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