]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - doc/adding_lints.md
cargo dev crater: add more crates to be checked
[rust.git] / doc / adding_lints.md
1 # Adding a new lint
2
3 You are probably here because you want to add a new lint to Clippy. If this is
4 the first time you're contributing to Clippy, this document guides you through
5 creating an example lint from scratch.
6
7 To get started, we will create a lint that detects functions called `foo`,
8 because that's clearly a non-descriptive name.
9
10 - [Adding a new lint](#adding-a-new-lint)
11   - [Setup](#setup)
12   - [Getting Started](#getting-started)
13   - [Testing](#testing)
14   - [Rustfix tests](#rustfix-tests)
15   - [Edition 2018 tests](#edition-2018-tests)
16   - [Testing manually](#testing-manually)
17   - [Lint declaration](#lint-declaration)
18   - [Lint passes](#lint-passes)
19   - [Emitting a lint](#emitting-a-lint)
20   - [Adding the lint logic](#adding-the-lint-logic)
21   - [Author lint](#author-lint)
22   - [Documentation](#documentation)
23   - [Running rustfmt](#running-rustfmt)
24   - [Debugging](#debugging)
25   - [PR Checklist](#pr-checklist)
26   - [Cheatsheet](#cheatsheet)
27
28 ## Setup
29
30 See the [Basics](basics.md#get-the-code) documentation.
31
32 ## Getting Started
33
34 There is a bit of boilerplate code that needs to be set up when creating a new
35 lint. Fortunately, you can use the clippy dev tools to handle this for you. We
36 are naming our new lint `foo_functions` (lints are generally written in snake
37 case), and we don't need type information so it will have an early pass type
38 (more on this later on). If you're not sure if the name you chose fits the lint,
39 take a look at our [lint naming guidelines][lint_naming]. To get started on this
40 lint you can run `cargo dev new_lint --name=foo_functions --pass=early
41 --category=pedantic` (category will default to nursery if not provided). This
42 command will create two files: `tests/ui/foo_functions.rs` and
43 `clippy_lints/src/foo_functions.rs`, as well as run `cargo dev update_lints` to
44 register the new lint. For cargo lints, two project hierarchies (fail/pass) will
45 be created by default under `tests/ui-cargo`.
46
47 Next, we'll open up these files and add our lint!
48
49 ## Testing
50
51 Let's write some tests first that we can execute while we iterate on our lint.
52
53 Clippy uses UI tests for testing. UI tests check that the output of Clippy is
54 exactly as expected. Each test is just a plain Rust file that contains the code
55 we want to check. The output of Clippy is compared against a `.stderr` file.
56 Note that you don't have to create this file yourself, we'll get to
57 generating the `.stderr` files further down.
58
59 We start by opening the test file created at `tests/ui/foo_functions.rs`.
60
61 Update the file with some examples to get started:
62
63 ```rust
64 #![warn(clippy::foo_functions)]
65
66 // Impl methods
67 struct A;
68 impl A {
69     pub fn fo(&self) {}
70     pub fn foo(&self) {}
71     pub fn food(&self) {}
72 }
73
74 // Default trait methods
75 trait B {
76     fn fo(&self) {}
77     fn foo(&self) {}
78     fn food(&self) {}
79 }
80
81 // Plain functions
82 fn fo() {}
83 fn foo() {}
84 fn food() {}
85
86 fn main() {
87     // We also don't want to lint method calls
88     foo();
89     let a = A;
90     a.foo();
91 }
92 ```
93
94 Now we can run the test with `TESTNAME=foo_functions cargo uitest`,
95 currently this test is meaningless though.
96
97 While we are working on implementing our lint, we can keep running the UI
98 test. That allows us to check if the output is turning into what we want.
99
100 Once we are satisfied with the output, we need to run
101 `cargo dev bless` to update the `.stderr` file for our lint.
102 Please note that, we should run `TESTNAME=foo_functions cargo uitest`
103 every time before running `cargo dev bless`.
104 Running `TESTNAME=foo_functions cargo uitest` should pass then. When we commit
105 our lint, we need to commit the generated `.stderr` files, too. In general, you
106 should only commit files changed by `cargo dev bless` for the
107 specific lint you are creating/editing. Note that if the generated files are
108 empty, they should be removed.
109
110 ### Cargo lints
111
112 For cargo lints, the process of testing differs in that we are interested in
113 the `Cargo.toml` manifest file. We also need a minimal crate associated
114 with that manifest.
115
116 If our new lint is named e.g. `foo_categories`, after running `cargo dev new_lint`
117 we will find by default two new crates, each with its manifest file:
118
119 * `tests/ui-cargo/foo_categories/fail/Cargo.toml`: this file should cause the new lint to raise an error.
120 * `tests/ui-cargo/foo_categories/pass/Cargo.toml`: this file should not trigger the lint.
121
122 If you need more cases, you can copy one of those crates (under `foo_categories`) and rename it.
123
124 The process of generating the `.stderr` file is the same, and prepending the `TESTNAME`
125 variable to `cargo uitest` works too.
126
127 ## Rustfix tests
128
129 If the lint you are working on is making use of structured suggestions, the
130 test file should include a `// run-rustfix` comment at the top. This will
131 additionally run [rustfix] for that test. Rustfix will apply the suggestions
132 from the lint to the code of the test file and compare that to the contents of
133 a `.fixed` file.
134
135 Use `cargo dev bless` to automatically generate the
136 `.fixed` file after running the tests.
137
138 [rustfix]: https://github.com/rust-lang/rustfix
139
140 ## Edition 2018 tests
141
142 Some features require the 2018 edition to work (e.g. `async_await`), but
143 compile-test tests run on the 2015 edition by default. To change this behavior
144 add `// edition:2018` at the top of the test file (note that it's space-sensitive).
145
146 ## Testing manually
147
148 Manually testing against an example file can be useful if you have added some
149 `println!`s and the test suite output becomes unreadable. To try Clippy with
150 your local modifications, run
151
152 ```
153 env __CLIPPY_INTERNAL_TESTS=true cargo run --bin clippy-driver -- -L ./target/debug input.rs
154 ```
155
156 from the working copy root. With tests in place, let's have a look at
157 implementing our lint now.
158
159 ## Lint declaration
160
161 Let's start by opening the new file created in the `clippy_lints` crate
162 at `clippy_lints/src/foo_functions.rs`. That's the crate where all the
163 lint code is. This file has already imported some initial things we will need:
164
165 ```rust
166 use rustc_lint::{EarlyLintPass, EarlyContext};
167 use rustc_session::{declare_lint_pass, declare_tool_lint};
168 use rustc_ast::ast::*;
169 ```
170
171 The next step is to update the lint declaration. Lints are declared using the
172 [`declare_clippy_lint!`][declare_clippy_lint] macro, and we just need to update
173 the auto-generated lint declaration to have a real description, something like this:
174
175 ```rust
176 declare_clippy_lint! {
177     /// **What it does:**
178     ///
179     /// **Why is this bad?**
180     ///
181     /// **Known problems:** None.
182     ///
183     /// **Example:**
184     ///
185     /// ```rust
186     /// // example code
187     /// ```
188     pub FOO_FUNCTIONS,
189     pedantic,
190     "function named `foo`, which is not a descriptive name"
191 }
192 ```
193
194 * The section of lines prefixed with `///` constitutes the lint documentation
195   section. This is the default documentation style and will be displayed
196   [like this][example_lint_page]. To render and open this documentation locally
197   in a browser, run `cargo dev serve`.
198 * `FOO_FUNCTIONS` is the name of our lint. Be sure to follow the
199   [lint naming guidelines][lint_naming] here when naming your lint.
200   In short, the name should state the thing that is being checked for and
201   read well when used with `allow`/`warn`/`deny`.
202 * `pedantic` sets the lint level to `Allow`.
203   The exact mapping can be found [here][category_level_mapping]
204 * The last part should be a text that explains what exactly is wrong with the
205   code
206
207 The rest of this file contains an empty implementation for our lint pass,
208 which in this case is `EarlyLintPass` and should look like this:
209
210 ```rust
211 // clippy_lints/src/foo_functions.rs
212
213 // .. imports and lint declaration ..
214
215 declare_lint_pass!(FooFunctions => [FOO_FUNCTIONS]);
216
217 impl EarlyLintPass for FooFunctions {}
218 ```
219
220 Normally after declaring the lint, we have to run `cargo dev update_lints`,
221 which updates some files, so Clippy knows about the new lint. Since we used
222 `cargo dev new_lint ...` to generate the lint declaration, this was done
223 automatically. While `update_lints` automates most of the things, it doesn't
224 automate everything. We will have to register our lint pass manually in the
225 `register_plugins` function in `clippy_lints/src/lib.rs`:
226
227 ```rust
228 store.register_early_pass(|| box foo_functions::FooFunctions);
229 ```
230
231 As one may expect, there is a corresponding `register_late_pass` method
232 available as well. Without a call to one of `register_early_pass` or
233 `register_late_pass`, the lint pass in question will not be run.
234
235 One reason that `cargo dev` does not automate this step is that multiple lints
236 can use the same lint pass, so registering the lint pass may already be done
237 when adding a new lint. Another reason that this step is not automated is that
238 the order that the passes are registered determines the order the passes
239 actually run, which in turn affects the order that any emitted lints are output
240 in.
241
242 [declare_clippy_lint]: https://github.com/rust-lang/rust-clippy/blob/557f6848bd5b7183f55c1e1522a326e9e1df6030/clippy_lints/src/lib.rs#L60
243 [example_lint_page]: https://rust-lang.github.io/rust-clippy/master/index.html#redundant_closure
244 [lint_naming]: https://rust-lang.github.io/rfcs/0344-conventions-galore.html#lints
245 [category_level_mapping]: https://github.com/rust-lang/rust-clippy/blob/557f6848bd5b7183f55c1e1522a326e9e1df6030/clippy_lints/src/lib.rs#L110
246
247 ## Lint passes
248
249 Writing a lint that only checks for the name of a function means that we only
250 have to deal with the AST and don't have to deal with the type system at all.
251 This is good, because it makes writing this particular lint less complicated.
252
253 We have to make this decision with every new Clippy lint. It boils down to using
254 either [`EarlyLintPass`][early_lint_pass] or [`LateLintPass`][late_lint_pass].
255
256 In short, the `LateLintPass` has access to type information while the
257 `EarlyLintPass` doesn't. If you don't need access to type information, use the
258 `EarlyLintPass`. The `EarlyLintPass` is also faster. However linting speed
259 hasn't really been a concern with Clippy so far.
260
261 Since we don't need type information for checking the function name, we used
262 `--pass=early` when running the new lint automation and all the imports were
263 added accordingly.
264
265 [early_lint_pass]: https://doc.rust-lang.org/nightly/nightly-rustc/rustc_lint/trait.EarlyLintPass.html
266 [late_lint_pass]: https://doc.rust-lang.org/nightly/nightly-rustc/rustc_lint/trait.LateLintPass.html
267
268 ## Emitting a lint
269
270 With UI tests and the lint declaration in place, we can start working on the
271 implementation of the lint logic.
272
273 Let's start by implementing the `EarlyLintPass` for our `FooFunctions`:
274
275 ```rust
276 impl EarlyLintPass for FooFunctions {
277     fn check_fn(&mut self, cx: &EarlyContext<'_>, fn_kind: FnKind<'_>, span: Span, _: NodeId) {
278         // TODO: Emit lint here
279     }
280 }
281 ```
282
283 We implement the [`check_fn`][check_fn] method from the
284 [`EarlyLintPass`][early_lint_pass] trait. This gives us access to various
285 information about the function that is currently being checked. More on that in
286 the next section. Let's worry about the details later and emit our lint for
287 *every* function definition first.
288
289 Depending on how complex we want our lint message to be, we can choose from a
290 variety of lint emission functions. They can all be found in
291 [`clippy_lints/src/utils/diagnostics.rs`][diagnostics].
292
293 `span_lint_and_help` seems most appropriate in this case. It allows us to
294 provide an extra help message and we can't really suggest a better name
295 automatically. This is how it looks:
296
297 ```rust
298 impl EarlyLintPass for FooFunctions {
299     fn check_fn(&mut self, cx: &EarlyContext<'_>, fn_kind: FnKind<'_>, span: Span, _: NodeId) {
300         span_lint_and_help(
301             cx,
302             FOO_FUNCTIONS,
303             span,
304             "function named `foo`",
305             None,
306             "consider using a more meaningful name"
307         );
308     }
309 }
310 ```
311
312 Running our UI test should now produce output that contains the lint message.
313
314 According to [the rustc-dev-guide], the text should be matter of fact and avoid
315 capitalization and periods, unless multiple sentences are needed.
316 When code or an identifier must appear in a message or label, it should be
317 surrounded with single grave accents \`.
318
319 [check_fn]: https://doc.rust-lang.org/nightly/nightly-rustc/rustc_lint/trait.EarlyLintPass.html#method.check_fn
320 [diagnostics]: https://github.com/rust-lang/rust-clippy/blob/master/clippy_lints/src/utils/diagnostics.rs
321 [the rustc-dev-guide]: https://rustc-dev-guide.rust-lang.org/diagnostics.html
322
323 ## Adding the lint logic
324
325 Writing the logic for your lint will most likely be different from our example,
326 so this section is kept rather short.
327
328 Using the [`check_fn`][check_fn] method gives us access to [`FnKind`][fn_kind]
329 that has the [`FnKind::Fn`] variant. It provides access to the name of the
330 function/method via an [`Ident`][ident].
331
332 With that we can expand our `check_fn` method to:
333
334 ```rust
335 impl EarlyLintPass for FooFunctions {
336     fn check_fn(&mut self, cx: &EarlyContext<'_>, fn_kind: FnKind<'_>, span: Span, _: NodeId) {
337         if is_foo_fn(fn_kind) {
338             span_lint_and_help(
339                 cx,
340                 FOO_FUNCTIONS,
341                 span,
342                 "function named `foo`",
343                 None,
344                 "consider using a more meaningful name"
345             );
346         }
347     }
348 }
349 ```
350
351 We separate the lint conditional from the lint emissions because it makes the
352 code a bit easier to read. In some cases this separation would also allow to
353 write some unit tests (as opposed to only UI tests) for the separate function.
354
355 In our example, `is_foo_fn` looks like:
356
357 ```rust
358 // use statements, impl EarlyLintPass, check_fn, ..
359
360 fn is_foo_fn(fn_kind: FnKind<'_>) -> bool {
361     match fn_kind {
362         FnKind::Fn(_, ident, ..) => {
363             // check if `fn` name is `foo`
364             ident.name.as_str() == "foo"
365         }
366         // ignore closures
367         FnKind::Closure(..) => false
368     }
369 }
370 ```
371
372 Now we should also run the full test suite with `cargo test`. At this point
373 running `cargo test` should produce the expected output. Remember to run
374 `cargo dev bless` to update the `.stderr` file.
375
376 `cargo test` (as opposed to `cargo uitest`) will also ensure that our lint
377 implementation is not violating any Clippy lints itself.
378
379 That should be it for the lint implementation. Running `cargo test` should now
380 pass.
381
382 [fn_kind]: https://doc.rust-lang.org/nightly/nightly-rustc/rustc_ast/visit/enum.FnKind.html
383 [`FnKind::Fn`]: https://doc.rust-lang.org/nightly/nightly-rustc/rustc_ast/visit/enum.FnKind.html#variant.Fn
384 [ident]: https://doc.rust-lang.org/nightly/nightly-rustc/rustc_span/symbol/struct.Ident.html
385
386 ## Specifying the lint's minimum supported Rust version (msrv)
387
388 Projects supporting older versions of Rust would need to disable a lint if it targets features
389 present in later versions. Support for this can be added by specifying an msrv in your lint like so,
390
391 ```rust
392 const MANUAL_STRIP_MSRV: RustcVersion = RustcVersion::new(1, 45, 0);
393 ```
394
395 The project's msrv will also have to be an attribute in the lint so you'll have to add a struct
396 and constructor for your lint. The project's msrv needs to be passed when the lint is registered
397 in `lib.rs`
398
399 ```rust
400 pub struct ManualStrip {
401     msrv: Option<RustcVersion>,
402 }
403
404 impl ManualStrip {
405     #[must_use]
406     pub fn new(msrv: Option<RustcVersion>) -> Self {
407         Self { msrv }
408     }
409 }
410 ```
411
412 The project's msrv can then be matched against the lint's msrv in the LintPass using the `meets_msrv` utility
413 function.
414
415 ``` rust
416 if !meets_msrv(self.msrv.as_ref(), &MANUAL_STRIP_MSRV) {
417     return;
418 }
419 ```
420
421 The project's msrv can also be specified as an inner attribute, which overrides the value from
422 `clippy.toml`. This can be accounted for using the `extract_msrv_attr!(LintContext)` macro and passing
423 LateContext/EarlyContext.
424
425 ```rust
426 impl<'tcx> LateLintPass<'tcx> for ManualStrip {
427     fn check_expr(&mut self, cx: &LateContext<'tcx>, expr: &'tcx Expr<'_>) {
428         ...
429     }
430     extract_msrv_attr!(LateContext);
431 }
432 ```
433
434 Once the msrv is added to the lint, a relevant test case should be added to `tests/ui/min_rust_version_attr.rs`
435 which verifies that the lint isn't emitted if the project's msrv is lower.
436
437 ## Author lint
438
439 If you have trouble implementing your lint, there is also the internal `author`
440 lint to generate Clippy code that detects the offending pattern. It does not
441 work for all of the Rust syntax, but can give a good starting point.
442
443 The quickest way to use it, is the
444 [Rust playground: play.rust-lang.org][author_example].
445 Put the code you want to lint into the editor and add the `#[clippy::author]`
446 attribute above the item. Then run Clippy via `Tools -> Clippy` and you should
447 see the generated code in the output below.
448
449 [Here][author_example] is an example on the playground.
450
451 If the command was executed successfully, you can copy the code over to where
452 you are implementing your lint.
453
454 [author_example]: https://play.rust-lang.org/?version=nightly&mode=debug&edition=2018&gist=9a12cb60e5c6ad4e3003ac6d5e63cf55
455
456 ## Documentation
457
458 The final thing before submitting our PR is to add some documentation to our
459 lint declaration.
460
461 Please document your lint with a doc comment akin to the following:
462
463 ```rust
464 declare_clippy_lint! {
465     /// **What it does:** Checks for ... (describe what the lint matches).
466     ///
467     /// **Why is this bad?** Supply the reason for linting the code.
468     ///
469     /// **Known problems:** None. (Or describe where it could go wrong.)
470     ///
471     /// **Example:**
472     ///
473     /// ```rust,ignore
474     /// // Bad
475     /// Insert a short example of code that triggers the lint
476     ///
477     /// // Good
478     /// Insert a short example of improved code that doesn't trigger the lint
479     /// ```
480     pub FOO_FUNCTIONS,
481     pedantic,
482     "function named `foo`, which is not a descriptive name"
483 }
484 ```
485
486 Once your lint is merged, this documentation will show up in the [lint
487 list][lint_list].
488
489 [lint_list]: https://rust-lang.github.io/rust-clippy/master/index.html
490
491 ## Running rustfmt
492
493 [Rustfmt] is a tool for formatting Rust code according to style guidelines.
494 Your code has to be formatted by `rustfmt` before a PR can be merged.
495 Clippy uses nightly `rustfmt` in the CI.
496
497 It can be installed via `rustup`:
498
499 ```bash
500 rustup component add rustfmt --toolchain=nightly
501 ```
502
503 Use `cargo dev fmt` to format the whole codebase. Make sure that `rustfmt` is
504 installed for the nightly toolchain.
505
506 [Rustfmt]: https://github.com/rust-lang/rustfmt
507
508 ## Debugging
509
510 If you want to debug parts of your lint implementation, you can use the [`dbg!`]
511 macro anywhere in your code. Running the tests should then include the debug
512 output in the `stdout` part.
513
514 [`dbg!`]: https://doc.rust-lang.org/std/macro.dbg.html
515
516 ## PR Checklist
517
518 Before submitting your PR make sure you followed all of the basic requirements:
519
520 <!-- Sync this with `.github/PULL_REQUEST_TEMPLATE` -->
521
522 - \[ ] Followed [lint naming conventions][lint_naming]
523 - \[ ] Added passing UI tests (including committed `.stderr` file)
524 - \[ ] `cargo test` passes locally
525 - \[ ] Executed `cargo dev update_lints`
526 - \[ ] Added lint documentation
527 - \[ ] Run `cargo dev fmt`
528
529 ## Cheatsheet
530
531 Here are some pointers to things you are likely going to need for every lint:
532
533 * [Clippy utils][utils] - Various helper functions. Maybe the function you need
534   is already in here (`implements_trait`, `match_path`, `snippet`, etc)
535 * [Clippy diagnostics][diagnostics]
536 * [The `if_chain` macro][if_chain]
537 * [`from_expansion`][from_expansion] and [`in_external_macro`][in_external_macro]
538 * [`Span`][span]
539 * [`Applicability`][applicability]
540 * [Common tools for writing lints](common_tools_writing_lints.md) helps with common operations
541 * [The rustc-dev-guide][rustc-dev-guide] explains a lot of internal compiler concepts
542 * [The nightly rustc docs][nightly_docs] which has been linked to throughout
543   this guide
544
545 For `EarlyLintPass` lints:
546
547 * [`EarlyLintPass`][early_lint_pass]
548 * [`rustc_ast::ast`][ast]
549
550 For `LateLintPass` lints:
551
552 * [`LateLintPass`][late_lint_pass]
553 * [`Ty::TyKind`][ty]
554
555 While most of Clippy's lint utils are documented, most of rustc's internals lack
556 documentation currently. This is unfortunate, but in most cases you can probably
557 get away with copying things from existing similar lints. If you are stuck,
558 don't hesitate to ask on [Zulip] or in the issue/PR.
559
560 [utils]: https://github.com/rust-lang/rust-clippy/blob/master/clippy_lints/src/utils/mod.rs
561 [if_chain]: https://docs.rs/if_chain/*/if_chain/
562 [from_expansion]: https://doc.rust-lang.org/nightly/nightly-rustc/rustc_span/struct.Span.html#method.from_expansion
563 [in_external_macro]: https://doc.rust-lang.org/nightly/nightly-rustc/rustc_middle/lint/fn.in_external_macro.html
564 [span]: https://doc.rust-lang.org/nightly/nightly-rustc/rustc_span/struct.Span.html
565 [applicability]: https://doc.rust-lang.org/nightly/nightly-rustc/rustc_errors/enum.Applicability.html
566 [rustc-dev-guide]: https://rustc-dev-guide.rust-lang.org/
567 [nightly_docs]: https://doc.rust-lang.org/nightly/nightly-rustc/rustc_middle/
568 [ast]: https://doc.rust-lang.org/nightly/nightly-rustc/rustc_ast/ast/index.html
569 [ty]: https://doc.rust-lang.org/nightly/nightly-rustc/rustc_middle/ty/sty/index.html
570 [Zulip]: https://rust-lang.zulipchat.com/#narrow/stream/clippy