]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - doc/adding_lints.md
Auto merge of #6442 - matthiaskrgr:clone-double-ref-ty, r=llogiq
[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 `env CLIPPY_TESTS=true cargo run --bin
151 clippy-driver -- -L ./target/debug input.rs` from the working copy root.
152
153 With tests in place, let's have a look at implementing our lint now.
154
155 ## Lint declaration
156
157 Let's start by opening the new file created in the `clippy_lints` crate
158 at `clippy_lints/src/foo_functions.rs`. That's the crate where all the
159 lint code is. This file has already imported some initial things we will need:
160
161 ```rust
162 use rustc_lint::{EarlyLintPass, EarlyContext};
163 use rustc_session::{declare_lint_pass, declare_tool_lint};
164 use rustc_ast::ast::*;
165 ```
166
167 The next step is to update the lint declaration. Lints are declared using the
168 [`declare_clippy_lint!`][declare_clippy_lint] macro, and we just need to update
169 the auto-generated lint declaration to have a real description, something like this:
170
171 ```rust
172 declare_clippy_lint! {
173     /// **What it does:**
174     ///
175     /// **Why is this bad?**
176     ///
177     /// **Known problems:** None.
178     ///
179     /// **Example:**
180     ///
181     /// ```rust
182     /// // example code
183     /// ```
184     pub FOO_FUNCTIONS,
185     pedantic,
186     "function named `foo`, which is not a descriptive name"
187 }
188 ```
189
190 * The section of lines prefixed with `///` constitutes the lint documentation
191   section. This is the default documentation style and will be displayed
192   [like this][example_lint_page]. To render and open this documentation locally
193   in a browser, run `cargo dev serve`.
194 * `FOO_FUNCTIONS` is the name of our lint. Be sure to follow the
195   [lint naming guidelines][lint_naming] here when naming your lint.
196   In short, the name should state the thing that is being checked for and
197   read well when used with `allow`/`warn`/`deny`.
198 * `pedantic` sets the lint level to `Allow`.
199   The exact mapping can be found [here][category_level_mapping]
200 * The last part should be a text that explains what exactly is wrong with the
201   code
202
203 The rest of this file contains an empty implementation for our lint pass,
204 which in this case is `EarlyLintPass` and should look like this:
205
206 ```rust
207 // clippy_lints/src/foo_functions.rs
208
209 // .. imports and lint declaration ..
210
211 declare_lint_pass!(FooFunctions => [FOO_FUNCTIONS]);
212
213 impl EarlyLintPass for FooFunctions {}
214 ```
215
216 Normally after declaring the lint, we have to run `cargo dev update_lints`,
217 which updates some files, so Clippy knows about the new lint. Since we used
218 `cargo dev new_lint ...` to generate the lint declaration, this was done
219 automatically. While `update_lints` automates most of the things, it doesn't
220 automate everything. We will have to register our lint pass manually in the
221 `register_plugins` function in `clippy_lints/src/lib.rs`:
222
223 ```rust
224 store.register_early_pass(|| box foo_functions::FooFunctions);
225 ```
226
227 As one may expect, there is a corresponding `register_late_pass` method
228 available as well. Without a call to one of `register_early_pass` or
229 `register_late_pass`, the lint pass in question will not be run.
230
231 One reason that `cargo dev` does not automate this step is that multiple lints
232 can use the same lint pass, so registering the lint pass may already be done
233 when adding a new lint. Another reason that this step is not automated is that
234 the order that the passes are registered determines the order the passes
235 actually run, which in turn affects the order that any emitted lints are output
236 in.
237
238 [declare_clippy_lint]: https://github.com/rust-lang/rust-clippy/blob/557f6848bd5b7183f55c1e1522a326e9e1df6030/clippy_lints/src/lib.rs#L60
239 [example_lint_page]: https://rust-lang.github.io/rust-clippy/master/index.html#redundant_closure
240 [lint_naming]: https://rust-lang.github.io/rfcs/0344-conventions-galore.html#lints
241 [category_level_mapping]: https://github.com/rust-lang/rust-clippy/blob/557f6848bd5b7183f55c1e1522a326e9e1df6030/clippy_lints/src/lib.rs#L110
242
243 ## Lint passes
244
245 Writing a lint that only checks for the name of a function means that we only
246 have to deal with the AST and don't have to deal with the type system at all.
247 This is good, because it makes writing this particular lint less complicated.
248
249 We have to make this decision with every new Clippy lint. It boils down to using
250 either [`EarlyLintPass`][early_lint_pass] or [`LateLintPass`][late_lint_pass].
251
252 In short, the `LateLintPass` has access to type information while the
253 `EarlyLintPass` doesn't. If you don't need access to type information, use the
254 `EarlyLintPass`. The `EarlyLintPass` is also faster. However linting speed
255 hasn't really been a concern with Clippy so far.
256
257 Since we don't need type information for checking the function name, we used
258 `--pass=early` when running the new lint automation and all the imports were
259 added accordingly.
260
261 [early_lint_pass]: https://doc.rust-lang.org/nightly/nightly-rustc/rustc_lint/trait.EarlyLintPass.html
262 [late_lint_pass]: https://doc.rust-lang.org/nightly/nightly-rustc/rustc_lint/trait.LateLintPass.html
263
264 ## Emitting a lint
265
266 With UI tests and the lint declaration in place, we can start working on the
267 implementation of the lint logic.
268
269 Let's start by implementing the `EarlyLintPass` for our `FooFunctions`:
270
271 ```rust
272 impl EarlyLintPass for FooFunctions {
273     fn check_fn(&mut self, cx: &EarlyContext<'_>, fn_kind: FnKind<'_>, span: Span, _: NodeId) {
274         // TODO: Emit lint here
275     }
276 }
277 ```
278
279 We implement the [`check_fn`][check_fn] method from the
280 [`EarlyLintPass`][early_lint_pass] trait. This gives us access to various
281 information about the function that is currently being checked. More on that in
282 the next section. Let's worry about the details later and emit our lint for
283 *every* function definition first.
284
285 Depending on how complex we want our lint message to be, we can choose from a
286 variety of lint emission functions. They can all be found in
287 [`clippy_lints/src/utils/diagnostics.rs`][diagnostics].
288
289 `span_lint_and_help` seems most appropriate in this case. It allows us to
290 provide an extra help message and we can't really suggest a better name
291 automatically. This is how it looks:
292
293 ```rust
294 impl EarlyLintPass for FooFunctions {
295     fn check_fn(&mut self, cx: &EarlyContext<'_>, fn_kind: FnKind<'_>, span: Span, _: NodeId) {
296         span_lint_and_help(
297             cx,
298             FOO_FUNCTIONS,
299             span,
300             "function named `foo`",
301             None,
302             "consider using a more meaningful name"
303         );
304     }
305 }
306 ```
307
308 Running our UI test should now produce output that contains the lint message.
309
310 According to [the rustc-dev-guide], the text should be matter of fact and avoid
311 capitalization and periods, unless multiple sentences are needed.
312 When code or an identifier must appear in a message or label, it should be
313 surrounded with single grave accents \`.
314
315 [check_fn]: https://doc.rust-lang.org/nightly/nightly-rustc/rustc_lint/trait.EarlyLintPass.html#method.check_fn
316 [diagnostics]: https://github.com/rust-lang/rust-clippy/blob/master/clippy_lints/src/utils/diagnostics.rs
317 [the rustc-dev-guide]: https://rustc-dev-guide.rust-lang.org/diagnostics.html
318
319 ## Adding the lint logic
320
321 Writing the logic for your lint will most likely be different from our example,
322 so this section is kept rather short.
323
324 Using the [`check_fn`][check_fn] method gives us access to [`FnKind`][fn_kind]
325 that has the [`FnKind::Fn`] variant. It provides access to the name of the
326 function/method via an [`Ident`][ident].
327
328 With that we can expand our `check_fn` method to:
329
330 ```rust
331 impl EarlyLintPass for FooFunctions {
332     fn check_fn(&mut self, cx: &EarlyContext<'_>, fn_kind: FnKind<'_>, span: Span, _: NodeId) {
333         if is_foo_fn(fn_kind) {
334             span_lint_and_help(
335                 cx,
336                 FOO_FUNCTIONS,
337                 span,
338                 "function named `foo`",
339                 None,
340                 "consider using a more meaningful name"
341             );
342         }
343     }
344 }
345 ```
346
347 We separate the lint conditional from the lint emissions because it makes the
348 code a bit easier to read. In some cases this separation would also allow to
349 write some unit tests (as opposed to only UI tests) for the separate function.
350
351 In our example, `is_foo_fn` looks like:
352
353 ```rust
354 // use statements, impl EarlyLintPass, check_fn, ..
355
356 fn is_foo_fn(fn_kind: FnKind<'_>) -> bool {
357     match fn_kind {
358         FnKind::Fn(_, ident, ..) => {
359             // check if `fn` name is `foo`
360             ident.name.as_str() == "foo"
361         }
362         // ignore closures
363         FnKind::Closure(..) => false
364     }
365 }
366 ```
367
368 Now we should also run the full test suite with `cargo test`. At this point
369 running `cargo test` should produce the expected output. Remember to run
370 `cargo dev bless` to update the `.stderr` file.
371
372 `cargo test` (as opposed to `cargo uitest`) will also ensure that our lint
373 implementation is not violating any Clippy lints itself.
374
375 That should be it for the lint implementation. Running `cargo test` should now
376 pass.
377
378 [fn_kind]: https://doc.rust-lang.org/nightly/nightly-rustc/rustc_ast/visit/enum.FnKind.html
379 [`FnKind::Fn`]: https://doc.rust-lang.org/nightly/nightly-rustc/rustc_ast/visit/enum.FnKind.html#variant.Fn
380 [ident]: https://doc.rust-lang.org/nightly/nightly-rustc/rustc_span/symbol/struct.Ident.html
381
382 ## Specifying the lint's minimum supported Rust version (msrv)
383
384 Projects supporting older versions of Rust would need to disable a lint if it targets features
385 present in later versions. Support for this can be added by specifying an msrv in your lint like so,
386
387 ```rust
388 const MANUAL_STRIP_MSRV: RustcVersion = RustcVersion::new(1, 45, 0);
389 ```
390
391 The project's msrv will also have to be an attribute in the lint so you'll have to add a struct
392 and constructor for your lint. The project's msrv needs to be passed when the lint is registered
393 in `lib.rs`
394
395 ```rust
396 pub struct ManualStrip {
397     msrv: Option<RustcVersion>,
398 }
399
400 impl ManualStrip {
401     #[must_use]
402     pub fn new(msrv: Option<RustcVersion>) -> Self {
403         Self { msrv }
404     }
405 }
406 ```
407
408 The project's msrv can then be matched against the lint's msrv in the LintPass using the `meets_msrv` utility
409 function.
410
411 ``` rust
412 if !meets_msrv(self.msrv.as_ref(), &MANUAL_STRIP_MSRV) {
413     return;
414 }
415 ```
416
417 The project's msrv can also be specified as an inner attribute, which overrides the value from
418 `clippy.toml`. This can be accounted for using the `extract_msrv_attr!(LintContext)` macro and passing
419 LateContext/EarlyContext.
420
421 ```rust
422 impl<'tcx> LateLintPass<'tcx> for ManualStrip {
423     fn check_expr(&mut self, cx: &LateContext<'tcx>, expr: &'tcx Expr<'_>) {
424         ...
425     }
426     extract_msrv_attr!(LateContext);
427 }
428 ```
429
430 Once the msrv is added to the lint, a relevant test case should be added to `tests/ui/min_rust_version_attr.rs`
431 which verifies that the lint isn't emitted if the project's msrv is lower.
432
433 ## Author lint
434
435 If you have trouble implementing your lint, there is also the internal `author`
436 lint to generate Clippy code that detects the offending pattern. It does not
437 work for all of the Rust syntax, but can give a good starting point.
438
439 The quickest way to use it, is the
440 [Rust playground: play.rust-lang.org][author_example].
441 Put the code you want to lint into the editor and add the `#[clippy::author]`
442 attribute above the item. Then run Clippy via `Tools -> Clippy` and you should
443 see the generated code in the output below.
444
445 [Here][author_example] is an example on the playground.
446
447 If the command was executed successfully, you can copy the code over to where
448 you are implementing your lint.
449
450 [author_example]: https://play.rust-lang.org/?version=nightly&mode=debug&edition=2018&gist=9a12cb60e5c6ad4e3003ac6d5e63cf55
451
452 ## Documentation
453
454 The final thing before submitting our PR is to add some documentation to our
455 lint declaration.
456
457 Please document your lint with a doc comment akin to the following:
458
459 ```rust
460 declare_clippy_lint! {
461     /// **What it does:** Checks for ... (describe what the lint matches).
462     ///
463     /// **Why is this bad?** Supply the reason for linting the code.
464     ///
465     /// **Known problems:** None. (Or describe where it could go wrong.)
466     ///
467     /// **Example:**
468     ///
469     /// ```rust,ignore
470     /// // Bad
471     /// Insert a short example of code that triggers the lint
472     ///
473     /// // Good
474     /// Insert a short example of improved code that doesn't trigger the lint
475     /// ```
476     pub FOO_FUNCTIONS,
477     pedantic,
478     "function named `foo`, which is not a descriptive name"
479 }
480 ```
481
482 Once your lint is merged, this documentation will show up in the [lint
483 list][lint_list].
484
485 [lint_list]: https://rust-lang.github.io/rust-clippy/master/index.html
486
487 ## Running rustfmt
488
489 [Rustfmt] is a tool for formatting Rust code according to style guidelines.
490 Your code has to be formatted by `rustfmt` before a PR can be merged.
491 Clippy uses nightly `rustfmt` in the CI.
492
493 It can be installed via `rustup`:
494
495 ```bash
496 rustup component add rustfmt --toolchain=nightly
497 ```
498
499 Use `cargo dev fmt` to format the whole codebase. Make sure that `rustfmt` is
500 installed for the nightly toolchain.
501
502 [Rustfmt]: https://github.com/rust-lang/rustfmt
503
504 ## Debugging
505
506 If you want to debug parts of your lint implementation, you can use the [`dbg!`]
507 macro anywhere in your code. Running the tests should then include the debug
508 output in the `stdout` part.
509
510 [`dbg!`]: https://doc.rust-lang.org/std/macro.dbg.html
511
512 ## PR Checklist
513
514 Before submitting your PR make sure you followed all of the basic requirements:
515
516 <!-- Sync this with `.github/PULL_REQUEST_TEMPLATE` -->
517
518 - \[ ] Followed [lint naming conventions][lint_naming]
519 - \[ ] Added passing UI tests (including committed `.stderr` file)
520 - \[ ] `cargo test` passes locally
521 - \[ ] Executed `cargo dev update_lints`
522 - \[ ] Added lint documentation
523 - \[ ] Run `cargo dev fmt`
524
525 ## Cheatsheet
526
527 Here are some pointers to things you are likely going to need for every lint:
528
529 * [Clippy utils][utils] - Various helper functions. Maybe the function you need
530   is already in here (`implements_trait`, `match_path`, `snippet`, etc)
531 * [Clippy diagnostics][diagnostics]
532 * [The `if_chain` macro][if_chain]
533 * [`from_expansion`][from_expansion] and [`in_external_macro`][in_external_macro]
534 * [`Span`][span]
535 * [`Applicability`][applicability]
536 * [Common tools for writing lints](common_tools_writing_lints.md) helps with common operations
537 * [The rustc-dev-guide][rustc-dev-guide] explains a lot of internal compiler concepts
538 * [The nightly rustc docs][nightly_docs] which has been linked to throughout
539   this guide
540
541 For `EarlyLintPass` lints:
542
543 * [`EarlyLintPass`][early_lint_pass]
544 * [`rustc_ast::ast`][ast]
545
546 For `LateLintPass` lints:
547
548 * [`LateLintPass`][late_lint_pass]
549 * [`Ty::TyKind`][ty]
550
551 While most of Clippy's lint utils are documented, most of rustc's internals lack
552 documentation currently. This is unfortunate, but in most cases you can probably
553 get away with copying things from existing similar lints. If you are stuck,
554 don't hesitate to ask on [Zulip] or in the issue/PR.
555
556 [utils]: https://github.com/rust-lang/rust-clippy/blob/master/clippy_lints/src/utils/mod.rs
557 [if_chain]: https://docs.rs/if_chain/*/if_chain/
558 [from_expansion]: https://doc.rust-lang.org/nightly/nightly-rustc/rustc_span/struct.Span.html#method.from_expansion
559 [in_external_macro]: https://doc.rust-lang.org/nightly/nightly-rustc/rustc_middle/lint/fn.in_external_macro.html
560 [span]: https://doc.rust-lang.org/nightly/nightly-rustc/rustc_span/struct.Span.html
561 [applicability]: https://doc.rust-lang.org/nightly/nightly-rustc/rustc_errors/enum.Applicability.html
562 [rustc-dev-guide]: https://rustc-dev-guide.rust-lang.org/
563 [nightly_docs]: https://doc.rust-lang.org/nightly/nightly-rustc/rustc_middle/
564 [ast]: https://doc.rust-lang.org/nightly/nightly-rustc/rustc_ast/ast/index.html
565 [ty]: https://doc.rust-lang.org/nightly/nightly-rustc/rustc_middle/ty/sty/index.html
566 [Zulip]: https://rust-lang.zulipchat.com/#narrow/stream/clippy