirDatabase,
 610     env: Arc<TraitEnvironment>,
 611     krate: CrateId,
 612     traits_in_scope: &FxHashSet<TraitId>,
 613     visible_from_module: Option<ModuleId>,
 614     name: Option<&Name>,
 615     mut callback: &mut dyn FnMut(&Ty, AssocItemId) -> bool,
 616 ) -> bool {
 617     if iterate_inherent_methods(
 618         self_ty,
 619         db,
 620         env.clone(),
 621         name,
 622         None,
 623         krate,
 624         visible_from_module,
 625         &mut callback,
 626     ) {
 627         return true;
 628     }
 629     iterate_trait_method_candidates(self_ty, db, env, krate, traits_in_scope, name, None, callback)
 630 }
 631
 632 fn iterate_trait_method_candidates(
 633     self_ty: &Canonical<Ty>,
 634     db: &dyn HirDatabase,
 635     env: Arc<TraitEnvironment>,
 636     krate: CrateId,
 637     traits_in_scope: &FxHashSet<TraitId>,
 638     name: Option<&Name>,
 639     receiver_ty: Option<&Canonical<Ty>>,
 640     callback: &mut dyn FnMut(&Ty, AssocItemId) -> bool,
 641 ) -> bool {
 642     let receiver_is_array = matches!(self_ty.value.kind(&Interner), chalk_ir::TyKind::Array(..));
 643     // if ty is `dyn Trait`, the trait doesn't need to be in scope
 644     let inherent_trait =
 645         self_ty.value.dyn_trait().into_iter().flat_map(|t| all_super_traits(db.upcast(), t));
 646     let env_traits = if let TyKind::Placeholder(_) = self_ty.value.kind(&Interner) {
 647         // if we have `T: Trait` in the param env, the trait doesn't need to be in scope
 648         env.traits_in_scope_from_clauses(&self_ty.value)
 649             .flat_map(|t| all_super_traits(db.upcast(), t))
 650             .collect()
 651     } else {
 652         Vec::new()
 653     };
 654     let traits =
 655         inherent_trait.chain(env_traits.into_iter()).chain(traits_in_scope.iter().copied());
 656     'traits: for t in traits {
 657         let data = db.trait_data(t);
 658
 659         // Traits annotated with `#[rustc_skip_array_during_method_dispatch]` are skipped during
 660         // method resolution, if the receiver is an array, and we're compiling for editions before
 661         // 2021.
 662         // This is to make `[a].into_iter()` not break code with the new `IntoIterator` impl for
 663         // arrays.
 664         if data.skip_array_during_method_dispatch && receiver_is_array {
 665             // FIXME: this should really be using the edition of the method name's span, in case it
 666             // comes from a macro
 667             if db.crate_graph()[krate].edition < Edition::Edition2021 {
 668                 continue;
 669             }
 670         }
 671
 672         // we'll be lazy about checking whether the type implements the
 673         // trait, but if we find out it doesn't, we'll skip the rest of the
 674         // iteration
 675         let mut known_implemented = false;
 676         for (_name, item) in data.items.iter() {
 677             // Don't pass a `visible_from_module` down to `is_valid_candidate`,
 678             // since only inherent methods should be included into visibility checking.
 679             if !is_valid_candidate(db, env.clone(), name, receiver_ty, *item, self_ty, None) {
 680                 continue;
 681             }
 682             if !known_implemented {
 683                 let goal = generic_implements_goal(db, env.clone(), t, self_ty.clone());
 684                 if db.trait_solve(krate, goal.cast(&Interner)).is_none() {
 685                     continue 'traits;
 686                 }
 687             }
 688             known_implemented = true;
 689             // FIXME: we shouldn't be ignoring the binders here
 690             if callback(&self_ty.value, *item) {
 691                 return true;
 692             }
 693         }
 694     }
 695     false
 696 }
 697
 698 fn iterate_inherent_methods(
 699     self_ty: &Canonical<Ty>,
 700     db: &dyn HirDatabase,
 701     env: Arc<TraitEnvironment>,
 702     name: Option<&Name>,
 703     receiver_ty: Option<&Canonical<Ty>>,
 704     krate: CrateId,
 705     visible_from_module: Option<ModuleId>,
 706     callback: &mut dyn FnMut(&Ty, AssocItemId) -> bool,
 707 ) -> bool {
 708     let def_crates = match def_crates(db, &self_ty.value, krate) {
 709         Some(k) => k,
 710         None => return false,
 711     };
 712     for krate in def_crates {
 713         let impls = db.inherent_impls_in_crate(krate);
 714
 715         for &impl_def in impls.for_self_ty(&self_ty.value) {
 716             for &item in db.impl_data(impl_def).items.iter() {
 717                 if !is_valid_candidate(
 718                     db,
 719                     env.clone(),
 720                     name,
 721                     receiver_ty,
 722                     item,
 723                     self_ty,
 724                     visible_from_module,
 725                 ) {
 726                     continue;
 727                 }
 728                 // we have to check whether the self type unifies with the type
 729                 // that the impl is for. If we have a receiver type, this
 730                 // already happens in `is_valid_candidate` above; if not, we
 731                 // check it here
 732                 if receiver_ty.is_none()
 733                     && inherent_impl_substs(db, env.clone(), impl_def, self_ty).is_none()
 734                 {
 735                     cov_mark::hit!(impl_self_type_match_without_receiver);
 736                     continue;
 737                 }
 738                 let receiver_ty = receiver_ty.map(|x| &x.value).unwrap_or(&self_ty.value);
 739                 if callback(receiver_ty, item) {
 740                     return true;
 741                 }
 742             }
 743         }
 744     }
 745     false
 746 }
 747
 748 /// Returns the self type for the index trait call.
 749 pub fn resolve_indexing_op(
 750     db: &dyn HirDatabase,
 751     ty: &Canonical<Ty>,
 752     env: Arc<TraitEnvironment>,
 753     krate: CrateId,
 754     index_trait: TraitId,
 755 ) -> Option<Canonical<Ty>> {
 756     let ty = InEnvironment { goal: ty.clone(), environment: env.env.clone() };
 757     let deref_chain = autoderef_method_receiver(db, krate, ty);
 758     for ty in deref_chain {
 759         let goal = generic_implements_goal(db, env.clone(), index_trait, ty.clone());
 760         if db.trait_solve(krate, goal.cast(&Interner)).is_some() {
 761             return Some(ty);
 762         }
 763     }
 764     None
 765 }
 766
 767 fn is_valid_candidate(
 768     db: &dyn HirDatabase,
 769     env: Arc<TraitEnvironment>,
 770     name: Option<&Name>,
 771     receiver_ty: Option<&Canonical<Ty>>,
 772     item: AssocItemId,
 773     self_ty: &Canonical<Ty>,
 774     visible_from_module: Option<ModuleId>,
 775 ) -> bool {
 776     match item {
 777         AssocItemId::FunctionId(m) => {
 778             let data = db.function_data(m);
 779             if let Some(name) = name {
 780                 if &data.name != name {
 781                     return false;
 782                 }
 783             }
 784             if let Some(receiver_ty) = receiver_ty {
 785                 if !data.has_self_param() {
 786                     return false;
 787                 }
 788                 let transformed_receiver_ty = match transform_receiver_ty(db, env, m, self_ty) {
 789                     Some(ty) => ty,
 790                     None => return false,
 791                 };
 792                 if transformed_receiver_ty != receiver_ty.value {
 793                     return false;
 794                 }
 795             }
 796             if let Some(from_module) = visible_from_module {
 797                 if !db.function_visibility(m).is_visible_from(db.upcast(), from_module) {
 798                     cov_mark::hit!(autoderef_candidate_not_visible);
 799                     return false;
 800                 }
 801             }
 802
 803             true
 804         }
 805         AssocItemId::ConstId(c) => {
 806             let data = db.const_data(c);
 807             name.map_or(true, |name| data.name.as_ref() == Some(name)) && receiver_ty.is_none()
 808         }
 809         _ => false,
 810     }
 811 }
 812
 813 pub(crate) fn inherent_impl_substs(
 814     db: &dyn HirDatabase,
 815     env: Arc<TraitEnvironment>,
 816     impl_id: ImplId,
 817     self_ty: &Canonical<Ty>,
 818 ) -> Option<Substitution> {
 819     // we create a var for each type parameter of the impl; we need to keep in
 820     // mind here that `self_ty` might have vars of its own
 821     let self_ty_vars = self_ty.binders.len(&Interner);
 822     let vars = TyBuilder::subst_for_def(db, impl_id)
 823         .fill_with_bound_vars(DebruijnIndex::INNERMOST, self_ty_vars)
 824         .build();
 825     let self_ty_with_vars = db.impl_self_ty(impl_id).substitute(&Interner, &vars);
 826     let mut kinds = self_ty.binders.interned().to_vec();
 827     kinds.extend(
 828         iter::repeat(chalk_ir::WithKind::new(
 829             chalk_ir::VariableKind::Ty(chalk_ir::TyVariableKind::General),
 830             UniverseIndex::ROOT,
 831         ))
 832         .take(vars.len(&Interner)),
 833     );
 834     let tys = Canonical {
 835         binders: CanonicalVarKinds::from_iter(&Interner, kinds),
 836         value: (self_ty_with_vars, self_ty.value.clone()),
 837     };
 838     let substs = super::infer::unify(db, env, &tys)?;
 839     // We only want the substs for the vars we added, not the ones from self_ty.
 840     // Also, if any of the vars we added are still in there, we replace them by
 841     // Unknown. I think this can only really happen if self_ty contained
 842     // Unknown, and in that case we want the result to contain Unknown in those
 843     // places again.
 844     let suffix =
 845         Substitution::from_iter(&Interner, substs.iter(&Interner).cloned().skip(self_ty_vars));
 846     Some(fallback_bound_vars(suffix, self_ty_vars))
 847 }
 848
 849 /// This replaces any 'free' Bound vars in `s` (i.e. those with indices past
 850 /// num_vars_to_keep) by `TyKind::Unknown`.
 851 fn fallback_bound_vars(s: Substitution, num_vars_to_keep: usize) -> Substitution {
 852     crate::fold_free_vars(s, |bound, binders| {
 853         if bound.index >= num_vars_to_keep && bound.debruijn == DebruijnIndex::INNERMOST {
 854             TyKind::Error.intern(&Interner)
 855         } else {
 856             bound.shifted_in_from(binders).to_ty(&Interner)
 857         }
 858     })
 859 }
 860
 861 fn transform_receiver_ty(
 862     db: &dyn HirDatabase,
 863     env: Arc<TraitEnvironment>,
 864     function_id: FunctionId,
 865     self_ty: &Canonical<Ty>,
 866 ) -> Option<Ty> {
 867     let substs = match function_id.lookup(db.upcast()).container {
 868         AssocContainerId::TraitId(_) => TyBuilder::subst_for_def(db, function_id)
 869             .push(self_ty.value.clone())
 870             .fill_with_unknown()
 871             .build(),
 872         AssocContainerId::ImplId(impl_id) => {
 873             let impl_substs = inherent_impl_substs(db, env, impl_id, &self_ty)?;
 874             TyBuilder::subst_for_def(db, function_id)
 875                 .use_parent_substs(&impl_substs)
 876                 .fill_with_unknown()
 877                 .build()
 878         }
 879         AssocContainerId::ModuleId(_) => unreachable!(),
 880     };
 881     let sig = db.callable_item_signature(function_id.into());
 882     Some(sig.map(|s| s.params()[0].clone()).substitute(&Interner, &substs))
 883 }
 884
 885 pub fn implements_trait(
 886     ty: &Canonical<Ty>,
 887     db: &dyn HirDatabase,
 888     env: Arc<TraitEnvironment>,
 889     krate: CrateId,
 890     trait_: TraitId,
 891 ) -> bool {
 892     let goal = generic_implements_goal(db, env, trait_, ty.clone());
 893     let solution = db.trait_solve(krate, goal.cast(&Interner));
 894
 895     solution.is_some()
 896 }
 897
 898 pub fn implements_trait_unique(
 899     ty: &Canonical<Ty>,
 900     db: &dyn HirDatabase,
 901     env: Arc<TraitEnvironment>,
 902     krate: CrateId,
 903     trait_: TraitId,
 904 ) -> bool {
 905     let goal = generic_implements_goal(db, env, trait_, ty.clone());
 906     let solution = db.trait_solve(krate, goal.cast(&Interner));
 907
 908     matches!(solution, Some(crate::Solution::Unique(_)))
 909 }
 910
 911 /// This creates Substs for a trait with the given Self type and type variables
 912 /// for all other parameters, to query Chalk with it.
 913 fn generic_implements_goal(
 914     db: &dyn HirDatabase,
 915     env: Arc<TraitEnvironment>,
 916     trait_: TraitId,
 917     self_ty: Canonical<Ty>,
 918 ) -> Canonical<InEnvironment<super::DomainGoal>> {
 919     let mut kinds = self_ty.binders.interned().to_vec();
 920     let trait_ref = TyBuilder::trait_ref(db, trait_)
 921         .push(self_ty.value)
 922         .fill_with_bound_vars(DebruijnIndex::INNERMOST, kinds.len())
 923         .build();
 924     kinds.extend(
 925         iter::repeat(chalk_ir::WithKind::new(
 926             chalk_ir::VariableKind::Ty(chalk_ir::TyVariableKind::General),
 927             UniverseIndex::ROOT,
 928         ))
 929         .take(trait_ref.substitution.len(&Interner) - 1),
 930     );
 931     let obligation = trait_ref.cast(&Interner);
 932     Canonical {
 933         binders: CanonicalVarKinds::from_iter(&Interner, kinds),
 934         value: InEnvironment::new(&env.env, obligation),
 935     }
 936 }
 937
 938 fn autoderef_method_receiver(
 939     db: &dyn HirDatabase,
 940     krate: CrateId,
 941     ty: InEnvironment<Canonical<Ty>>,
 942 ) -> Vec<Canonical<Ty>> {
 943     let mut deref_chain: Vec<_> = autoderef::autoderef(db, Some(krate), ty).collect();
 944     // As a last step, we can do array unsizing (that's the only unsizing that rustc does for method receivers!)
 945     if let Some(TyKind::Array(parameters, _)) =
 946         deref_chain.last().map(|ty| ty.value.kind(&Interner))
 947     {
 948         let kinds = deref_chain.last().unwrap().binders.clone();
 949         let unsized_ty = TyKind::Slice(parameters.clone()).intern(&Interner);
 950         deref_chain.push(Canonical { value: unsized_ty, binders: kinds })
 951     }
 952     deref_chain
 953 }