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