]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - doc/adding_lints.md
Rename the crates in source code
[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 When working on Clippy, you will need the current git master version of rustc,
31 which can change rapidly. Make sure you're working near rust-clippy's master,
32 and use the `setup-toolchain.sh` script to configure the appropriate toolchain
33 for the Clippy directory.
34
35 ## Getting Started
36
37 There is a bit of boilerplate code that needs to be set up when creating a new
38 lint. Fortunately, you can use the clippy dev tools to handle this for you. We
39 are naming our new lint `foo_functions` (lints are generally written in snake
40 case), and we don't need type information so it will have an early pass type
41 (more on this later on). To get started on this lint you can run
42 `cargo dev new_lint --name=foo_functions --pass=early --category=pedantic`
43 (category will default to nursery if not provided). This command will create
44 two files: `tests/ui/foo_functions.rs` and `clippy_lints/src/foo_functions.rs`,
45 as well as run `cargo dev update_lints` to register the new lint. For cargo lints,
46 two project hierarchies (fail/pass) will be created by default under `tests/ui-cargo`.
47
48 Next, we'll open up these files and add our lint!
49
50 ## Testing
51
52 Let's write some tests first that we can execute while we iterate on our lint.
53
54 Clippy uses UI tests for testing. UI tests check that the output of Clippy is
55 exactly as expected. Each test is just a plain Rust file that contains the code
56 we want to check. The output of Clippy is compared against a `.stderr` file.
57 Note that you don't have to create this file yourself, we'll get to
58 generating the `.stderr` files further down.
59
60 We start by opening the test file created at `tests/ui/foo_functions.rs`.
61
62 Update the file with some examples to get started:
63
64 ```rust
65 #![warn(clippy::foo_functions)]
66
67 // Impl methods
68 struct A;
69 impl A {
70     pub fn fo(&self) {}
71     pub fn foo(&self) {}
72     pub fn food(&self) {}
73 }
74
75 // Default trait methods
76 trait B {
77     fn fo(&self) {}
78     fn foo(&self) {}
79     fn food(&self) {}
80 }
81
82 // Plain functions
83 fn fo() {}
84 fn foo() {}
85 fn food() {}
86
87 fn main() {
88     // We also don't want to lint method calls
89     foo();
90     let a = A;
91     a.foo();
92 }
93 ```
94
95 Now we can run the test with `TESTNAME=foo_functions cargo uitest`,
96 currently this test is meaningless though.
97
98 While we are working on implementing our lint, we can keep running the UI
99 test. That allows us to check if the output is turning into what we want.
100
101 Once we are satisfied with the output, we need to run
102 `tests/ui/update-all-references.sh` to update the `.stderr` file for our lint.
103 Please note that, we should run `TESTNAME=foo_functions cargo uitest`
104 every time before running `tests/ui/update-all-references.sh`.
105 Running `TESTNAME=foo_functions cargo uitest` should pass then. When we commit
106 our lint, we need to commit the generated `.stderr` files, too. In general, you
107 should only commit files changed by `tests/ui/update-all-references.sh` for the
108 specific lint you are creating/editing.
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, but the script to update the references
126 is in another path: `tests/ui-cargo/update-all-references.sh`.
127
128 ## Rustfix tests
129
130 If the lint you are working on is making use of structured suggestions, the
131 test file should include a `// run-rustfix` comment at the top. This will
132 additionally run [rustfix] for that test. Rustfix will apply the suggestions
133 from the lint to the code of the test file and compare that to the contents of
134 a `.fixed` file.
135
136 Use `tests/ui/update-all-references.sh` to automatically generate the
137 `.fixed` file after running the tests.
138
139 [rustfix]: https://github.com/rust-lang/rustfix
140
141 ## Edition 2018 tests
142
143 Some features require the 2018 edition to work (e.g. `async_await`), but
144 compile-test tests run on the 2015 edition by default. To change this behavior
145 add `// edition:2018` at the top of the test file (note that it's space-sensitive).
146
147 ## Testing manually
148
149 Manually testing against an example file can be useful if you have added some
150 `println!`s and the test suite output becomes unreadable. To try Clippy with
151 your local modifications, run `env CLIPPY_TESTS=true cargo run --bin
152 clippy-driver -- -L ./target/debug input.rs` from the working copy root.
153
154 With tests in place, let's have a look at implementing our lint now.
155
156 ## Lint declaration
157
158 Let's start by opening the new file created in the `clippy_lints` crate
159 at `clippy_lints/src/foo_functions.rs`. That's the crate where all the
160 lint code is. This file has already imported some initial things we will need:
161
162 ```rust
163 use rustc_lint::{EarlyLintPass, EarlyContext};
164 use rustc_session::{declare_lint_pass, declare_tool_lint};
165 use rustc_ast::ast::*;
166 ```
167
168 The next step is to update the lint declaration. Lints are declared using the
169 [`declare_clippy_lint!`][declare_clippy_lint] macro, and we just need to update
170 the auto-generated lint declaration to have a real description, something like this:
171
172 ```rust
173 declare_clippy_lint! {
174     /// **What it does:**
175     ///
176     /// **Why is this bad?**
177     ///
178     /// **Known problems:** None.
179     ///
180     /// **Example:**
181     ///
182     /// ```rust
183     /// // example code
184     /// ```
185     pub FOO_FUNCTIONS,
186     pedantic,
187     "function named `foo`, which is not a descriptive name"
188 }
189 ```
190
191 * The section of lines prefixed with `///` constitutes the lint documentation
192   section. This is the default documentation style and will be displayed
193   [like this][example_lint_page].
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 [declare_clippy_lint]: https://github.com/rust-lang/rust-clippy/blob/557f6848bd5b7183f55c1e1522a326e9e1df6030/clippy_lints/src/lib.rs#L60
228 [example_lint_page]: https://rust-lang.github.io/rust-clippy/master/index.html#redundant_closure
229 [lint_naming]: https://rust-lang.github.io/rfcs/0344-conventions-galore.html#lints
230 [category_level_mapping]: https://github.com/rust-lang/rust-clippy/blob/557f6848bd5b7183f55c1e1522a326e9e1df6030/clippy_lints/src/lib.rs#L110
231
232 ## Lint passes
233
234 Writing a lint that only checks for the name of a function means that we only
235 have to deal with the AST and don't have to deal with the type system at all.
236 This is good, because it makes writing this particular lint less complicated.
237
238 We have to make this decision with every new Clippy lint. It boils down to using
239 either [`EarlyLintPass`][early_lint_pass] or [`LateLintPass`][late_lint_pass].
240
241 In short, the `LateLintPass` has access to type information while the
242 `EarlyLintPass` doesn't. If you don't need access to type information, use the
243 `EarlyLintPass`. The `EarlyLintPass` is also faster. However linting speed
244 hasn't really been a concern with Clippy so far.
245
246 Since we don't need type information for checking the function name, we used
247 `--pass=early` when running the new lint automation and all the imports were
248 added accordingly.
249
250 [early_lint_pass]: https://doc.rust-lang.org/nightly/nightly-rustc/rustc_lint/trait.EarlyLintPass.html
251 [late_lint_pass]: https://doc.rust-lang.org/nightly/nightly-rustc/rustc_lint/trait.LateLintPass.html
252
253 ## Emitting a lint
254
255 With UI tests and the lint declaration in place, we can start working on the
256 implementation of the lint logic.
257
258 Let's start by implementing the `EarlyLintPass` for our `FooFunctions`:
259
260 ```rust
261 impl EarlyLintPass for FooFunctions {
262     fn check_fn(&mut self, cx: &EarlyContext<'_>, fn_kind: FnKind<'_>, span: Span, _: NodeId) {
263         // TODO: Emit lint here
264     }
265 }
266 ```
267
268 We implement the [`check_fn`][check_fn] method from the
269 [`EarlyLintPass`][early_lint_pass] trait. This gives us access to various
270 information about the function that is currently being checked. More on that in
271 the next section. Let's worry about the details later and emit our lint for
272 *every* function definition first.
273
274 Depending on how complex we want our lint message to be, we can choose from a
275 variety of lint emission functions. They can all be found in
276 [`clippy_lints/src/utils/diagnostics.rs`][diagnostics].
277
278 `span_lint_and_help` seems most appropriate in this case. It allows us to
279 provide an extra help message and we can't really suggest a better name
280 automatically. This is how it looks:
281
282 ```rust
283 impl EarlyLintPass for FooFunctions {
284     fn check_fn(&mut self, cx: &EarlyContext<'_>, fn_kind: FnKind<'_>, span: Span, _: NodeId) {
285         span_lint_and_help(
286             cx,
287             FOO_FUNCTIONS,
288             span,
289             "function named `foo`",
290             None,
291             "consider using a more meaningful name"
292         );
293     }
294 }
295 ```
296
297 Running our UI test should now produce output that contains the lint message.
298
299 [check_fn]: https://doc.rust-lang.org/nightly/nightly-rustc/rustc_lint/trait.EarlyLintPass.html#method.check_fn
300 [diagnostics]: https://github.com/rust-lang/rust-clippy/blob/master/clippy_lints/src/utils/diagnostics.rs
301
302 ## Adding the lint logic
303
304 Writing the logic for your lint will most likely be different from our example,
305 so this section is kept rather short.
306
307 Using the [`check_fn`][check_fn] method gives us access to [`FnKind`][fn_kind]
308 that has the [`FnKind::Fn`] variant. It provides access to the name of the
309 function/method via an [`Ident`][ident].
310
311 With that we can expand our `check_fn` method to:
312
313 ```rust
314 impl EarlyLintPass for FooFunctions {
315     fn check_fn(&mut self, cx: &EarlyContext<'_>, fn_kind: FnKind<'_>, span: Span, _: NodeId) {
316         if is_foo_fn(fn_kind) {
317             span_lint_and_help(
318                 cx,
319                 FOO_FUNCTIONS,
320                 span,
321                 "function named `foo`",
322                 None,
323                 "consider using a more meaningful name"
324             );
325         }
326     }
327 }
328 ```
329
330 We separate the lint conditional from the lint emissions because it makes the
331 code a bit easier to read. In some cases this separation would also allow to
332 write some unit tests (as opposed to only UI tests) for the separate function.
333
334 In our example, `is_foo_fn` looks like:
335
336 ```rust
337 // use statements, impl EarlyLintPass, check_fn, ..
338
339 fn is_foo_fn(fn_kind: FnKind<'_>) -> bool {
340     match fn_kind {
341         FnKind::Fn(_, ident, ..) => {
342             // check if `fn` name is `foo`
343             ident.name.as_str() == "foo"
344         }
345         // ignore closures
346         FnKind::Closure(..) => false
347     }
348 }
349 ```
350
351 Now we should also run the full test suite with `cargo test`. At this point
352 running `cargo test` should produce the expected output. Remember to run
353 `tests/ui/update-all-references.sh` to update the `.stderr` file.
354
355 `cargo test` (as opposed to `cargo uitest`) will also ensure that our lint
356 implementation is not violating any Clippy lints itself.
357
358 That should be it for the lint implementation. Running `cargo test` should now
359 pass.
360
361 [fn_kind]: https://doc.rust-lang.org/nightly/nightly-rustc/rustc_ast/visit/enum.FnKind.html
362 [`FnKind::Fn`]: https://doc.rust-lang.org/nightly/nightly-rustc/rustc_ast/visit/enum.FnKind.html#variant.Fn
363 [ident]: https://doc.rust-lang.org/nightly/nightly-rustc/rustc_span/symbol/struct.Ident.html
364
365 ## Author lint
366
367 If you have trouble implementing your lint, there is also the internal `author`
368 lint to generate Clippy code that detects the offending pattern. It does not
369 work for all of the Rust syntax, but can give a good starting point.
370
371 The quickest way to use it, is the
372 [Rust playground: play.rust-lang.org][author_example].
373 Put the code you want to lint into the editor and add the `#[clippy::author]`
374 attribute above the item. Then run Clippy via `Tools -> Clippy` and you should
375 see the generated code in the output below.
376
377 [Here][author_example] is an example on the playground.
378
379 If the command was executed successfully, you can copy the code over to where
380 you are implementing your lint.
381
382 [author_example]: https://play.rust-lang.org/?version=nightly&mode=debug&edition=2018&gist=9a12cb60e5c6ad4e3003ac6d5e63cf55
383
384 ## Documentation
385
386 The final thing before submitting our PR is to add some documentation to our
387 lint declaration.
388
389 Please document your lint with a doc comment akin to the following:
390
391 ```rust
392 declare_clippy_lint! {
393     /// **What it does:** Checks for ... (describe what the lint matches).
394     ///
395     /// **Why is this bad?** Supply the reason for linting the code.
396     ///
397     /// **Known problems:** None. (Or describe where it could go wrong.)
398     ///
399     /// **Example:**
400     ///
401     /// ```rust,ignore
402     /// // Bad
403     /// Insert a short example of code that triggers the lint
404     ///
405     /// // Good
406     /// Insert a short example of improved code that doesn't trigger the lint
407     /// ```
408     pub FOO_FUNCTIONS,
409     pedantic,
410     "function named `foo`, which is not a descriptive name"
411 }
412 ```
413
414 Once your lint is merged, this documentation will show up in the [lint
415 list][lint_list].
416
417 [lint_list]: https://rust-lang.github.io/rust-clippy/master/index.html
418
419 ## Running rustfmt
420
421 [Rustfmt] is a tool for formatting Rust code according to style guidelines.
422 Your code has to be formatted by `rustfmt` before a PR can be merged.
423 Clippy uses nightly `rustfmt` in the CI.
424
425 It can be installed via `rustup`:
426
427 ```bash
428 rustup component add rustfmt --toolchain=nightly
429 ```
430
431 Use `cargo dev fmt` to format the whole codebase. Make sure that `rustfmt` is
432 installed for the nightly toolchain.
433
434 [Rustfmt]: https://github.com/rust-lang/rustfmt
435
436 ## Debugging
437
438 If you want to debug parts of your lint implementation, you can use the [`dbg!`]
439 macro anywhere in your code. Running the tests should then include the debug
440 output in the `stdout` part.
441
442 [`dbg!`]: https://doc.rust-lang.org/std/macro.dbg.html
443
444 ## PR Checklist
445
446 Before submitting your PR make sure you followed all of the basic requirements:
447
448 <!-- Sync this with `.github/PULL_REQUEST_TEMPLATE` -->
449
450 - [ ] Followed [lint naming conventions][lint_naming]
451 - [ ] Added passing UI tests (including committed `.stderr` file)
452 - [ ] `cargo test` passes locally
453 - [ ] Executed `cargo dev update_lints`
454 - [ ] Added lint documentation
455 - [ ] Run `cargo dev fmt`
456
457 ## Cheatsheet
458
459 Here are some pointers to things you are likely going to need for every lint:
460
461 * [Clippy utils][utils] - Various helper functions. Maybe the function you need
462   is already in here (`implements_trait`, `match_path`, `snippet`, etc)
463 * [Clippy diagnostics][diagnostics]
464 * [The `if_chain` macro][if_chain]
465 * [`from_expansion`][from_expansion] and [`in_external_macro`][in_external_macro]
466 * [`Span`][span]
467 * [`Applicability`][applicability]
468 * [Common tools for writing lints](common_tools_writing_lints.md) helps with common operations
469 * [The rustc-dev-guide][rustc-dev-guide] explains a lot of internal compiler concepts
470 * [The nightly rustc docs][nightly_docs] which has been linked to throughout
471   this guide
472
473 For `EarlyLintPass` lints:
474
475 * [`EarlyLintPass`][early_lint_pass]
476 * [`rustc_ast::ast`][ast]
477
478 For `LateLintPass` lints:
479
480 * [`LateLintPass`][late_lint_pass]
481 * [`Ty::TyKind`][ty]
482
483 While most of Clippy's lint utils are documented, most of rustc's internals lack
484 documentation currently. This is unfortunate, but in most cases you can probably
485 get away with copying things from existing similar lints. If you are stuck,
486 don't hesitate to ask on [Discord] or in the issue/PR.
487
488 [utils]: https://github.com/rust-lang/rust-clippy/blob/master/clippy_lints/src/utils/mod.rs
489 [if_chain]: https://docs.rs/if_chain/*/if_chain/
490 [from_expansion]: https://doc.rust-lang.org/nightly/nightly-rustc/rustc_span/struct.Span.html#method.from_expansion
491 [in_external_macro]: https://doc.rust-lang.org/nightly/nightly-rustc/rustc_middle/lint/fn.in_external_macro.html
492 [span]: https://doc.rust-lang.org/nightly/nightly-rustc/rustc_span/struct.Span.html
493 [applicability]: https://doc.rust-lang.org/nightly/nightly-rustc/rustc_errors/enum.Applicability.html
494 [rustc-dev-guide]: https://rustc-dev-guide.rust-lang.org/
495 [nightly_docs]: https://doc.rust-lang.org/nightly/nightly-rustc/rustc_middle/
496 [ast]: https://doc.rust-lang.org/nightly/nightly-rustc/rustc_ast/ast/index.html
497 [ty]: https://doc.rust-lang.org/nightly/nightly-rustc/rustc_middle/ty/sty/index.html
498 [Discord]: https://discord.gg/rust-lang