]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc/hir/lowering.rs
core: add IntoFuture trait and support for await
[rust.git] / src / librustc / hir / lowering.rs
1 // ignore-tidy-filelength
2
3 //! Lowers the AST to the HIR.
4 //!
5 //! Since the AST and HIR are fairly similar, this is mostly a simple procedure,
6 //! much like a fold. Where lowering involves a bit more work things get more
7 //! interesting and there are some invariants you should know about. These mostly
8 //! concern spans and IDs.
9 //!
10 //! Spans are assigned to AST nodes during parsing and then are modified during
11 //! expansion to indicate the origin of a node and the process it went through
12 //! being expanded. IDs are assigned to AST nodes just before lowering.
13 //!
14 //! For the simpler lowering steps, IDs and spans should be preserved. Unlike
15 //! expansion we do not preserve the process of lowering in the spans, so spans
16 //! should not be modified here. When creating a new node (as opposed to
17 //! 'folding' an existing one), then you create a new ID using `next_id()`.
18 //!
19 //! You must ensure that IDs are unique. That means that you should only use the
20 //! ID from an AST node in a single HIR node (you can assume that AST node-IDs
21 //! are unique). Every new node must have a unique ID. Avoid cloning HIR nodes.
22 //! If you do, you must then set the new node's ID to a fresh one.
23 //!
24 //! Spans are used for error messages and for tools to map semantics back to
25 //! source code. It is therefore not as important with spans as IDs to be strict
26 //! about use (you can't break the compiler by screwing up a span). Obviously, a
27 //! HIR node can only have a single span. But multiple nodes can have the same
28 //! span and spans don't need to be kept in order, etc. Where code is preserved
29 //! by lowering, it should have the same span as in the AST. Where HIR nodes are
30 //! new it is probably best to give a span for the whole AST node being lowered.
31 //! All nodes should have real spans, don't use dummy spans. Tools are likely to
32 //! get confused if the spans from leaf AST nodes occur in multiple places
33 //! in the HIR, especially for multiple identifiers.
34
35 use crate::arena::Arena;
36 use crate::dep_graph::DepGraph;
37 use crate::hir::def::{DefKind, Namespace, PartialRes, PerNS, Res};
38 use crate::hir::def_id::{DefId, DefIndex, CRATE_DEF_INDEX};
39 use crate::hir::map::{DefKey, DefPathData, Definitions};
40 use crate::hir::ptr::P;
41 use crate::hir::HirVec;
42 use crate::hir::{self, ParamName};
43 use crate::hir::{ConstArg, GenericArg};
44 use crate::lint;
45 use crate::lint::builtin::{self, ELIDED_LIFETIMES_IN_PATHS};
46 use crate::middle::cstore::CrateStore;
47 use crate::session::config::nightly_options;
48 use crate::session::Session;
49 use crate::util::common::FN_OUTPUT_NAME;
50 use crate::util::nodemap::{DefIdMap, NodeMap};
51 use errors::Applicability;
52 use rustc_data_structures::fx::FxHashSet;
53 use rustc_data_structures::sync::Lrc;
54 use rustc_index::vec::IndexVec;
55
56 use smallvec::SmallVec;
57 use std::collections::BTreeMap;
58 use std::mem;
59 use syntax::ast;
60 use syntax::ast::*;
61 use syntax::attr;
62 use syntax::errors;
63 use syntax::print::pprust;
64 use syntax::ptr::P as AstP;
65 use syntax::sess::ParseSess;
66 use syntax::source_map::{respan, DesugaringKind, ExpnData, ExpnKind, Spanned};
67 use syntax::symbol::{kw, sym, Symbol};
68 use syntax::token::{self, Nonterminal, Token};
69 use syntax::tokenstream::{TokenStream, TokenTree};
70 use syntax::visit::{self, Visitor};
71 use syntax_pos::hygiene::ExpnId;
72 use syntax_pos::Span;
73
74 use rustc_error_codes::*;
75
76 macro_rules! arena_vec {
77     () => (
78         &[]
79     );
80     ($this:expr; $($x:expr),*) => (
81         $this.arena.alloc_from_iter(vec![$($x),*])
82     );
83 }
84
85 mod expr;
86 mod item;
87
88 const HIR_ID_COUNTER_LOCKED: u32 = 0xFFFFFFFF;
89
90 pub struct LoweringContext<'a, 'hir: 'a> {
91     crate_root: Option<Symbol>,
92
93     /// Used to assign IDs to HIR nodes that do not directly correspond to AST nodes.
94     sess: &'a Session,
95
96     resolver: &'a mut dyn Resolver,
97
98     /// HACK(Centril): there is a cyclic dependency between the parser and lowering
99     /// if we don't have this function pointer. To avoid that dependency so that
100     /// librustc is independent of the parser, we use dynamic dispatch here.
101     nt_to_tokenstream: NtToTokenstream,
102
103     /// Used to allocate HIR nodes
104     arena: &'hir Arena<'hir>,
105
106     /// The items being lowered are collected here.
107     items: BTreeMap<hir::HirId, hir::Item<'hir>>,
108
109     trait_items: BTreeMap<hir::TraitItemId, hir::TraitItem<'hir>>,
110     impl_items: BTreeMap<hir::ImplItemId, hir::ImplItem<'hir>>,
111     bodies: BTreeMap<hir::BodyId, hir::Body<'hir>>,
112     exported_macros: Vec<hir::MacroDef<'hir>>,
113     non_exported_macro_attrs: Vec<ast::Attribute>,
114
115     trait_impls: BTreeMap<DefId, Vec<hir::HirId>>,
116
117     modules: BTreeMap<hir::HirId, hir::ModuleItems>,
118
119     generator_kind: Option<hir::GeneratorKind>,
120
121     /// Used to get the current `fn`'s def span to point to when using `await`
122     /// outside of an `async fn`.
123     current_item: Option<Span>,
124
125     catch_scopes: Vec<NodeId>,
126     loop_scopes: Vec<NodeId>,
127     is_in_loop_condition: bool,
128     is_in_trait_impl: bool,
129     is_in_dyn_type: bool,
130
131     /// What to do when we encounter either an "anonymous lifetime
132     /// reference". The term "anonymous" is meant to encompass both
133     /// `'_` lifetimes as well as fully elided cases where nothing is
134     /// written at all (e.g., `&T` or `std::cell::Ref<T>`).
135     anonymous_lifetime_mode: AnonymousLifetimeMode,
136
137     /// Used to create lifetime definitions from in-band lifetime usages.
138     /// e.g., `fn foo(x: &'x u8) -> &'x u8` to `fn foo<'x>(x: &'x u8) -> &'x u8`
139     /// When a named lifetime is encountered in a function or impl header and
140     /// has not been defined
141     /// (i.e., it doesn't appear in the in_scope_lifetimes list), it is added
142     /// to this list. The results of this list are then added to the list of
143     /// lifetime definitions in the corresponding impl or function generics.
144     lifetimes_to_define: Vec<(Span, ParamName)>,
145
146     /// `true` if in-band lifetimes are being collected. This is used to
147     /// indicate whether or not we're in a place where new lifetimes will result
148     /// in in-band lifetime definitions, such a function or an impl header,
149     /// including implicit lifetimes from `impl_header_lifetime_elision`.
150     is_collecting_in_band_lifetimes: bool,
151
152     /// Currently in-scope lifetimes defined in impl headers, fn headers, or HRTB.
153     /// When `is_collectin_in_band_lifetimes` is true, each lifetime is checked
154     /// against this list to see if it is already in-scope, or if a definition
155     /// needs to be created for it.
156     ///
157     /// We always store a `modern()` version of the param-name in this
158     /// vector.
159     in_scope_lifetimes: Vec<ParamName>,
160
161     current_module: hir::HirId,
162
163     type_def_lifetime_params: DefIdMap<usize>,
164
165     current_hir_id_owner: Vec<(DefIndex, u32)>,
166     item_local_id_counters: NodeMap<u32>,
167     node_id_to_hir_id: IndexVec<NodeId, hir::HirId>,
168
169     allow_try_trait: Option<Lrc<[Symbol]>>,
170     allow_gen_future: Option<Lrc<[Symbol]>>,
171     allow_into_future: Option<Lrc<[Symbol]>>,
172 }
173
174 pub trait Resolver {
175     fn cstore(&self) -> &dyn CrateStore;
176
177     /// Obtains resolution for a `NodeId` with a single resolution.
178     fn get_partial_res(&mut self, id: NodeId) -> Option<PartialRes>;
179
180     /// Obtains per-namespace resolutions for `use` statement with the given `NodeId`.
181     fn get_import_res(&mut self, id: NodeId) -> PerNS<Option<Res<NodeId>>>;
182
183     /// Obtains resolution for a label with the given `NodeId`.
184     fn get_label_res(&mut self, id: NodeId) -> Option<NodeId>;
185
186     /// We must keep the set of definitions up to date as we add nodes that weren't in the AST.
187     /// This should only return `None` during testing.
188     fn definitions(&mut self) -> &mut Definitions;
189
190     /// Given suffix `["b", "c", "d"]`, creates an AST path for `[::crate_root]::b::c::d` and
191     /// resolves it based on `is_value`.
192     fn resolve_str_path(
193         &mut self,
194         span: Span,
195         crate_root: Option<Symbol>,
196         components: &[Symbol],
197         ns: Namespace,
198     ) -> (ast::Path, Res<NodeId>);
199
200     fn lint_buffer(&mut self) -> &mut lint::LintBuffer;
201
202     fn next_node_id(&mut self) -> NodeId;
203 }
204
205 type NtToTokenstream = fn(&Nonterminal, &ParseSess, Span) -> TokenStream;
206
207 /// Context of `impl Trait` in code, which determines whether it is allowed in an HIR subtree,
208 /// and if so, what meaning it has.
209 #[derive(Debug)]
210 enum ImplTraitContext<'a> {
211     /// Treat `impl Trait` as shorthand for a new universal generic parameter.
212     /// Example: `fn foo(x: impl Debug)`, where `impl Debug` is conceptually
213     /// equivalent to a fresh universal parameter like `fn foo<T: Debug>(x: T)`.
214     ///
215     /// Newly generated parameters should be inserted into the given `Vec`.
216     Universal(&'a mut Vec<hir::GenericParam>),
217
218     /// Treat `impl Trait` as shorthand for a new opaque type.
219     /// Example: `fn foo() -> impl Debug`, where `impl Debug` is conceptually
220     /// equivalent to a new opaque type like `type T = impl Debug; fn foo() -> T`.
221     ///
222     /// We optionally store a `DefId` for the parent item here so we can look up necessary
223     /// information later. It is `None` when no information about the context should be stored
224     /// (e.g., for consts and statics).
225     OpaqueTy(Option<DefId> /* fn def-ID */),
226
227     /// `impl Trait` is not accepted in this position.
228     Disallowed(ImplTraitPosition),
229 }
230
231 /// Position in which `impl Trait` is disallowed.
232 #[derive(Debug, Copy, Clone, PartialEq, Eq)]
233 enum ImplTraitPosition {
234     /// Disallowed in `let` / `const` / `static` bindings.
235     Binding,
236
237     /// All other posiitons.
238     Other,
239 }
240
241 impl<'a> ImplTraitContext<'a> {
242     #[inline]
243     fn disallowed() -> Self {
244         ImplTraitContext::Disallowed(ImplTraitPosition::Other)
245     }
246
247     fn reborrow(&'b mut self) -> ImplTraitContext<'b> {
248         use self::ImplTraitContext::*;
249         match self {
250             Universal(params) => Universal(params),
251             OpaqueTy(fn_def_id) => OpaqueTy(*fn_def_id),
252             Disallowed(pos) => Disallowed(*pos),
253         }
254     }
255 }
256
257 pub fn lower_crate<'a, 'hir>(
258     sess: &'a Session,
259     dep_graph: &'a DepGraph,
260     krate: &'a Crate,
261     resolver: &'a mut dyn Resolver,
262     nt_to_tokenstream: NtToTokenstream,
263     arena: &'hir Arena<'hir>,
264 ) -> hir::Crate<'hir> {
265     // We're constructing the HIR here; we don't care what we will
266     // read, since we haven't even constructed the *input* to
267     // incr. comp. yet.
268     dep_graph.assert_ignored();
269
270     let _prof_timer = sess.prof.generic_activity("hir_lowering");
271
272     LoweringContext {
273         crate_root: sess.parse_sess.injected_crate_name.try_get().copied(),
274         sess,
275         resolver,
276         nt_to_tokenstream,
277         arena,
278         items: BTreeMap::new(),
279         trait_items: BTreeMap::new(),
280         impl_items: BTreeMap::new(),
281         bodies: BTreeMap::new(),
282         trait_impls: BTreeMap::new(),
283         modules: BTreeMap::new(),
284         exported_macros: Vec::new(),
285         non_exported_macro_attrs: Vec::new(),
286         catch_scopes: Vec::new(),
287         loop_scopes: Vec::new(),
288         is_in_loop_condition: false,
289         is_in_trait_impl: false,
290         is_in_dyn_type: false,
291         anonymous_lifetime_mode: AnonymousLifetimeMode::PassThrough,
292         type_def_lifetime_params: Default::default(),
293         current_module: hir::CRATE_HIR_ID,
294         current_hir_id_owner: vec![(CRATE_DEF_INDEX, 0)],
295         item_local_id_counters: Default::default(),
296         node_id_to_hir_id: IndexVec::new(),
297         generator_kind: None,
298         current_item: None,
299         lifetimes_to_define: Vec::new(),
300         is_collecting_in_band_lifetimes: false,
301         in_scope_lifetimes: Vec::new(),
302         allow_try_trait: Some([sym::try_trait][..].into()),
303         allow_gen_future: Some([sym::gen_future][..].into()),
304         allow_into_future: Some([sym::into_future][..].into()),
305     }
306     .lower_crate(krate)
307 }
308
309 #[derive(Copy, Clone, PartialEq)]
310 enum ParamMode {
311     /// Any path in a type context.
312     Explicit,
313     /// Path in a type definition, where the anonymous lifetime `'_` is not allowed.
314     ExplicitNamed,
315     /// The `module::Type` in `module::Type::method` in an expression.
316     Optional,
317 }
318
319 enum ParenthesizedGenericArgs {
320     Ok,
321     Err,
322 }
323
324 /// What to do when we encounter an **anonymous** lifetime
325 /// reference. Anonymous lifetime references come in two flavors. You
326 /// have implicit, or fully elided, references to lifetimes, like the
327 /// one in `&T` or `Ref<T>`, and you have `'_` lifetimes, like `&'_ T`
328 /// or `Ref<'_, T>`. These often behave the same, but not always:
329 ///
330 /// - certain usages of implicit references are deprecated, like
331 ///   `Ref<T>`, and we sometimes just give hard errors in those cases
332 ///   as well.
333 /// - for object bounds there is a difference: `Box<dyn Foo>` is not
334 ///   the same as `Box<dyn Foo + '_>`.
335 ///
336 /// We describe the effects of the various modes in terms of three cases:
337 ///
338 /// - **Modern** -- includes all uses of `'_`, but also the lifetime arg
339 ///   of a `&` (e.g., the missing lifetime in something like `&T`)
340 /// - **Dyn Bound** -- if you have something like `Box<dyn Foo>`,
341 ///   there is an elided lifetime bound (`Box<dyn Foo + 'X>`). These
342 ///   elided bounds follow special rules. Note that this only covers
343 ///   cases where *nothing* is written; the `'_` in `Box<dyn Foo +
344 ///   '_>` is a case of "modern" elision.
345 /// - **Deprecated** -- this coverse cases like `Ref<T>`, where the lifetime
346 ///   parameter to ref is completely elided. `Ref<'_, T>` would be the modern,
347 ///   non-deprecated equivalent.
348 ///
349 /// Currently, the handling of lifetime elision is somewhat spread out
350 /// between HIR lowering and -- as described below -- the
351 /// `resolve_lifetime` module. Often we "fallthrough" to that code by generating
352 /// an "elided" or "underscore" lifetime name. In the future, we probably want to move
353 /// everything into HIR lowering.
354 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
355 enum AnonymousLifetimeMode {
356     /// For **Modern** cases, create a new anonymous region parameter
357     /// and reference that.
358     ///
359     /// For **Dyn Bound** cases, pass responsibility to
360     /// `resolve_lifetime` code.
361     ///
362     /// For **Deprecated** cases, report an error.
363     CreateParameter,
364
365     /// Give a hard error when either `&` or `'_` is written. Used to
366     /// rule out things like `where T: Foo<'_>`. Does not imply an
367     /// error on default object bounds (e.g., `Box<dyn Foo>`).
368     ReportError,
369
370     /// Pass responsibility to `resolve_lifetime` code for all cases.
371     PassThrough,
372 }
373
374 struct ImplTraitTypeIdVisitor<'a> {
375     ids: &'a mut SmallVec<[NodeId; 1]>,
376 }
377
378 impl<'a, 'b> Visitor<'a> for ImplTraitTypeIdVisitor<'b> {
379     fn visit_ty(&mut self, ty: &'a Ty) {
380         match ty.kind {
381             TyKind::Typeof(_) | TyKind::BareFn(_) => return,
382
383             TyKind::ImplTrait(id, _) => self.ids.push(id),
384             _ => {}
385         }
386         visit::walk_ty(self, ty);
387     }
388
389     fn visit_path_segment(&mut self, path_span: Span, path_segment: &'v PathSegment) {
390         if let Some(ref p) = path_segment.args {
391             if let GenericArgs::Parenthesized(_) = **p {
392                 return;
393             }
394         }
395         visit::walk_path_segment(self, path_span, path_segment)
396     }
397 }
398
399 impl<'a, 'hir> LoweringContext<'a, 'hir> {
400     fn lower_crate(mut self, c: &Crate) -> hir::Crate<'hir> {
401         /// Full-crate AST visitor that inserts into a fresh
402         /// `LoweringContext` any information that may be
403         /// needed from arbitrary locations in the crate,
404         /// e.g., the number of lifetime generic parameters
405         /// declared for every type and trait definition.
406         struct MiscCollector<'tcx, 'lowering, 'hir> {
407             lctx: &'tcx mut LoweringContext<'lowering, 'hir>,
408             hir_id_owner: Option<NodeId>,
409         }
410
411         impl MiscCollector<'_, '_, '_> {
412             fn allocate_use_tree_hir_id_counters(&mut self, tree: &UseTree, owner: DefIndex) {
413                 match tree.kind {
414                     UseTreeKind::Simple(_, id1, id2) => {
415                         for &id in &[id1, id2] {
416                             self.lctx.resolver.definitions().create_def_with_parent(
417                                 owner,
418                                 id,
419                                 DefPathData::Misc,
420                                 ExpnId::root(),
421                                 tree.prefix.span,
422                             );
423                             self.lctx.allocate_hir_id_counter(id);
424                         }
425                     }
426                     UseTreeKind::Glob => (),
427                     UseTreeKind::Nested(ref trees) => {
428                         for &(ref use_tree, id) in trees {
429                             let hir_id = self.lctx.allocate_hir_id_counter(id);
430                             self.allocate_use_tree_hir_id_counters(use_tree, hir_id.owner);
431                         }
432                     }
433                 }
434             }
435
436             fn with_hir_id_owner<F, T>(&mut self, owner: Option<NodeId>, f: F) -> T
437             where
438                 F: FnOnce(&mut Self) -> T,
439             {
440                 let old = mem::replace(&mut self.hir_id_owner, owner);
441                 let r = f(self);
442                 self.hir_id_owner = old;
443                 r
444             }
445         }
446
447         impl<'tcx, 'lowering, 'hir> Visitor<'tcx> for MiscCollector<'tcx, 'lowering, 'hir> {
448             fn visit_pat(&mut self, p: &'tcx Pat) {
449                 if let PatKind::Paren(..) | PatKind::Rest = p.kind {
450                     // Doesn't generate a HIR node
451                 } else if let Some(owner) = self.hir_id_owner {
452                     self.lctx.lower_node_id_with_owner(p.id, owner);
453                 }
454
455                 visit::walk_pat(self, p)
456             }
457
458             fn visit_item(&mut self, item: &'tcx Item) {
459                 let hir_id = self.lctx.allocate_hir_id_counter(item.id);
460
461                 match item.kind {
462                     ItemKind::Struct(_, ref generics)
463                     | ItemKind::Union(_, ref generics)
464                     | ItemKind::Enum(_, ref generics)
465                     | ItemKind::TyAlias(_, ref generics)
466                     | ItemKind::Trait(_, _, ref generics, ..) => {
467                         let def_id = self.lctx.resolver.definitions().local_def_id(item.id);
468                         let count = generics
469                             .params
470                             .iter()
471                             .filter(|param| match param.kind {
472                                 ast::GenericParamKind::Lifetime { .. } => true,
473                                 _ => false,
474                             })
475                             .count();
476                         self.lctx.type_def_lifetime_params.insert(def_id, count);
477                     }
478                     ItemKind::Use(ref use_tree) => {
479                         self.allocate_use_tree_hir_id_counters(use_tree, hir_id.owner);
480                     }
481                     _ => {}
482                 }
483
484                 self.with_hir_id_owner(Some(item.id), |this| {
485                     visit::walk_item(this, item);
486                 });
487             }
488
489             fn visit_trait_item(&mut self, item: &'tcx AssocItem) {
490                 self.lctx.allocate_hir_id_counter(item.id);
491
492                 match item.kind {
493                     AssocItemKind::Fn(_, None) => {
494                         // Ignore patterns in trait methods without bodies
495                         self.with_hir_id_owner(None, |this| visit::walk_trait_item(this, item));
496                     }
497                     _ => self.with_hir_id_owner(Some(item.id), |this| {
498                         visit::walk_trait_item(this, item);
499                     }),
500                 }
501             }
502
503             fn visit_impl_item(&mut self, item: &'tcx AssocItem) {
504                 self.lctx.allocate_hir_id_counter(item.id);
505                 self.with_hir_id_owner(Some(item.id), |this| {
506                     visit::walk_impl_item(this, item);
507                 });
508             }
509
510             fn visit_foreign_item(&mut self, i: &'tcx ForeignItem) {
511                 // Ignore patterns in foreign items
512                 self.with_hir_id_owner(None, |this| visit::walk_foreign_item(this, i));
513             }
514
515             fn visit_ty(&mut self, t: &'tcx Ty) {
516                 match t.kind {
517                     // Mirrors the case in visit::walk_ty
518                     TyKind::BareFn(ref f) => {
519                         walk_list!(self, visit_generic_param, &f.generic_params);
520                         // Mirrors visit::walk_fn_decl
521                         for parameter in &f.decl.inputs {
522                             // We don't lower the ids of argument patterns
523                             self.with_hir_id_owner(None, |this| {
524                                 this.visit_pat(&parameter.pat);
525                             });
526                             self.visit_ty(&parameter.ty)
527                         }
528                         self.visit_fn_ret_ty(&f.decl.output)
529                     }
530                     _ => visit::walk_ty(self, t),
531                 }
532             }
533         }
534
535         self.lower_node_id(CRATE_NODE_ID);
536         debug_assert!(self.node_id_to_hir_id[CRATE_NODE_ID] == hir::CRATE_HIR_ID);
537
538         visit::walk_crate(&mut MiscCollector { lctx: &mut self, hir_id_owner: None }, c);
539         visit::walk_crate(&mut item::ItemLowerer { lctx: &mut self }, c);
540
541         let module = self.lower_mod(&c.module);
542         let attrs = self.arena.alloc_from_iter(self.lower_attrs(&c.attrs).into_iter());
543         let body_ids = body_ids(&self.bodies);
544
545         self.resolver.definitions().init_node_id_to_hir_id_mapping(self.node_id_to_hir_id);
546
547         hir::Crate {
548             module,
549             attrs,
550             span: c.span,
551             exported_macros: self.arena.alloc_from_iter(self.exported_macros),
552             non_exported_macro_attrs: self.arena.alloc_from_iter(self.non_exported_macro_attrs),
553             items: self.items,
554             trait_items: self.trait_items,
555             impl_items: self.impl_items,
556             bodies: self.bodies,
557             body_ids,
558             trait_impls: self.trait_impls,
559             modules: self.modules,
560         }
561     }
562
563     fn insert_item(&mut self, item: hir::Item<'hir>) {
564         let id = item.hir_id;
565         // FIXME: Use `debug_asset-rt`.
566         assert_eq!(id.local_id, hir::ItemLocalId::from_u32(0));
567         self.items.insert(id, item);
568         self.modules.get_mut(&self.current_module).unwrap().items.insert(id);
569     }
570
571     fn allocate_hir_id_counter(&mut self, owner: NodeId) -> hir::HirId {
572         // Set up the counter if needed.
573         self.item_local_id_counters.entry(owner).or_insert(0);
574         // Always allocate the first `HirId` for the owner itself.
575         let lowered = self.lower_node_id_with_owner(owner, owner);
576         debug_assert_eq!(lowered.local_id.as_u32(), 0);
577         lowered
578     }
579
580     fn lower_node_id_generic<F>(&mut self, ast_node_id: NodeId, alloc_hir_id: F) -> hir::HirId
581     where
582         F: FnOnce(&mut Self) -> hir::HirId,
583     {
584         if ast_node_id == DUMMY_NODE_ID {
585             return hir::DUMMY_HIR_ID;
586         }
587
588         let min_size = ast_node_id.as_usize() + 1;
589
590         if min_size > self.node_id_to_hir_id.len() {
591             self.node_id_to_hir_id.resize(min_size, hir::DUMMY_HIR_ID);
592         }
593
594         let existing_hir_id = self.node_id_to_hir_id[ast_node_id];
595
596         if existing_hir_id == hir::DUMMY_HIR_ID {
597             // Generate a new `HirId`.
598             let hir_id = alloc_hir_id(self);
599             self.node_id_to_hir_id[ast_node_id] = hir_id;
600
601             hir_id
602         } else {
603             existing_hir_id
604         }
605     }
606
607     fn with_hir_id_owner<F, T>(&mut self, owner: NodeId, f: F) -> T
608     where
609         F: FnOnce(&mut Self) -> T,
610     {
611         let counter = self
612             .item_local_id_counters
613             .insert(owner, HIR_ID_COUNTER_LOCKED)
614             .unwrap_or_else(|| panic!("no `item_local_id_counters` entry for {:?}", owner));
615         let def_index = self.resolver.definitions().opt_def_index(owner).unwrap();
616         self.current_hir_id_owner.push((def_index, counter));
617         let ret = f(self);
618         let (new_def_index, new_counter) = self.current_hir_id_owner.pop().unwrap();
619
620         debug_assert!(def_index == new_def_index);
621         debug_assert!(new_counter >= counter);
622
623         let prev = self.item_local_id_counters.insert(owner, new_counter).unwrap();
624         debug_assert!(prev == HIR_ID_COUNTER_LOCKED);
625         ret
626     }
627
628     /// This method allocates a new `HirId` for the given `NodeId` and stores it in
629     /// the `LoweringContext`'s `NodeId => HirId` map.
630     /// Take care not to call this method if the resulting `HirId` is then not
631     /// actually used in the HIR, as that would trigger an assertion in the
632     /// `HirIdValidator` later on, which makes sure that all `NodeId`s got mapped
633     /// properly. Calling the method twice with the same `NodeId` is fine though.
634     fn lower_node_id(&mut self, ast_node_id: NodeId) -> hir::HirId {
635         self.lower_node_id_generic(ast_node_id, |this| {
636             let &mut (def_index, ref mut local_id_counter) =
637                 this.current_hir_id_owner.last_mut().unwrap();
638             let local_id = *local_id_counter;
639             *local_id_counter += 1;
640             hir::HirId { owner: def_index, local_id: hir::ItemLocalId::from_u32(local_id) }
641         })
642     }
643
644     fn lower_node_id_with_owner(&mut self, ast_node_id: NodeId, owner: NodeId) -> hir::HirId {
645         self.lower_node_id_generic(ast_node_id, |this| {
646             let local_id_counter = this
647                 .item_local_id_counters
648                 .get_mut(&owner)
649                 .expect("called `lower_node_id_with_owner` before `allocate_hir_id_counter`");
650             let local_id = *local_id_counter;
651
652             // We want to be sure not to modify the counter in the map while it
653             // is also on the stack. Otherwise we'll get lost updates when writing
654             // back from the stack to the map.
655             debug_assert!(local_id != HIR_ID_COUNTER_LOCKED);
656
657             *local_id_counter += 1;
658             let def_index = this.resolver.definitions().opt_def_index(owner).expect(
659                 "you forgot to call `create_def_with_parent` or are lowering node-IDs \
660                          that do not belong to the current owner",
661             );
662
663             hir::HirId { owner: def_index, local_id: hir::ItemLocalId::from_u32(local_id) }
664         })
665     }
666
667     fn next_id(&mut self) -> hir::HirId {
668         let node_id = self.resolver.next_node_id();
669         self.lower_node_id(node_id)
670     }
671
672     fn lower_res(&mut self, res: Res<NodeId>) -> Res {
673         res.map_id(|id| {
674             self.lower_node_id_generic(id, |_| {
675                 panic!("expected `NodeId` to be lowered already for res {:#?}", res);
676             })
677         })
678     }
679
680     fn expect_full_res(&mut self, id: NodeId) -> Res<NodeId> {
681         self.resolver.get_partial_res(id).map_or(Res::Err, |pr| {
682             if pr.unresolved_segments() != 0 {
683                 bug!("path not fully resolved: {:?}", pr);
684             }
685             pr.base_res()
686         })
687     }
688
689     fn expect_full_res_from_use(&mut self, id: NodeId) -> impl Iterator<Item = Res<NodeId>> {
690         self.resolver.get_import_res(id).present_items()
691     }
692
693     fn diagnostic(&self) -> &errors::Handler {
694         self.sess.diagnostic()
695     }
696
697     /// Reuses the span but adds information like the kind of the desugaring and features that are
698     /// allowed inside this span.
699     fn mark_span_with_reason(
700         &self,
701         reason: DesugaringKind,
702         span: Span,
703         allow_internal_unstable: Option<Lrc<[Symbol]>>,
704     ) -> Span {
705         span.fresh_expansion(ExpnData {
706             allow_internal_unstable,
707             ..ExpnData::default(ExpnKind::Desugaring(reason), span, self.sess.edition())
708         })
709     }
710
711     fn with_anonymous_lifetime_mode<R>(
712         &mut self,
713         anonymous_lifetime_mode: AnonymousLifetimeMode,
714         op: impl FnOnce(&mut Self) -> R,
715     ) -> R {
716         debug!(
717             "with_anonymous_lifetime_mode(anonymous_lifetime_mode={:?})",
718             anonymous_lifetime_mode,
719         );
720         let old_anonymous_lifetime_mode = self.anonymous_lifetime_mode;
721         self.anonymous_lifetime_mode = anonymous_lifetime_mode;
722         let result = op(self);
723         self.anonymous_lifetime_mode = old_anonymous_lifetime_mode;
724         debug!(
725             "with_anonymous_lifetime_mode: restoring anonymous_lifetime_mode={:?}",
726             old_anonymous_lifetime_mode
727         );
728         result
729     }
730
731     /// Creates a new `hir::GenericParam` for every new lifetime and
732     /// type parameter encountered while evaluating `f`. Definitions
733     /// are created with the parent provided. If no `parent_id` is
734     /// provided, no definitions will be returned.
735     ///
736     /// Presuming that in-band lifetimes are enabled, then
737     /// `self.anonymous_lifetime_mode` will be updated to match the
738     /// parameter while `f` is running (and restored afterwards).
739     fn collect_in_band_defs<T, F>(
740         &mut self,
741         parent_id: DefId,
742         anonymous_lifetime_mode: AnonymousLifetimeMode,
743         f: F,
744     ) -> (Vec<hir::GenericParam>, T)
745     where
746         F: FnOnce(&mut LoweringContext<'_, '_>) -> (Vec<hir::GenericParam>, T),
747     {
748         assert!(!self.is_collecting_in_band_lifetimes);
749         assert!(self.lifetimes_to_define.is_empty());
750         let old_anonymous_lifetime_mode = self.anonymous_lifetime_mode;
751
752         self.anonymous_lifetime_mode = anonymous_lifetime_mode;
753         self.is_collecting_in_band_lifetimes = true;
754
755         let (in_band_ty_params, res) = f(self);
756
757         self.is_collecting_in_band_lifetimes = false;
758         self.anonymous_lifetime_mode = old_anonymous_lifetime_mode;
759
760         let lifetimes_to_define = self.lifetimes_to_define.split_off(0);
761
762         let params = lifetimes_to_define
763             .into_iter()
764             .map(|(span, hir_name)| self.lifetime_to_generic_param(span, hir_name, parent_id.index))
765             .chain(in_band_ty_params.into_iter())
766             .collect();
767
768         (params, res)
769     }
770
771     /// Converts a lifetime into a new generic parameter.
772     fn lifetime_to_generic_param(
773         &mut self,
774         span: Span,
775         hir_name: ParamName,
776         parent_index: DefIndex,
777     ) -> hir::GenericParam {
778         let node_id = self.resolver.next_node_id();
779
780         // Get the name we'll use to make the def-path. Note
781         // that collisions are ok here and this shouldn't
782         // really show up for end-user.
783         let (str_name, kind) = match hir_name {
784             ParamName::Plain(ident) => (ident.name, hir::LifetimeParamKind::InBand),
785             ParamName::Fresh(_) => (kw::UnderscoreLifetime, hir::LifetimeParamKind::Elided),
786             ParamName::Error => (kw::UnderscoreLifetime, hir::LifetimeParamKind::Error),
787         };
788
789         // Add a definition for the in-band lifetime def.
790         self.resolver.definitions().create_def_with_parent(
791             parent_index,
792             node_id,
793             DefPathData::LifetimeNs(str_name),
794             ExpnId::root(),
795             span,
796         );
797
798         hir::GenericParam {
799             hir_id: self.lower_node_id(node_id),
800             name: hir_name,
801             attrs: hir_vec![],
802             bounds: hir_vec![],
803             span,
804             pure_wrt_drop: false,
805             kind: hir::GenericParamKind::Lifetime { kind },
806         }
807     }
808
809     /// When there is a reference to some lifetime `'a`, and in-band
810     /// lifetimes are enabled, then we want to push that lifetime into
811     /// the vector of names to define later. In that case, it will get
812     /// added to the appropriate generics.
813     fn maybe_collect_in_band_lifetime(&mut self, ident: Ident) {
814         if !self.is_collecting_in_band_lifetimes {
815             return;
816         }
817
818         if !self.sess.features_untracked().in_band_lifetimes {
819             return;
820         }
821
822         if self.in_scope_lifetimes.contains(&ParamName::Plain(ident.modern())) {
823             return;
824         }
825
826         let hir_name = ParamName::Plain(ident);
827
828         if self.lifetimes_to_define.iter().any(|(_, lt_name)| lt_name.modern() == hir_name.modern())
829         {
830             return;
831         }
832
833         self.lifetimes_to_define.push((ident.span, hir_name));
834     }
835
836     /// When we have either an elided or `'_` lifetime in an impl
837     /// header, we convert it to an in-band lifetime.
838     fn collect_fresh_in_band_lifetime(&mut self, span: Span) -> ParamName {
839         assert!(self.is_collecting_in_band_lifetimes);
840         let index = self.lifetimes_to_define.len() + self.in_scope_lifetimes.len();
841         let hir_name = ParamName::Fresh(index);
842         self.lifetimes_to_define.push((span, hir_name));
843         hir_name
844     }
845
846     // Evaluates `f` with the lifetimes in `params` in-scope.
847     // This is used to track which lifetimes have already been defined, and
848     // which are new in-band lifetimes that need to have a definition created
849     // for them.
850     fn with_in_scope_lifetime_defs<T, F>(&mut self, params: &[GenericParam], f: F) -> T
851     where
852         F: FnOnce(&mut LoweringContext<'_, 'hir>) -> T,
853     {
854         let old_len = self.in_scope_lifetimes.len();
855         let lt_def_names = params.iter().filter_map(|param| match param.kind {
856             GenericParamKind::Lifetime { .. } => Some(ParamName::Plain(param.ident.modern())),
857             _ => None,
858         });
859         self.in_scope_lifetimes.extend(lt_def_names);
860
861         let res = f(self);
862
863         self.in_scope_lifetimes.truncate(old_len);
864         res
865     }
866
867     /// Appends in-band lifetime defs and argument-position `impl
868     /// Trait` defs to the existing set of generics.
869     ///
870     /// Presuming that in-band lifetimes are enabled, then
871     /// `self.anonymous_lifetime_mode` will be updated to match the
872     /// parameter while `f` is running (and restored afterwards).
873     fn add_in_band_defs<F, T>(
874         &mut self,
875         generics: &Generics,
876         parent_id: DefId,
877         anonymous_lifetime_mode: AnonymousLifetimeMode,
878         f: F,
879     ) -> (hir::Generics, T)
880     where
881         F: FnOnce(&mut LoweringContext<'_, '_>, &mut Vec<hir::GenericParam>) -> T,
882     {
883         let (in_band_defs, (mut lowered_generics, res)) =
884             self.with_in_scope_lifetime_defs(&generics.params, |this| {
885                 this.collect_in_band_defs(parent_id, anonymous_lifetime_mode, |this| {
886                     let mut params = Vec::new();
887                     // Note: it is necessary to lower generics *before* calling `f`.
888                     // When lowering `async fn`, there's a final step when lowering
889                     // the return type that assumes that all in-scope lifetimes have
890                     // already been added to either `in_scope_lifetimes` or
891                     // `lifetimes_to_define`. If we swapped the order of these two,
892                     // in-band-lifetimes introduced by generics or where-clauses
893                     // wouldn't have been added yet.
894                     let generics =
895                         this.lower_generics(generics, ImplTraitContext::Universal(&mut params));
896                     let res = f(this, &mut params);
897                     (params, (generics, res))
898                 })
899             });
900
901         let mut lowered_params: Vec<_> =
902             lowered_generics.params.into_iter().chain(in_band_defs).collect();
903
904         // FIXME(const_generics): the compiler doesn't always cope with
905         // unsorted generic parameters at the moment, so we make sure
906         // that they're ordered correctly here for now. (When we chain
907         // the `in_band_defs`, we might make the order unsorted.)
908         lowered_params.sort_by_key(|param| match param.kind {
909             hir::GenericParamKind::Lifetime { .. } => ParamKindOrd::Lifetime,
910             hir::GenericParamKind::Type { .. } => ParamKindOrd::Type,
911             hir::GenericParamKind::Const { .. } => ParamKindOrd::Const,
912         });
913
914         lowered_generics.params = lowered_params.into();
915
916         (lowered_generics, res)
917     }
918
919     fn with_dyn_type_scope<T, F>(&mut self, in_scope: bool, f: F) -> T
920     where
921         F: FnOnce(&mut LoweringContext<'_, '_>) -> T,
922     {
923         let was_in_dyn_type = self.is_in_dyn_type;
924         self.is_in_dyn_type = in_scope;
925
926         let result = f(self);
927
928         self.is_in_dyn_type = was_in_dyn_type;
929
930         result
931     }
932
933     fn with_new_scopes<T, F>(&mut self, f: F) -> T
934     where
935         F: FnOnce(&mut Self) -> T,
936     {
937         let was_in_loop_condition = self.is_in_loop_condition;
938         self.is_in_loop_condition = false;
939
940         let catch_scopes = mem::take(&mut self.catch_scopes);
941         let loop_scopes = mem::take(&mut self.loop_scopes);
942         let ret = f(self);
943         self.catch_scopes = catch_scopes;
944         self.loop_scopes = loop_scopes;
945
946         self.is_in_loop_condition = was_in_loop_condition;
947
948         ret
949     }
950
951     fn def_key(&mut self, id: DefId) -> DefKey {
952         if id.is_local() {
953             self.resolver.definitions().def_key(id.index)
954         } else {
955             self.resolver.cstore().def_key(id)
956         }
957     }
958
959     fn lower_attrs_arena(&mut self, attrs: &[Attribute]) -> &'hir [Attribute] {
960         self.arena.alloc_from_iter(attrs.iter().map(|a| self.lower_attr(a)))
961     }
962
963     fn lower_attrs(&mut self, attrs: &[Attribute]) -> hir::HirVec<Attribute> {
964         attrs.iter().map(|a| self.lower_attr(a)).collect::<Vec<_>>().into()
965     }
966
967     fn lower_attr(&mut self, attr: &Attribute) -> Attribute {
968         // Note that we explicitly do not walk the path. Since we don't really
969         // lower attributes (we use the AST version) there is nowhere to keep
970         // the `HirId`s. We don't actually need HIR version of attributes anyway.
971         let kind = match attr.kind {
972             AttrKind::Normal(ref item) => AttrKind::Normal(AttrItem {
973                 path: item.path.clone(),
974                 args: self.lower_mac_args(&item.args),
975             }),
976             AttrKind::DocComment(comment) => AttrKind::DocComment(comment),
977         };
978
979         Attribute { kind, id: attr.id, style: attr.style, span: attr.span }
980     }
981
982     fn lower_mac_args(&mut self, args: &MacArgs) -> MacArgs {
983         match *args {
984             MacArgs::Empty => MacArgs::Empty,
985             MacArgs::Delimited(dspan, delim, ref tokens) => {
986                 MacArgs::Delimited(dspan, delim, self.lower_token_stream(tokens.clone()))
987             }
988             MacArgs::Eq(eq_span, ref tokens) => {
989                 MacArgs::Eq(eq_span, self.lower_token_stream(tokens.clone()))
990             }
991         }
992     }
993
994     fn lower_token_stream(&mut self, tokens: TokenStream) -> TokenStream {
995         tokens.into_trees().flat_map(|tree| self.lower_token_tree(tree).into_trees()).collect()
996     }
997
998     fn lower_token_tree(&mut self, tree: TokenTree) -> TokenStream {
999         match tree {
1000             TokenTree::Token(token) => self.lower_token(token),
1001             TokenTree::Delimited(span, delim, tts) => {
1002                 TokenTree::Delimited(span, delim, self.lower_token_stream(tts)).into()
1003             }
1004         }
1005     }
1006
1007     fn lower_token(&mut self, token: Token) -> TokenStream {
1008         match token.kind {
1009             token::Interpolated(nt) => {
1010                 let tts = (self.nt_to_tokenstream)(&nt, &self.sess.parse_sess, token.span);
1011                 self.lower_token_stream(tts)
1012             }
1013             _ => TokenTree::Token(token).into(),
1014         }
1015     }
1016
1017     /// Given an associated type constraint like one of these:
1018     ///
1019     /// ```
1020     /// T: Iterator<Item: Debug>
1021     ///             ^^^^^^^^^^^
1022     /// T: Iterator<Item = Debug>
1023     ///             ^^^^^^^^^^^^
1024     /// ```
1025     ///
1026     /// returns a `hir::TypeBinding` representing `Item`.
1027     fn lower_assoc_ty_constraint(
1028         &mut self,
1029         constraint: &AssocTyConstraint,
1030         itctx: ImplTraitContext<'_>,
1031     ) -> hir::TypeBinding {
1032         debug!("lower_assoc_ty_constraint(constraint={:?}, itctx={:?})", constraint, itctx);
1033
1034         let kind = match constraint.kind {
1035             AssocTyConstraintKind::Equality { ref ty } => {
1036                 hir::TypeBindingKind::Equality { ty: self.lower_ty(ty, itctx) }
1037             }
1038             AssocTyConstraintKind::Bound { ref bounds } => {
1039                 // Piggy-back on the `impl Trait` context to figure out the correct behavior.
1040                 let (desugar_to_impl_trait, itctx) = match itctx {
1041                     // We are in the return position:
1042                     //
1043                     //     fn foo() -> impl Iterator<Item: Debug>
1044                     //
1045                     // so desugar to
1046                     //
1047                     //     fn foo() -> impl Iterator<Item = impl Debug>
1048                     ImplTraitContext::OpaqueTy(_) => (true, itctx),
1049
1050                     // We are in the argument position, but within a dyn type:
1051                     //
1052                     //     fn foo(x: dyn Iterator<Item: Debug>)
1053                     //
1054                     // so desugar to
1055                     //
1056                     //     fn foo(x: dyn Iterator<Item = impl Debug>)
1057                     ImplTraitContext::Universal(_) if self.is_in_dyn_type => (true, itctx),
1058
1059                     // In `type Foo = dyn Iterator<Item: Debug>` we desugar to
1060                     // `type Foo = dyn Iterator<Item = impl Debug>` but we have to override the
1061                     // "impl trait context" to permit `impl Debug` in this position (it desugars
1062                     // then to an opaque type).
1063                     //
1064                     // FIXME: this is only needed until `impl Trait` is allowed in type aliases.
1065                     ImplTraitContext::Disallowed(_) if self.is_in_dyn_type => {
1066                         (true, ImplTraitContext::OpaqueTy(None))
1067                     }
1068
1069                     // We are in the parameter position, but not within a dyn type:
1070                     //
1071                     //     fn foo(x: impl Iterator<Item: Debug>)
1072                     //
1073                     // so we leave it as is and this gets expanded in astconv to a bound like
1074                     // `<T as Iterator>::Item: Debug` where `T` is the type parameter for the
1075                     // `impl Iterator`.
1076                     _ => (false, itctx),
1077                 };
1078
1079                 if desugar_to_impl_trait {
1080                     // Desugar `AssocTy: Bounds` into `AssocTy = impl Bounds`. We do this by
1081                     // constructing the HIR for `impl bounds...` and then lowering that.
1082
1083                     let impl_trait_node_id = self.resolver.next_node_id();
1084                     let parent_def_index = self.current_hir_id_owner.last().unwrap().0;
1085                     self.resolver.definitions().create_def_with_parent(
1086                         parent_def_index,
1087                         impl_trait_node_id,
1088                         DefPathData::ImplTrait,
1089                         ExpnId::root(),
1090                         constraint.span,
1091                     );
1092
1093                     self.with_dyn_type_scope(false, |this| {
1094                         let node_id = this.resolver.next_node_id();
1095                         let ty = this.lower_ty(
1096                             &Ty {
1097                                 id: node_id,
1098                                 kind: TyKind::ImplTrait(impl_trait_node_id, bounds.clone()),
1099                                 span: constraint.span,
1100                             },
1101                             itctx,
1102                         );
1103
1104                         hir::TypeBindingKind::Equality { ty }
1105                     })
1106                 } else {
1107                     // Desugar `AssocTy: Bounds` into a type binding where the
1108                     // later desugars into a trait predicate.
1109                     let bounds = self.lower_param_bounds(bounds, itctx);
1110
1111                     hir::TypeBindingKind::Constraint { bounds }
1112                 }
1113             }
1114         };
1115
1116         hir::TypeBinding {
1117             hir_id: self.lower_node_id(constraint.id),
1118             ident: constraint.ident,
1119             kind,
1120             span: constraint.span,
1121         }
1122     }
1123
1124     fn lower_generic_arg(
1125         &mut self,
1126         arg: &ast::GenericArg,
1127         itctx: ImplTraitContext<'_>,
1128     ) -> hir::GenericArg {
1129         match arg {
1130             ast::GenericArg::Lifetime(lt) => GenericArg::Lifetime(self.lower_lifetime(&lt)),
1131             ast::GenericArg::Type(ty) => {
1132                 // We parse const arguments as path types as we cannot distiguish them durring
1133                 // parsing. We try to resolve that ambiguity by attempting resolution in both the
1134                 // type and value namespaces. If we resolved the path in the value namespace, we
1135                 // transform it into a generic const argument.
1136                 if let TyKind::Path(ref qself, ref path) = ty.kind {
1137                     if let Some(partial_res) = self.resolver.get_partial_res(ty.id) {
1138                         let res = partial_res.base_res();
1139                         if !res.matches_ns(Namespace::TypeNS) {
1140                             debug!(
1141                                 "lower_generic_arg: Lowering type argument as const argument: {:?}",
1142                                 ty,
1143                             );
1144
1145                             // Construct a AnonConst where the expr is the "ty"'s path.
1146
1147                             let parent_def_index = self.current_hir_id_owner.last().unwrap().0;
1148                             let node_id = self.resolver.next_node_id();
1149
1150                             // Add a definition for the in-band const def.
1151                             self.resolver.definitions().create_def_with_parent(
1152                                 parent_def_index,
1153                                 node_id,
1154                                 DefPathData::AnonConst,
1155                                 ExpnId::root(),
1156                                 ty.span,
1157                             );
1158
1159                             let path_expr = Expr {
1160                                 id: ty.id,
1161                                 kind: ExprKind::Path(qself.clone(), path.clone()),
1162                                 span: ty.span,
1163                                 attrs: AttrVec::new(),
1164                             };
1165
1166                             let ct = self.with_new_scopes(|this| hir::AnonConst {
1167                                 hir_id: this.lower_node_id(node_id),
1168                                 body: this.lower_const_body(path_expr.span, Some(&path_expr)),
1169                             });
1170                             return GenericArg::Const(ConstArg { value: ct, span: ty.span });
1171                         }
1172                     }
1173                 }
1174                 GenericArg::Type(self.lower_ty_direct(&ty, itctx))
1175             }
1176             ast::GenericArg::Const(ct) => GenericArg::Const(ConstArg {
1177                 value: self.lower_anon_const(&ct),
1178                 span: ct.value.span,
1179             }),
1180         }
1181     }
1182
1183     fn lower_ty(&mut self, t: &Ty, itctx: ImplTraitContext<'_>) -> P<hir::Ty> {
1184         P(self.lower_ty_direct(t, itctx))
1185     }
1186
1187     fn lower_path_ty(
1188         &mut self,
1189         t: &Ty,
1190         qself: &Option<QSelf>,
1191         path: &Path,
1192         param_mode: ParamMode,
1193         itctx: ImplTraitContext<'_>,
1194     ) -> hir::Ty {
1195         let id = self.lower_node_id(t.id);
1196         let qpath = self.lower_qpath(t.id, qself, path, param_mode, itctx);
1197         let ty = self.ty_path(id, t.span, qpath);
1198         if let hir::TyKind::TraitObject(..) = ty.kind {
1199             self.maybe_lint_bare_trait(t.span, t.id, qself.is_none() && path.is_global());
1200         }
1201         ty
1202     }
1203
1204     fn ty(&mut self, span: Span, kind: hir::TyKind) -> hir::Ty {
1205         hir::Ty { hir_id: self.next_id(), kind, span }
1206     }
1207
1208     fn ty_tup(&mut self, span: Span, tys: HirVec<hir::Ty>) -> hir::Ty {
1209         self.ty(span, hir::TyKind::Tup(tys))
1210     }
1211
1212     fn lower_ty_direct(&mut self, t: &Ty, mut itctx: ImplTraitContext<'_>) -> hir::Ty {
1213         let kind = match t.kind {
1214             TyKind::Infer => hir::TyKind::Infer,
1215             TyKind::Err => hir::TyKind::Err,
1216             TyKind::Slice(ref ty) => hir::TyKind::Slice(self.lower_ty(ty, itctx)),
1217             TyKind::Ptr(ref mt) => hir::TyKind::Ptr(self.lower_mt(mt, itctx)),
1218             TyKind::Rptr(ref region, ref mt) => {
1219                 let span = self.sess.source_map().next_point(t.span.shrink_to_lo());
1220                 let lifetime = match *region {
1221                     Some(ref lt) => self.lower_lifetime(lt),
1222                     None => self.elided_ref_lifetime(span),
1223                 };
1224                 hir::TyKind::Rptr(lifetime, self.lower_mt(mt, itctx))
1225             }
1226             TyKind::BareFn(ref f) => self.with_in_scope_lifetime_defs(&f.generic_params, |this| {
1227                 this.with_anonymous_lifetime_mode(AnonymousLifetimeMode::PassThrough, |this| {
1228                     hir::TyKind::BareFn(P(hir::BareFnTy {
1229                         generic_params: this.lower_generic_params(
1230                             &f.generic_params,
1231                             &NodeMap::default(),
1232                             ImplTraitContext::disallowed(),
1233                         ),
1234                         unsafety: f.unsafety,
1235                         abi: this.lower_extern(f.ext),
1236                         decl: this.lower_fn_decl(&f.decl, None, false, None),
1237                         param_names: this.lower_fn_params_to_names(&f.decl),
1238                     }))
1239                 })
1240             }),
1241             TyKind::Never => hir::TyKind::Never,
1242             TyKind::Tup(ref tys) => hir::TyKind::Tup(
1243                 tys.iter().map(|ty| self.lower_ty_direct(ty, itctx.reborrow())).collect(),
1244             ),
1245             TyKind::Paren(ref ty) => {
1246                 return self.lower_ty_direct(ty, itctx);
1247             }
1248             TyKind::Path(ref qself, ref path) => {
1249                 return self.lower_path_ty(t, qself, path, ParamMode::Explicit, itctx);
1250             }
1251             TyKind::ImplicitSelf => {
1252                 let res = self.expect_full_res(t.id);
1253                 let res = self.lower_res(res);
1254                 hir::TyKind::Path(hir::QPath::Resolved(
1255                     None,
1256                     P(hir::Path {
1257                         res,
1258                         segments: hir_vec![hir::PathSegment::from_ident(Ident::with_dummy_span(
1259                             kw::SelfUpper
1260                         ))],
1261                         span: t.span,
1262                     }),
1263                 ))
1264             }
1265             TyKind::Array(ref ty, ref length) => {
1266                 hir::TyKind::Array(self.lower_ty(ty, itctx), self.lower_anon_const(length))
1267             }
1268             TyKind::Typeof(ref expr) => hir::TyKind::Typeof(self.lower_anon_const(expr)),
1269             TyKind::TraitObject(ref bounds, kind) => {
1270                 let mut lifetime_bound = None;
1271                 let (bounds, lifetime_bound) = self.with_dyn_type_scope(true, |this| {
1272                     let bounds = bounds
1273                         .iter()
1274                         .filter_map(|bound| match *bound {
1275                             GenericBound::Trait(ref ty, TraitBoundModifier::None) => {
1276                                 Some(this.lower_poly_trait_ref(ty, itctx.reborrow()))
1277                             }
1278                             GenericBound::Trait(_, TraitBoundModifier::Maybe) => None,
1279                             GenericBound::Outlives(ref lifetime) => {
1280                                 if lifetime_bound.is_none() {
1281                                     lifetime_bound = Some(this.lower_lifetime(lifetime));
1282                                 }
1283                                 None
1284                             }
1285                         })
1286                         .collect();
1287                     let lifetime_bound =
1288                         lifetime_bound.unwrap_or_else(|| this.elided_dyn_bound(t.span));
1289                     (bounds, lifetime_bound)
1290                 });
1291                 if kind != TraitObjectSyntax::Dyn {
1292                     self.maybe_lint_bare_trait(t.span, t.id, false);
1293                 }
1294                 hir::TyKind::TraitObject(bounds, lifetime_bound)
1295             }
1296             TyKind::ImplTrait(def_node_id, ref bounds) => {
1297                 let span = t.span;
1298                 match itctx {
1299                     ImplTraitContext::OpaqueTy(fn_def_id) => {
1300                         self.lower_opaque_impl_trait(span, fn_def_id, def_node_id, |this| {
1301                             this.lower_param_bounds(bounds, itctx)
1302                         })
1303                     }
1304                     ImplTraitContext::Universal(in_band_ty_params) => {
1305                         // Add a definition for the in-band `Param`.
1306                         let def_index =
1307                             self.resolver.definitions().opt_def_index(def_node_id).unwrap();
1308
1309                         let hir_bounds = self.lower_param_bounds(
1310                             bounds,
1311                             ImplTraitContext::Universal(in_band_ty_params),
1312                         );
1313                         // Set the name to `impl Bound1 + Bound2`.
1314                         let ident = Ident::from_str_and_span(&pprust::ty_to_string(t), span);
1315                         in_band_ty_params.push(hir::GenericParam {
1316                             hir_id: self.lower_node_id(def_node_id),
1317                             name: ParamName::Plain(ident),
1318                             pure_wrt_drop: false,
1319                             attrs: hir_vec![],
1320                             bounds: hir_bounds,
1321                             span,
1322                             kind: hir::GenericParamKind::Type {
1323                                 default: None,
1324                                 synthetic: Some(hir::SyntheticTyParamKind::ImplTrait),
1325                             },
1326                         });
1327
1328                         hir::TyKind::Path(hir::QPath::Resolved(
1329                             None,
1330                             P(hir::Path {
1331                                 span,
1332                                 res: Res::Def(DefKind::TyParam, DefId::local(def_index)),
1333                                 segments: hir_vec![hir::PathSegment::from_ident(ident)],
1334                             }),
1335                         ))
1336                     }
1337                     ImplTraitContext::Disallowed(pos) => {
1338                         let allowed_in = if self.sess.features_untracked().impl_trait_in_bindings {
1339                             "bindings or function and inherent method return types"
1340                         } else {
1341                             "function and inherent method return types"
1342                         };
1343                         let mut err = struct_span_err!(
1344                             self.sess,
1345                             t.span,
1346                             E0562,
1347                             "`impl Trait` not allowed outside of {}",
1348                             allowed_in,
1349                         );
1350                         if pos == ImplTraitPosition::Binding && nightly_options::is_nightly_build()
1351                         {
1352                             help!(
1353                                 err,
1354                                 "add `#![feature(impl_trait_in_bindings)]` to the crate \
1355                                    attributes to enable"
1356                             );
1357                         }
1358                         err.emit();
1359                         hir::TyKind::Err
1360                     }
1361                 }
1362             }
1363             TyKind::Mac(_) => bug!("`TyKind::Mac` should have been expanded by now"),
1364             TyKind::CVarArgs => {
1365                 self.sess.delay_span_bug(
1366                     t.span,
1367                     "`TyKind::CVarArgs` should have been handled elsewhere",
1368                 );
1369                 hir::TyKind::Err
1370             }
1371         };
1372
1373         hir::Ty { kind, span: t.span, hir_id: self.lower_node_id(t.id) }
1374     }
1375
1376     fn lower_opaque_impl_trait(
1377         &mut self,
1378         span: Span,
1379         fn_def_id: Option<DefId>,
1380         opaque_ty_node_id: NodeId,
1381         lower_bounds: impl FnOnce(&mut LoweringContext<'_, '_>) -> hir::GenericBounds,
1382     ) -> hir::TyKind {
1383         debug!(
1384             "lower_opaque_impl_trait(fn_def_id={:?}, opaque_ty_node_id={:?}, span={:?})",
1385             fn_def_id, opaque_ty_node_id, span,
1386         );
1387
1388         // Make sure we know that some funky desugaring has been going on here.
1389         // This is a first: there is code in other places like for loop
1390         // desugaring that explicitly states that we don't want to track that.
1391         // Not tracking it makes lints in rustc and clippy very fragile, as
1392         // frequently opened issues show.
1393         let opaque_ty_span = self.mark_span_with_reason(DesugaringKind::OpaqueTy, span, None);
1394
1395         let opaque_ty_def_index =
1396             self.resolver.definitions().opt_def_index(opaque_ty_node_id).unwrap();
1397
1398         self.allocate_hir_id_counter(opaque_ty_node_id);
1399
1400         let hir_bounds = self.with_hir_id_owner(opaque_ty_node_id, lower_bounds);
1401
1402         let (lifetimes, lifetime_defs) = self.lifetimes_from_impl_trait_bounds(
1403             opaque_ty_node_id,
1404             opaque_ty_def_index,
1405             &hir_bounds,
1406         );
1407
1408         debug!("lower_opaque_impl_trait: lifetimes={:#?}", lifetimes,);
1409
1410         debug!("lower_opaque_impl_trait: lifetime_defs={:#?}", lifetime_defs,);
1411
1412         self.with_hir_id_owner(opaque_ty_node_id, |lctx| {
1413             let opaque_ty_item = hir::OpaqueTy {
1414                 generics: hir::Generics {
1415                     params: lifetime_defs,
1416                     where_clause: hir::WhereClause { predicates: hir_vec![], span },
1417                     span,
1418                 },
1419                 bounds: hir_bounds,
1420                 impl_trait_fn: fn_def_id,
1421                 origin: hir::OpaqueTyOrigin::FnReturn,
1422             };
1423
1424             trace!("lower_opaque_impl_trait: {:#?}", opaque_ty_def_index);
1425             let opaque_ty_id =
1426                 lctx.generate_opaque_type(opaque_ty_node_id, opaque_ty_item, span, opaque_ty_span);
1427
1428             // `impl Trait` now just becomes `Foo<'a, 'b, ..>`.
1429             hir::TyKind::Def(hir::ItemId { id: opaque_ty_id }, lifetimes)
1430         })
1431     }
1432
1433     /// Registers a new opaque type with the proper `NodeId`s and
1434     /// returns the lowered node-ID for the opaque type.
1435     fn generate_opaque_type(
1436         &mut self,
1437         opaque_ty_node_id: NodeId,
1438         opaque_ty_item: hir::OpaqueTy,
1439         span: Span,
1440         opaque_ty_span: Span,
1441     ) -> hir::HirId {
1442         let opaque_ty_item_kind = hir::ItemKind::OpaqueTy(opaque_ty_item);
1443         let opaque_ty_id = self.lower_node_id(opaque_ty_node_id);
1444         // Generate an `type Foo = impl Trait;` declaration.
1445         trace!("registering opaque type with id {:#?}", opaque_ty_id);
1446         let opaque_ty_item = hir::Item {
1447             hir_id: opaque_ty_id,
1448             ident: Ident::invalid(),
1449             attrs: Default::default(),
1450             kind: opaque_ty_item_kind,
1451             vis: respan(span.shrink_to_lo(), hir::VisibilityKind::Inherited),
1452             span: opaque_ty_span,
1453         };
1454
1455         // Insert the item into the global item list. This usually happens
1456         // automatically for all AST items. But this opaque type item
1457         // does not actually exist in the AST.
1458         self.insert_item(opaque_ty_item);
1459         opaque_ty_id
1460     }
1461
1462     fn lifetimes_from_impl_trait_bounds(
1463         &mut self,
1464         opaque_ty_id: NodeId,
1465         parent_index: DefIndex,
1466         bounds: &hir::GenericBounds,
1467     ) -> (HirVec<hir::GenericArg>, HirVec<hir::GenericParam>) {
1468         debug!(
1469             "lifetimes_from_impl_trait_bounds(opaque_ty_id={:?}, \
1470              parent_index={:?}, \
1471              bounds={:#?})",
1472             opaque_ty_id, parent_index, bounds,
1473         );
1474
1475         // This visitor walks over `impl Trait` bounds and creates defs for all lifetimes that
1476         // appear in the bounds, excluding lifetimes that are created within the bounds.
1477         // E.g., `'a`, `'b`, but not `'c` in `impl for<'c> SomeTrait<'a, 'b, 'c>`.
1478         struct ImplTraitLifetimeCollector<'r, 'a, 'hir> {
1479             context: &'r mut LoweringContext<'a, 'hir>,
1480             parent: DefIndex,
1481             opaque_ty_id: NodeId,
1482             collect_elided_lifetimes: bool,
1483             currently_bound_lifetimes: Vec<hir::LifetimeName>,
1484             already_defined_lifetimes: FxHashSet<hir::LifetimeName>,
1485             output_lifetimes: Vec<hir::GenericArg>,
1486             output_lifetime_params: Vec<hir::GenericParam>,
1487         }
1488
1489         impl<'r, 'a, 'v, 'hir> hir::intravisit::Visitor<'v> for ImplTraitLifetimeCollector<'r, 'a, 'hir> {
1490             fn nested_visit_map<'this>(
1491                 &'this mut self,
1492             ) -> hir::intravisit::NestedVisitorMap<'this, 'v> {
1493                 hir::intravisit::NestedVisitorMap::None
1494             }
1495
1496             fn visit_generic_args(&mut self, span: Span, parameters: &'v hir::GenericArgs) {
1497                 // Don't collect elided lifetimes used inside of `Fn()` syntax.
1498                 if parameters.parenthesized {
1499                     let old_collect_elided_lifetimes = self.collect_elided_lifetimes;
1500                     self.collect_elided_lifetimes = false;
1501                     hir::intravisit::walk_generic_args(self, span, parameters);
1502                     self.collect_elided_lifetimes = old_collect_elided_lifetimes;
1503                 } else {
1504                     hir::intravisit::walk_generic_args(self, span, parameters);
1505                 }
1506             }
1507
1508             fn visit_ty(&mut self, t: &'v hir::Ty) {
1509                 // Don't collect elided lifetimes used inside of `fn()` syntax.
1510                 if let hir::TyKind::BareFn(_) = t.kind {
1511                     let old_collect_elided_lifetimes = self.collect_elided_lifetimes;
1512                     self.collect_elided_lifetimes = false;
1513
1514                     // Record the "stack height" of `for<'a>` lifetime bindings
1515                     // to be able to later fully undo their introduction.
1516                     let old_len = self.currently_bound_lifetimes.len();
1517                     hir::intravisit::walk_ty(self, t);
1518                     self.currently_bound_lifetimes.truncate(old_len);
1519
1520                     self.collect_elided_lifetimes = old_collect_elided_lifetimes;
1521                 } else {
1522                     hir::intravisit::walk_ty(self, t)
1523                 }
1524             }
1525
1526             fn visit_poly_trait_ref(
1527                 &mut self,
1528                 trait_ref: &'v hir::PolyTraitRef,
1529                 modifier: hir::TraitBoundModifier,
1530             ) {
1531                 // Record the "stack height" of `for<'a>` lifetime bindings
1532                 // to be able to later fully undo their introduction.
1533                 let old_len = self.currently_bound_lifetimes.len();
1534                 hir::intravisit::walk_poly_trait_ref(self, trait_ref, modifier);
1535                 self.currently_bound_lifetimes.truncate(old_len);
1536             }
1537
1538             fn visit_generic_param(&mut self, param: &'v hir::GenericParam) {
1539                 // Record the introduction of 'a in `for<'a> ...`.
1540                 if let hir::GenericParamKind::Lifetime { .. } = param.kind {
1541                     // Introduce lifetimes one at a time so that we can handle
1542                     // cases like `fn foo<'d>() -> impl for<'a, 'b: 'a, 'c: 'b + 'd>`.
1543                     let lt_name = hir::LifetimeName::Param(param.name);
1544                     self.currently_bound_lifetimes.push(lt_name);
1545                 }
1546
1547                 hir::intravisit::walk_generic_param(self, param);
1548             }
1549
1550             fn visit_lifetime(&mut self, lifetime: &'v hir::Lifetime) {
1551                 let name = match lifetime.name {
1552                     hir::LifetimeName::Implicit | hir::LifetimeName::Underscore => {
1553                         if self.collect_elided_lifetimes {
1554                             // Use `'_` for both implicit and underscore lifetimes in
1555                             // `type Foo<'_> = impl SomeTrait<'_>;`.
1556                             hir::LifetimeName::Underscore
1557                         } else {
1558                             return;
1559                         }
1560                     }
1561                     hir::LifetimeName::Param(_) => lifetime.name,
1562
1563                     // Refers to some other lifetime that is "in
1564                     // scope" within the type.
1565                     hir::LifetimeName::ImplicitObjectLifetimeDefault => return,
1566
1567                     hir::LifetimeName::Error | hir::LifetimeName::Static => return,
1568                 };
1569
1570                 if !self.currently_bound_lifetimes.contains(&name)
1571                     && !self.already_defined_lifetimes.contains(&name)
1572                 {
1573                     self.already_defined_lifetimes.insert(name);
1574
1575                     self.output_lifetimes.push(hir::GenericArg::Lifetime(hir::Lifetime {
1576                         hir_id: self.context.next_id(),
1577                         span: lifetime.span,
1578                         name,
1579                     }));
1580
1581                     let def_node_id = self.context.resolver.next_node_id();
1582                     let hir_id =
1583                         self.context.lower_node_id_with_owner(def_node_id, self.opaque_ty_id);
1584                     self.context.resolver.definitions().create_def_with_parent(
1585                         self.parent,
1586                         def_node_id,
1587                         DefPathData::LifetimeNs(name.ident().name),
1588                         ExpnId::root(),
1589                         lifetime.span,
1590                     );
1591
1592                     let (name, kind) = match name {
1593                         hir::LifetimeName::Underscore => (
1594                             hir::ParamName::Plain(Ident::with_dummy_span(kw::UnderscoreLifetime)),
1595                             hir::LifetimeParamKind::Elided,
1596                         ),
1597                         hir::LifetimeName::Param(param_name) => {
1598                             (param_name, hir::LifetimeParamKind::Explicit)
1599                         }
1600                         _ => bug!("expected `LifetimeName::Param` or `ParamName::Plain`"),
1601                     };
1602
1603                     self.output_lifetime_params.push(hir::GenericParam {
1604                         hir_id,
1605                         name,
1606                         span: lifetime.span,
1607                         pure_wrt_drop: false,
1608                         attrs: hir_vec![],
1609                         bounds: hir_vec![],
1610                         kind: hir::GenericParamKind::Lifetime { kind },
1611                     });
1612                 }
1613             }
1614         }
1615
1616         let mut lifetime_collector = ImplTraitLifetimeCollector {
1617             context: self,
1618             parent: parent_index,
1619             opaque_ty_id,
1620             collect_elided_lifetimes: true,
1621             currently_bound_lifetimes: Vec::new(),
1622             already_defined_lifetimes: FxHashSet::default(),
1623             output_lifetimes: Vec::new(),
1624             output_lifetime_params: Vec::new(),
1625         };
1626
1627         for bound in bounds {
1628             hir::intravisit::walk_param_bound(&mut lifetime_collector, &bound);
1629         }
1630
1631         (
1632             lifetime_collector.output_lifetimes.into(),
1633             lifetime_collector.output_lifetime_params.into(),
1634         )
1635     }
1636
1637     fn lower_qpath(
1638         &mut self,
1639         id: NodeId,
1640         qself: &Option<QSelf>,
1641         p: &Path,
1642         param_mode: ParamMode,
1643         mut itctx: ImplTraitContext<'_>,
1644     ) -> hir::QPath {
1645         let qself_position = qself.as_ref().map(|q| q.position);
1646         let qself = qself.as_ref().map(|q| self.lower_ty(&q.ty, itctx.reborrow()));
1647
1648         let partial_res =
1649             self.resolver.get_partial_res(id).unwrap_or_else(|| PartialRes::new(Res::Err));
1650
1651         let proj_start = p.segments.len() - partial_res.unresolved_segments();
1652         let path = P(hir::Path {
1653             res: self.lower_res(partial_res.base_res()),
1654             segments: p.segments[..proj_start]
1655                 .iter()
1656                 .enumerate()
1657                 .map(|(i, segment)| {
1658                     let param_mode = match (qself_position, param_mode) {
1659                         (Some(j), ParamMode::Optional) if i < j => {
1660                             // This segment is part of the trait path in a
1661                             // qualified path - one of `a`, `b` or `Trait`
1662                             // in `<X as a::b::Trait>::T::U::method`.
1663                             ParamMode::Explicit
1664                         }
1665                         _ => param_mode,
1666                     };
1667
1668                     // Figure out if this is a type/trait segment,
1669                     // which may need lifetime elision performed.
1670                     let parent_def_id = |this: &mut Self, def_id: DefId| DefId {
1671                         krate: def_id.krate,
1672                         index: this.def_key(def_id).parent.expect("missing parent"),
1673                     };
1674                     let type_def_id = match partial_res.base_res() {
1675                         Res::Def(DefKind::AssocTy, def_id) if i + 2 == proj_start => {
1676                             Some(parent_def_id(self, def_id))
1677                         }
1678                         Res::Def(DefKind::Variant, def_id) if i + 1 == proj_start => {
1679                             Some(parent_def_id(self, def_id))
1680                         }
1681                         Res::Def(DefKind::Struct, def_id)
1682                         | Res::Def(DefKind::Union, def_id)
1683                         | Res::Def(DefKind::Enum, def_id)
1684                         | Res::Def(DefKind::TyAlias, def_id)
1685                         | Res::Def(DefKind::Trait, def_id)
1686                             if i + 1 == proj_start =>
1687                         {
1688                             Some(def_id)
1689                         }
1690                         _ => None,
1691                     };
1692                     let parenthesized_generic_args = match partial_res.base_res() {
1693                         // `a::b::Trait(Args)`
1694                         Res::Def(DefKind::Trait, _) if i + 1 == proj_start => {
1695                             ParenthesizedGenericArgs::Ok
1696                         }
1697                         // `a::b::Trait(Args)::TraitItem`
1698                         Res::Def(DefKind::Method, _)
1699                         | Res::Def(DefKind::AssocConst, _)
1700                         | Res::Def(DefKind::AssocTy, _)
1701                             if i + 2 == proj_start =>
1702                         {
1703                             ParenthesizedGenericArgs::Ok
1704                         }
1705                         // Avoid duplicated errors.
1706                         Res::Err => ParenthesizedGenericArgs::Ok,
1707                         // An error
1708                         _ => ParenthesizedGenericArgs::Err,
1709                     };
1710
1711                     let num_lifetimes = type_def_id.map_or(0, |def_id| {
1712                         if let Some(&n) = self.type_def_lifetime_params.get(&def_id) {
1713                             return n;
1714                         }
1715                         assert!(!def_id.is_local());
1716                         let item_generics = self
1717                             .resolver
1718                             .cstore()
1719                             .item_generics_cloned_untracked(def_id, self.sess);
1720                         let n = item_generics.own_counts().lifetimes;
1721                         self.type_def_lifetime_params.insert(def_id, n);
1722                         n
1723                     });
1724                     self.lower_path_segment(
1725                         p.span,
1726                         segment,
1727                         param_mode,
1728                         num_lifetimes,
1729                         parenthesized_generic_args,
1730                         itctx.reborrow(),
1731                         None,
1732                     )
1733                 })
1734                 .collect(),
1735             span: p.span,
1736         });
1737
1738         // Simple case, either no projections, or only fully-qualified.
1739         // E.g., `std::mem::size_of` or `<I as Iterator>::Item`.
1740         if partial_res.unresolved_segments() == 0 {
1741             return hir::QPath::Resolved(qself, path);
1742         }
1743
1744         // Create the innermost type that we're projecting from.
1745         let mut ty = if path.segments.is_empty() {
1746             // If the base path is empty that means there exists a
1747             // syntactical `Self`, e.g., `&i32` in `<&i32>::clone`.
1748             qself.expect("missing QSelf for <T>::...")
1749         } else {
1750             // Otherwise, the base path is an implicit `Self` type path,
1751             // e.g., `Vec` in `Vec::new` or `<I as Iterator>::Item` in
1752             // `<I as Iterator>::Item::default`.
1753             let new_id = self.next_id();
1754             P(self.ty_path(new_id, p.span, hir::QPath::Resolved(qself, path)))
1755         };
1756
1757         // Anything after the base path are associated "extensions",
1758         // out of which all but the last one are associated types,
1759         // e.g., for `std::vec::Vec::<T>::IntoIter::Item::clone`:
1760         // * base path is `std::vec::Vec<T>`
1761         // * "extensions" are `IntoIter`, `Item` and `clone`
1762         // * type nodes are:
1763         //   1. `std::vec::Vec<T>` (created above)
1764         //   2. `<std::vec::Vec<T>>::IntoIter`
1765         //   3. `<<std::vec::Vec<T>>::IntoIter>::Item`
1766         // * final path is `<<<std::vec::Vec<T>>::IntoIter>::Item>::clone`
1767         for (i, segment) in p.segments.iter().enumerate().skip(proj_start) {
1768             let segment = P(self.lower_path_segment(
1769                 p.span,
1770                 segment,
1771                 param_mode,
1772                 0,
1773                 ParenthesizedGenericArgs::Err,
1774                 itctx.reborrow(),
1775                 None,
1776             ));
1777             let qpath = hir::QPath::TypeRelative(ty, segment);
1778
1779             // It's finished, return the extension of the right node type.
1780             if i == p.segments.len() - 1 {
1781                 return qpath;
1782             }
1783
1784             // Wrap the associated extension in another type node.
1785             let new_id = self.next_id();
1786             ty = P(self.ty_path(new_id, p.span, qpath));
1787         }
1788
1789         // We should've returned in the for loop above.
1790         span_bug!(
1791             p.span,
1792             "lower_qpath: no final extension segment in {}..{}",
1793             proj_start,
1794             p.segments.len()
1795         )
1796     }
1797
1798     fn lower_path_extra(
1799         &mut self,
1800         res: Res,
1801         p: &Path,
1802         param_mode: ParamMode,
1803         explicit_owner: Option<NodeId>,
1804     ) -> hir::Path {
1805         hir::Path {
1806             res,
1807             segments: p
1808                 .segments
1809                 .iter()
1810                 .map(|segment| {
1811                     self.lower_path_segment(
1812                         p.span,
1813                         segment,
1814                         param_mode,
1815                         0,
1816                         ParenthesizedGenericArgs::Err,
1817                         ImplTraitContext::disallowed(),
1818                         explicit_owner,
1819                     )
1820                 })
1821                 .collect(),
1822             span: p.span,
1823         }
1824     }
1825
1826     fn lower_path(&mut self, id: NodeId, p: &Path, param_mode: ParamMode) -> hir::Path {
1827         let res = self.expect_full_res(id);
1828         let res = self.lower_res(res);
1829         self.lower_path_extra(res, p, param_mode, None)
1830     }
1831
1832     fn lower_path_segment(
1833         &mut self,
1834         path_span: Span,
1835         segment: &PathSegment,
1836         param_mode: ParamMode,
1837         expected_lifetimes: usize,
1838         parenthesized_generic_args: ParenthesizedGenericArgs,
1839         itctx: ImplTraitContext<'_>,
1840         explicit_owner: Option<NodeId>,
1841     ) -> hir::PathSegment {
1842         let (mut generic_args, infer_args) = if let Some(ref generic_args) = segment.args {
1843             let msg = "parenthesized type parameters may only be used with a `Fn` trait";
1844             match **generic_args {
1845                 GenericArgs::AngleBracketed(ref data) => {
1846                     self.lower_angle_bracketed_parameter_data(data, param_mode, itctx)
1847                 }
1848                 GenericArgs::Parenthesized(ref data) => match parenthesized_generic_args {
1849                     ParenthesizedGenericArgs::Ok => self.lower_parenthesized_parameter_data(data),
1850                     ParenthesizedGenericArgs::Err => {
1851                         let mut err = struct_span_err!(self.sess, data.span, E0214, "{}", msg);
1852                         err.span_label(data.span, "only `Fn` traits may use parentheses");
1853                         if let Ok(snippet) = self.sess.source_map().span_to_snippet(data.span) {
1854                             // Do not suggest going from `Trait()` to `Trait<>`
1855                             if data.inputs.len() > 0 {
1856                                 if let Some(split) = snippet.find('(') {
1857                                     let trait_name = &snippet[0..split];
1858                                     let args = &snippet[split + 1..snippet.len() - 1];
1859                                     err.span_suggestion(
1860                                         data.span,
1861                                         "use angle brackets instead",
1862                                         format!("{}<{}>", trait_name, args),
1863                                         Applicability::MaybeIncorrect,
1864                                     );
1865                                 }
1866                             }
1867                         };
1868                         err.emit();
1869                         (
1870                             self.lower_angle_bracketed_parameter_data(
1871                                 &data.as_angle_bracketed_args(),
1872                                 param_mode,
1873                                 itctx,
1874                             )
1875                             .0,
1876                             false,
1877                         )
1878                     }
1879                 },
1880             }
1881         } else {
1882             self.lower_angle_bracketed_parameter_data(&Default::default(), param_mode, itctx)
1883         };
1884
1885         let has_lifetimes = generic_args.args.iter().any(|arg| match arg {
1886             GenericArg::Lifetime(_) => true,
1887             _ => false,
1888         });
1889         let first_generic_span = generic_args
1890             .args
1891             .iter()
1892             .map(|a| a.span())
1893             .chain(generic_args.bindings.iter().map(|b| b.span))
1894             .next();
1895         if !generic_args.parenthesized && !has_lifetimes {
1896             generic_args.args = self
1897                 .elided_path_lifetimes(path_span, expected_lifetimes)
1898                 .into_iter()
1899                 .map(|lt| GenericArg::Lifetime(lt))
1900                 .chain(generic_args.args.into_iter())
1901                 .collect();
1902             if expected_lifetimes > 0 && param_mode == ParamMode::Explicit {
1903                 let anon_lt_suggestion = vec!["'_"; expected_lifetimes].join(", ");
1904                 let no_non_lt_args = generic_args.args.len() == expected_lifetimes;
1905                 let no_bindings = generic_args.bindings.is_empty();
1906                 let (incl_angl_brckt, insertion_sp, suggestion) = if no_non_lt_args && no_bindings {
1907                     // If there are no (non-implicit) generic args or associated type
1908                     // bindings, our suggestion includes the angle brackets.
1909                     (true, path_span.shrink_to_hi(), format!("<{}>", anon_lt_suggestion))
1910                 } else {
1911                     // Otherwise (sorry, this is kind of gross) we need to infer the
1912                     // place to splice in the `'_, ` from the generics that do exist.
1913                     let first_generic_span = first_generic_span
1914                         .expect("already checked that non-lifetime args or bindings exist");
1915                     (false, first_generic_span.shrink_to_lo(), format!("{}, ", anon_lt_suggestion))
1916                 };
1917                 match self.anonymous_lifetime_mode {
1918                     // In create-parameter mode we error here because we don't want to support
1919                     // deprecated impl elision in new features like impl elision and `async fn`,
1920                     // both of which work using the `CreateParameter` mode:
1921                     //
1922                     //     impl Foo for std::cell::Ref<u32> // note lack of '_
1923                     //     async fn foo(_: std::cell::Ref<u32>) { ... }
1924                     AnonymousLifetimeMode::CreateParameter => {
1925                         let mut err = struct_span_err!(
1926                             self.sess,
1927                             path_span,
1928                             E0726,
1929                             "implicit elided lifetime not allowed here"
1930                         );
1931                         crate::lint::builtin::add_elided_lifetime_in_path_suggestion(
1932                             &self.sess,
1933                             &mut err,
1934                             expected_lifetimes,
1935                             path_span,
1936                             incl_angl_brckt,
1937                             insertion_sp,
1938                             suggestion,
1939                         );
1940                         err.emit();
1941                     }
1942                     AnonymousLifetimeMode::PassThrough | AnonymousLifetimeMode::ReportError => {
1943                         self.resolver.lint_buffer().buffer_lint_with_diagnostic(
1944                             ELIDED_LIFETIMES_IN_PATHS,
1945                             CRATE_NODE_ID,
1946                             path_span,
1947                             "hidden lifetime parameters in types are deprecated",
1948                             builtin::BuiltinLintDiagnostics::ElidedLifetimesInPaths(
1949                                 expected_lifetimes,
1950                                 path_span,
1951                                 incl_angl_brckt,
1952                                 insertion_sp,
1953                                 suggestion,
1954                             ),
1955                         );
1956                     }
1957                 }
1958             }
1959         }
1960
1961         let res = self.expect_full_res(segment.id);
1962         let id = if let Some(owner) = explicit_owner {
1963             self.lower_node_id_with_owner(segment.id, owner)
1964         } else {
1965             self.lower_node_id(segment.id)
1966         };
1967         debug!(
1968             "lower_path_segment: ident={:?} original-id={:?} new-id={:?}",
1969             segment.ident, segment.id, id,
1970         );
1971
1972         hir::PathSegment::new(
1973             segment.ident,
1974             Some(id),
1975             Some(self.lower_res(res)),
1976             generic_args,
1977             infer_args,
1978         )
1979     }
1980
1981     fn lower_angle_bracketed_parameter_data(
1982         &mut self,
1983         data: &AngleBracketedArgs,
1984         param_mode: ParamMode,
1985         mut itctx: ImplTraitContext<'_>,
1986     ) -> (hir::GenericArgs, bool) {
1987         let &AngleBracketedArgs { ref args, ref constraints, .. } = data;
1988         let has_non_lt_args = args.iter().any(|arg| match arg {
1989             ast::GenericArg::Lifetime(_) => false,
1990             ast::GenericArg::Type(_) => true,
1991             ast::GenericArg::Const(_) => true,
1992         });
1993         (
1994             hir::GenericArgs {
1995                 args: args.iter().map(|a| self.lower_generic_arg(a, itctx.reborrow())).collect(),
1996                 bindings: constraints
1997                     .iter()
1998                     .map(|b| self.lower_assoc_ty_constraint(b, itctx.reborrow()))
1999                     .collect(),
2000                 parenthesized: false,
2001             },
2002             !has_non_lt_args && param_mode == ParamMode::Optional,
2003         )
2004     }
2005
2006     fn lower_parenthesized_parameter_data(
2007         &mut self,
2008         data: &ParenthesizedArgs,
2009     ) -> (hir::GenericArgs, bool) {
2010         // Switch to `PassThrough` mode for anonymous lifetimes; this
2011         // means that we permit things like `&Ref<T>`, where `Ref` has
2012         // a hidden lifetime parameter. This is needed for backwards
2013         // compatibility, even in contexts like an impl header where
2014         // we generally don't permit such things (see #51008).
2015         self.with_anonymous_lifetime_mode(AnonymousLifetimeMode::PassThrough, |this| {
2016             let &ParenthesizedArgs { ref inputs, ref output, span } = data;
2017             let inputs = inputs
2018                 .iter()
2019                 .map(|ty| this.lower_ty_direct(ty, ImplTraitContext::disallowed()))
2020                 .collect();
2021             let output_ty = match output {
2022                 FunctionRetTy::Ty(ty) => this.lower_ty(&ty, ImplTraitContext::disallowed()),
2023                 FunctionRetTy::Default(_) => P(this.ty_tup(span, hir::HirVec::new())),
2024             };
2025             let args = hir_vec![GenericArg::Type(this.ty_tup(span, inputs))];
2026             let binding = hir::TypeBinding {
2027                 hir_id: this.next_id(),
2028                 ident: Ident::with_dummy_span(FN_OUTPUT_NAME),
2029                 span: output_ty.span,
2030                 kind: hir::TypeBindingKind::Equality { ty: output_ty },
2031             };
2032             (hir::GenericArgs { args, bindings: hir_vec![binding], parenthesized: true }, false)
2033         })
2034     }
2035
2036     fn lower_local(&mut self, l: &Local) -> (hir::Local<'hir>, SmallVec<[NodeId; 1]>) {
2037         let mut ids = SmallVec::<[NodeId; 1]>::new();
2038         if self.sess.features_untracked().impl_trait_in_bindings {
2039             if let Some(ref ty) = l.ty {
2040                 let mut visitor = ImplTraitTypeIdVisitor { ids: &mut ids };
2041                 visitor.visit_ty(ty);
2042             }
2043         }
2044         let parent_def_id = DefId::local(self.current_hir_id_owner.last().unwrap().0);
2045         let ty = l.ty.as_ref().map(|t| {
2046             self.lower_ty(
2047                 t,
2048                 if self.sess.features_untracked().impl_trait_in_bindings {
2049                     ImplTraitContext::OpaqueTy(Some(parent_def_id))
2050                 } else {
2051                     ImplTraitContext::Disallowed(ImplTraitPosition::Binding)
2052                 },
2053             )
2054         });
2055         let ty = ty.map(|ty| &*self.arena.alloc(ty.into_inner()));
2056         let init = l.init.as_ref().map(|e| self.lower_expr(e));
2057         (
2058             hir::Local {
2059                 hir_id: self.lower_node_id(l.id),
2060                 ty,
2061                 pat: self.lower_pat(&l.pat),
2062                 init,
2063                 span: l.span,
2064                 attrs: l.attrs.clone(),
2065                 source: hir::LocalSource::Normal,
2066             },
2067             ids,
2068         )
2069     }
2070
2071     fn lower_fn_params_to_names(&mut self, decl: &FnDecl) -> hir::HirVec<Ident> {
2072         // Skip the `...` (`CVarArgs`) trailing arguments from the AST,
2073         // as they are not explicit in HIR/Ty function signatures.
2074         // (instead, the `c_variadic` flag is set to `true`)
2075         let mut inputs = &decl.inputs[..];
2076         if decl.c_variadic() {
2077             inputs = &inputs[..inputs.len() - 1];
2078         }
2079         inputs
2080             .iter()
2081             .map(|param| match param.pat.kind {
2082                 PatKind::Ident(_, ident, _) => ident,
2083                 _ => Ident::new(kw::Invalid, param.pat.span),
2084             })
2085             .collect()
2086     }
2087
2088     // Lowers a function declaration.
2089     //
2090     // `decl`: the unlowered (AST) function declaration.
2091     // `fn_def_id`: if `Some`, impl Trait arguments are lowered into generic parameters on the
2092     //      given DefId, otherwise impl Trait is disallowed. Must be `Some` if
2093     //      `make_ret_async` is also `Some`.
2094     // `impl_trait_return_allow`: determines whether `impl Trait` can be used in return position.
2095     //      This guards against trait declarations and implementations where `impl Trait` is
2096     //      disallowed.
2097     // `make_ret_async`: if `Some`, converts `-> T` into `-> impl Future<Output = T>` in the
2098     //      return type. This is used for `async fn` declarations. The `NodeId` is the ID of the
2099     //      return type `impl Trait` item.
2100     fn lower_fn_decl(
2101         &mut self,
2102         decl: &FnDecl,
2103         mut in_band_ty_params: Option<(DefId, &mut Vec<hir::GenericParam>)>,
2104         impl_trait_return_allow: bool,
2105         make_ret_async: Option<NodeId>,
2106     ) -> P<hir::FnDecl> {
2107         debug!(
2108             "lower_fn_decl(\
2109             fn_decl: {:?}, \
2110             in_band_ty_params: {:?}, \
2111             impl_trait_return_allow: {}, \
2112             make_ret_async: {:?})",
2113             decl, in_band_ty_params, impl_trait_return_allow, make_ret_async,
2114         );
2115         let lt_mode = if make_ret_async.is_some() {
2116             // In `async fn`, argument-position elided lifetimes
2117             // must be transformed into fresh generic parameters so that
2118             // they can be applied to the opaque `impl Trait` return type.
2119             AnonymousLifetimeMode::CreateParameter
2120         } else {
2121             self.anonymous_lifetime_mode
2122         };
2123
2124         let c_variadic = decl.c_variadic();
2125
2126         // Remember how many lifetimes were already around so that we can
2127         // only look at the lifetime parameters introduced by the arguments.
2128         let inputs = self.with_anonymous_lifetime_mode(lt_mode, |this| {
2129             // Skip the `...` (`CVarArgs`) trailing arguments from the AST,
2130             // as they are not explicit in HIR/Ty function signatures.
2131             // (instead, the `c_variadic` flag is set to `true`)
2132             let mut inputs = &decl.inputs[..];
2133             if c_variadic {
2134                 inputs = &inputs[..inputs.len() - 1];
2135             }
2136             inputs
2137                 .iter()
2138                 .map(|param| {
2139                     if let Some((_, ibty)) = &mut in_band_ty_params {
2140                         this.lower_ty_direct(&param.ty, ImplTraitContext::Universal(ibty))
2141                     } else {
2142                         this.lower_ty_direct(&param.ty, ImplTraitContext::disallowed())
2143                     }
2144                 })
2145                 .collect::<HirVec<_>>()
2146         });
2147
2148         let output = if let Some(ret_id) = make_ret_async {
2149             self.lower_async_fn_ret_ty(
2150                 &decl.output,
2151                 in_band_ty_params.expect("`make_ret_async` but no `fn_def_id`").0,
2152                 ret_id,
2153             )
2154         } else {
2155             match decl.output {
2156                 FunctionRetTy::Ty(ref ty) => match in_band_ty_params {
2157                     Some((def_id, _)) if impl_trait_return_allow => {
2158                         hir::Return(self.lower_ty(ty, ImplTraitContext::OpaqueTy(Some(def_id))))
2159                     }
2160                     _ => hir::Return(self.lower_ty(ty, ImplTraitContext::disallowed())),
2161                 },
2162                 FunctionRetTy::Default(span) => hir::DefaultReturn(span),
2163             }
2164         };
2165
2166         P(hir::FnDecl {
2167             inputs,
2168             output,
2169             c_variadic,
2170             implicit_self: decl.inputs.get(0).map_or(hir::ImplicitSelfKind::None, |arg| {
2171                 let is_mutable_pat = match arg.pat.kind {
2172                     PatKind::Ident(BindingMode::ByValue(mt), _, _)
2173                     | PatKind::Ident(BindingMode::ByRef(mt), _, _) => mt == Mutability::Mut,
2174                     _ => false,
2175                 };
2176
2177                 match arg.ty.kind {
2178                     TyKind::ImplicitSelf if is_mutable_pat => hir::ImplicitSelfKind::Mut,
2179                     TyKind::ImplicitSelf => hir::ImplicitSelfKind::Imm,
2180                     // Given we are only considering `ImplicitSelf` types, we needn't consider
2181                     // the case where we have a mutable pattern to a reference as that would
2182                     // no longer be an `ImplicitSelf`.
2183                     TyKind::Rptr(_, ref mt)
2184                         if mt.ty.kind.is_implicit_self() && mt.mutbl == ast::Mutability::Mut =>
2185                     {
2186                         hir::ImplicitSelfKind::MutRef
2187                     }
2188                     TyKind::Rptr(_, ref mt) if mt.ty.kind.is_implicit_self() => {
2189                         hir::ImplicitSelfKind::ImmRef
2190                     }
2191                     _ => hir::ImplicitSelfKind::None,
2192                 }
2193             }),
2194         })
2195     }
2196
2197     // Transforms `-> T` for `async fn` into `-> OpaqueTy { .. }`
2198     // combined with the following definition of `OpaqueTy`:
2199     //
2200     //     type OpaqueTy<generics_from_parent_fn> = impl Future<Output = T>;
2201     //
2202     // `inputs`: lowered types of parameters to the function (used to collect lifetimes)
2203     // `output`: unlowered output type (`T` in `-> T`)
2204     // `fn_def_id`: `DefId` of the parent function (used to create child impl trait definition)
2205     // `opaque_ty_node_id`: `NodeId` of the opaque `impl Trait` type that should be created
2206     // `elided_lt_replacement`: replacement for elided lifetimes in the return type
2207     fn lower_async_fn_ret_ty(
2208         &mut self,
2209         output: &FunctionRetTy,
2210         fn_def_id: DefId,
2211         opaque_ty_node_id: NodeId,
2212     ) -> hir::FunctionRetTy {
2213         debug!(
2214             "lower_async_fn_ret_ty(\
2215              output={:?}, \
2216              fn_def_id={:?}, \
2217              opaque_ty_node_id={:?})",
2218             output, fn_def_id, opaque_ty_node_id,
2219         );
2220
2221         let span = output.span();
2222
2223         let opaque_ty_span = self.mark_span_with_reason(DesugaringKind::Async, span, None);
2224
2225         let opaque_ty_def_index =
2226             self.resolver.definitions().opt_def_index(opaque_ty_node_id).unwrap();
2227
2228         self.allocate_hir_id_counter(opaque_ty_node_id);
2229
2230         // When we create the opaque type for this async fn, it is going to have
2231         // to capture all the lifetimes involved in the signature (including in the
2232         // return type). This is done by introducing lifetime parameters for:
2233         //
2234         // - all the explicitly declared lifetimes from the impl and function itself;
2235         // - all the elided lifetimes in the fn arguments;
2236         // - all the elided lifetimes in the return type.
2237         //
2238         // So for example in this snippet:
2239         //
2240         // ```rust
2241         // impl<'a> Foo<'a> {
2242         //   async fn bar<'b>(&self, x: &'b Vec<f64>, y: &str) -> &u32 {
2243         //   //               ^ '0                       ^ '1     ^ '2
2244         //   // elided lifetimes used below
2245         //   }
2246         // }
2247         // ```
2248         //
2249         // we would create an opaque type like:
2250         //
2251         // ```
2252         // type Bar<'a, 'b, '0, '1, '2> = impl Future<Output = &'2 u32>;
2253         // ```
2254         //
2255         // and we would then desugar `bar` to the equivalent of:
2256         //
2257         // ```rust
2258         // impl<'a> Foo<'a> {
2259         //   fn bar<'b, '0, '1>(&'0 self, x: &'b Vec<f64>, y: &'1 str) -> Bar<'a, 'b, '0, '1, '_>
2260         // }
2261         // ```
2262         //
2263         // Note that the final parameter to `Bar` is `'_`, not `'2` --
2264         // this is because the elided lifetimes from the return type
2265         // should be figured out using the ordinary elision rules, and
2266         // this desugaring achieves that.
2267         //
2268         // The variable `input_lifetimes_count` tracks the number of
2269         // lifetime parameters to the opaque type *not counting* those
2270         // lifetimes elided in the return type. This includes those
2271         // that are explicitly declared (`in_scope_lifetimes`) and
2272         // those elided lifetimes we found in the arguments (current
2273         // content of `lifetimes_to_define`). Next, we will process
2274         // the return type, which will cause `lifetimes_to_define` to
2275         // grow.
2276         let input_lifetimes_count = self.in_scope_lifetimes.len() + self.lifetimes_to_define.len();
2277
2278         let (opaque_ty_id, lifetime_params) = self.with_hir_id_owner(opaque_ty_node_id, |this| {
2279             // We have to be careful to get elision right here. The
2280             // idea is that we create a lifetime parameter for each
2281             // lifetime in the return type.  So, given a return type
2282             // like `async fn foo(..) -> &[&u32]`, we lower to `impl
2283             // Future<Output = &'1 [ &'2 u32 ]>`.
2284             //
2285             // Then, we will create `fn foo(..) -> Foo<'_, '_>`, and
2286             // hence the elision takes place at the fn site.
2287             let future_bound = this
2288                 .with_anonymous_lifetime_mode(AnonymousLifetimeMode::CreateParameter, |this| {
2289                     this.lower_async_fn_output_type_to_future_bound(output, fn_def_id, span)
2290                 });
2291
2292             debug!("lower_async_fn_ret_ty: future_bound={:#?}", future_bound);
2293
2294             // Calculate all the lifetimes that should be captured
2295             // by the opaque type. This should include all in-scope
2296             // lifetime parameters, including those defined in-band.
2297             //
2298             // Note: this must be done after lowering the output type,
2299             // as the output type may introduce new in-band lifetimes.
2300             let lifetime_params: Vec<(Span, ParamName)> = this
2301                 .in_scope_lifetimes
2302                 .iter()
2303                 .cloned()
2304                 .map(|name| (name.ident().span, name))
2305                 .chain(this.lifetimes_to_define.iter().cloned())
2306                 .collect();
2307
2308             debug!("lower_async_fn_ret_ty: in_scope_lifetimes={:#?}", this.in_scope_lifetimes);
2309             debug!("lower_async_fn_ret_ty: lifetimes_to_define={:#?}", this.lifetimes_to_define);
2310             debug!("lower_async_fn_ret_ty: lifetime_params={:#?}", lifetime_params);
2311
2312             let generic_params = lifetime_params
2313                 .iter()
2314                 .cloned()
2315                 .map(|(span, hir_name)| {
2316                     this.lifetime_to_generic_param(span, hir_name, opaque_ty_def_index)
2317                 })
2318                 .collect();
2319
2320             let opaque_ty_item = hir::OpaqueTy {
2321                 generics: hir::Generics {
2322                     params: generic_params,
2323                     where_clause: hir::WhereClause { predicates: hir_vec![], span },
2324                     span,
2325                 },
2326                 bounds: hir_vec![future_bound],
2327                 impl_trait_fn: Some(fn_def_id),
2328                 origin: hir::OpaqueTyOrigin::AsyncFn,
2329             };
2330
2331             trace!("exist ty from async fn def index: {:#?}", opaque_ty_def_index);
2332             let opaque_ty_id =
2333                 this.generate_opaque_type(opaque_ty_node_id, opaque_ty_item, span, opaque_ty_span);
2334
2335             (opaque_ty_id, lifetime_params)
2336         });
2337
2338         // As documented above on the variable
2339         // `input_lifetimes_count`, we need to create the lifetime
2340         // arguments to our opaque type. Continuing with our example,
2341         // we're creating the type arguments for the return type:
2342         //
2343         // ```
2344         // Bar<'a, 'b, '0, '1, '_>
2345         // ```
2346         //
2347         // For the "input" lifetime parameters, we wish to create
2348         // references to the parameters themselves, including the
2349         // "implicit" ones created from parameter types (`'a`, `'b`,
2350         // '`0`, `'1`).
2351         //
2352         // For the "output" lifetime parameters, we just want to
2353         // generate `'_`.
2354         let mut generic_args: Vec<_> = lifetime_params[..input_lifetimes_count]
2355             .iter()
2356             .map(|&(span, hir_name)| {
2357                 // Input lifetime like `'a` or `'1`:
2358                 GenericArg::Lifetime(hir::Lifetime {
2359                     hir_id: self.next_id(),
2360                     span,
2361                     name: hir::LifetimeName::Param(hir_name),
2362                 })
2363             })
2364             .collect();
2365         generic_args.extend(lifetime_params[input_lifetimes_count..].iter().map(|&(span, _)| {
2366             // Output lifetime like `'_`.
2367             GenericArg::Lifetime(hir::Lifetime {
2368                 hir_id: self.next_id(),
2369                 span,
2370                 name: hir::LifetimeName::Implicit,
2371             })
2372         }));
2373
2374         // Create the `Foo<...>` reference itself. Note that the `type
2375         // Foo = impl Trait` is, internally, created as a child of the
2376         // async fn, so the *type parameters* are inherited.  It's
2377         // only the lifetime parameters that we must supply.
2378         let opaque_ty_ref = hir::TyKind::Def(hir::ItemId { id: opaque_ty_id }, generic_args.into());
2379         let opaque_ty = self.ty(opaque_ty_span, opaque_ty_ref);
2380         hir::FunctionRetTy::Return(P(opaque_ty))
2381     }
2382
2383     /// Transforms `-> T` into `Future<Output = T>`
2384     fn lower_async_fn_output_type_to_future_bound(
2385         &mut self,
2386         output: &FunctionRetTy,
2387         fn_def_id: DefId,
2388         span: Span,
2389     ) -> hir::GenericBound {
2390         // Compute the `T` in `Future<Output = T>` from the return type.
2391         let output_ty = match output {
2392             FunctionRetTy::Ty(ty) => self.lower_ty(ty, ImplTraitContext::OpaqueTy(Some(fn_def_id))),
2393             FunctionRetTy::Default(ret_ty_span) => P(self.ty_tup(*ret_ty_span, hir_vec![])),
2394         };
2395
2396         // "<Output = T>"
2397         let future_params = P(hir::GenericArgs {
2398             args: hir_vec![],
2399             bindings: hir_vec![hir::TypeBinding {
2400                 ident: Ident::with_dummy_span(FN_OUTPUT_NAME),
2401                 kind: hir::TypeBindingKind::Equality { ty: output_ty },
2402                 hir_id: self.next_id(),
2403                 span,
2404             }],
2405             parenthesized: false,
2406         });
2407
2408         // ::std::future::Future<future_params>
2409         let future_path =
2410             P(self.std_path(span, &[sym::future, sym::Future], Some(future_params), false));
2411
2412         hir::GenericBound::Trait(
2413             hir::PolyTraitRef {
2414                 trait_ref: hir::TraitRef { path: future_path, hir_ref_id: self.next_id() },
2415                 bound_generic_params: hir_vec![],
2416                 span,
2417             },
2418             hir::TraitBoundModifier::None,
2419         )
2420     }
2421
2422     fn lower_param_bound(
2423         &mut self,
2424         tpb: &GenericBound,
2425         itctx: ImplTraitContext<'_>,
2426     ) -> hir::GenericBound {
2427         match *tpb {
2428             GenericBound::Trait(ref ty, modifier) => hir::GenericBound::Trait(
2429                 self.lower_poly_trait_ref(ty, itctx),
2430                 self.lower_trait_bound_modifier(modifier),
2431             ),
2432             GenericBound::Outlives(ref lifetime) => {
2433                 hir::GenericBound::Outlives(self.lower_lifetime(lifetime))
2434             }
2435         }
2436     }
2437
2438     fn lower_lifetime(&mut self, l: &Lifetime) -> hir::Lifetime {
2439         let span = l.ident.span;
2440         match l.ident {
2441             ident if ident.name == kw::StaticLifetime => {
2442                 self.new_named_lifetime(l.id, span, hir::LifetimeName::Static)
2443             }
2444             ident if ident.name == kw::UnderscoreLifetime => match self.anonymous_lifetime_mode {
2445                 AnonymousLifetimeMode::CreateParameter => {
2446                     let fresh_name = self.collect_fresh_in_band_lifetime(span);
2447                     self.new_named_lifetime(l.id, span, hir::LifetimeName::Param(fresh_name))
2448                 }
2449
2450                 AnonymousLifetimeMode::PassThrough => {
2451                     self.new_named_lifetime(l.id, span, hir::LifetimeName::Underscore)
2452                 }
2453
2454                 AnonymousLifetimeMode::ReportError => self.new_error_lifetime(Some(l.id), span),
2455             },
2456             ident => {
2457                 self.maybe_collect_in_band_lifetime(ident);
2458                 let param_name = ParamName::Plain(ident);
2459                 self.new_named_lifetime(l.id, span, hir::LifetimeName::Param(param_name))
2460             }
2461         }
2462     }
2463
2464     fn new_named_lifetime(
2465         &mut self,
2466         id: NodeId,
2467         span: Span,
2468         name: hir::LifetimeName,
2469     ) -> hir::Lifetime {
2470         hir::Lifetime { hir_id: self.lower_node_id(id), span, name }
2471     }
2472
2473     fn lower_generic_params(
2474         &mut self,
2475         params: &[GenericParam],
2476         add_bounds: &NodeMap<Vec<GenericBound>>,
2477         mut itctx: ImplTraitContext<'_>,
2478     ) -> hir::HirVec<hir::GenericParam> {
2479         params
2480             .iter()
2481             .map(|param| self.lower_generic_param(param, add_bounds, itctx.reborrow()))
2482             .collect()
2483     }
2484
2485     fn lower_generic_param(
2486         &mut self,
2487         param: &GenericParam,
2488         add_bounds: &NodeMap<Vec<GenericBound>>,
2489         mut itctx: ImplTraitContext<'_>,
2490     ) -> hir::GenericParam {
2491         let mut bounds = self
2492             .with_anonymous_lifetime_mode(AnonymousLifetimeMode::ReportError, |this| {
2493                 this.lower_param_bounds(&param.bounds, itctx.reborrow())
2494             });
2495
2496         let (name, kind) = match param.kind {
2497             GenericParamKind::Lifetime => {
2498                 let was_collecting_in_band = self.is_collecting_in_band_lifetimes;
2499                 self.is_collecting_in_band_lifetimes = false;
2500
2501                 let lt = self
2502                     .with_anonymous_lifetime_mode(AnonymousLifetimeMode::ReportError, |this| {
2503                         this.lower_lifetime(&Lifetime { id: param.id, ident: param.ident })
2504                     });
2505                 let param_name = match lt.name {
2506                     hir::LifetimeName::Param(param_name) => param_name,
2507                     hir::LifetimeName::Implicit
2508                     | hir::LifetimeName::Underscore
2509                     | hir::LifetimeName::Static => hir::ParamName::Plain(lt.name.ident()),
2510                     hir::LifetimeName::ImplicitObjectLifetimeDefault => {
2511                         span_bug!(
2512                             param.ident.span,
2513                             "object-lifetime-default should not occur here",
2514                         );
2515                     }
2516                     hir::LifetimeName::Error => ParamName::Error,
2517                 };
2518
2519                 let kind =
2520                     hir::GenericParamKind::Lifetime { kind: hir::LifetimeParamKind::Explicit };
2521
2522                 self.is_collecting_in_band_lifetimes = was_collecting_in_band;
2523
2524                 (param_name, kind)
2525             }
2526             GenericParamKind::Type { ref default, .. } => {
2527                 let add_bounds = add_bounds.get(&param.id).map_or(&[][..], |x| &x);
2528                 if !add_bounds.is_empty() {
2529                     let params = self.lower_param_bounds(add_bounds, itctx.reborrow()).into_iter();
2530                     bounds = bounds.into_iter().chain(params).collect();
2531                 }
2532
2533                 let kind = hir::GenericParamKind::Type {
2534                     default: default
2535                         .as_ref()
2536                         .map(|x| self.lower_ty(x, ImplTraitContext::OpaqueTy(None))),
2537                     synthetic: param
2538                         .attrs
2539                         .iter()
2540                         .filter(|attr| attr.check_name(sym::rustc_synthetic))
2541                         .map(|_| hir::SyntheticTyParamKind::ImplTrait)
2542                         .next(),
2543                 };
2544
2545                 (hir::ParamName::Plain(param.ident), kind)
2546             }
2547             GenericParamKind::Const { ref ty } => (
2548                 hir::ParamName::Plain(param.ident),
2549                 hir::GenericParamKind::Const {
2550                     ty: self.lower_ty(&ty, ImplTraitContext::disallowed()),
2551                 },
2552             ),
2553         };
2554
2555         hir::GenericParam {
2556             hir_id: self.lower_node_id(param.id),
2557             name,
2558             span: param.ident.span,
2559             pure_wrt_drop: attr::contains_name(&param.attrs, sym::may_dangle),
2560             attrs: self.lower_attrs(&param.attrs),
2561             bounds,
2562             kind,
2563         }
2564     }
2565
2566     fn lower_trait_ref(&mut self, p: &TraitRef, itctx: ImplTraitContext<'_>) -> hir::TraitRef {
2567         let path = match self.lower_qpath(p.ref_id, &None, &p.path, ParamMode::Explicit, itctx) {
2568             hir::QPath::Resolved(None, path) => path,
2569             qpath => bug!("lower_trait_ref: unexpected QPath `{:?}`", qpath),
2570         };
2571         hir::TraitRef { path, hir_ref_id: self.lower_node_id(p.ref_id) }
2572     }
2573
2574     fn lower_poly_trait_ref(
2575         &mut self,
2576         p: &PolyTraitRef,
2577         mut itctx: ImplTraitContext<'_>,
2578     ) -> hir::PolyTraitRef {
2579         let bound_generic_params = self.lower_generic_params(
2580             &p.bound_generic_params,
2581             &NodeMap::default(),
2582             itctx.reborrow(),
2583         );
2584         let trait_ref = self.with_in_scope_lifetime_defs(&p.bound_generic_params, |this| {
2585             this.lower_trait_ref(&p.trait_ref, itctx)
2586         });
2587
2588         hir::PolyTraitRef { bound_generic_params, trait_ref, span: p.span }
2589     }
2590
2591     fn lower_mt(&mut self, mt: &MutTy, itctx: ImplTraitContext<'_>) -> hir::MutTy {
2592         hir::MutTy { ty: self.lower_ty(&mt.ty, itctx), mutbl: mt.mutbl }
2593     }
2594
2595     fn lower_param_bounds(
2596         &mut self,
2597         bounds: &[GenericBound],
2598         mut itctx: ImplTraitContext<'_>,
2599     ) -> hir::GenericBounds {
2600         bounds.iter().map(|bound| self.lower_param_bound(bound, itctx.reborrow())).collect()
2601     }
2602
2603     fn lower_block(&mut self, b: &Block, targeted_by_break: bool) -> &'hir hir::Block<'hir> {
2604         self.arena.alloc(self.lower_block_noalloc(b, targeted_by_break))
2605     }
2606
2607     fn lower_block_noalloc(&mut self, b: &Block, targeted_by_break: bool) -> hir::Block<'hir> {
2608         let mut stmts = vec![];
2609         let mut expr: Option<&'hir _> = None;
2610
2611         for (index, stmt) in b.stmts.iter().enumerate() {
2612             if index == b.stmts.len() - 1 {
2613                 if let StmtKind::Expr(ref e) = stmt.kind {
2614                     expr = Some(self.lower_expr(e));
2615                 } else {
2616                     stmts.extend(self.lower_stmt(stmt));
2617                 }
2618             } else {
2619                 stmts.extend(self.lower_stmt(stmt));
2620             }
2621         }
2622
2623         hir::Block {
2624             hir_id: self.lower_node_id(b.id),
2625             stmts: self.arena.alloc_from_iter(stmts),
2626             expr,
2627             rules: self.lower_block_check_mode(&b.rules),
2628             span: b.span,
2629             targeted_by_break,
2630         }
2631     }
2632
2633     /// Lowers a block directly to an expression, presuming that it
2634     /// has no attributes and is not targeted by a `break`.
2635     fn lower_block_expr(&mut self, b: &Block) -> hir::Expr<'hir> {
2636         let block = self.lower_block(b, false);
2637         self.expr_block(block, AttrVec::new())
2638     }
2639
2640     fn lower_pat(&mut self, p: &Pat) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
2641         let node = match p.kind {
2642             PatKind::Wild => hir::PatKind::Wild,
2643             PatKind::Ident(ref binding_mode, ident, ref sub) => {
2644                 let lower_sub = |this: &mut Self| sub.as_ref().map(|s| this.lower_pat(&*s));
2645                 let node = self.lower_pat_ident(p, binding_mode, ident, lower_sub);
2646                 node
2647             }
2648             PatKind::Lit(ref e) => hir::PatKind::Lit(self.lower_expr(e)),
2649             PatKind::TupleStruct(ref path, ref pats) => {
2650                 let qpath = self.lower_qpath(
2651                     p.id,
2652                     &None,
2653                     path,
2654                     ParamMode::Optional,
2655                     ImplTraitContext::disallowed(),
2656                 );
2657                 let (pats, ddpos) = self.lower_pat_tuple(pats, "tuple struct");
2658                 hir::PatKind::TupleStruct(qpath, pats, ddpos)
2659             }
2660             PatKind::Or(ref pats) => {
2661                 hir::PatKind::Or(self.arena.alloc_from_iter(pats.iter().map(|x| self.lower_pat(x))))
2662             }
2663             PatKind::Path(ref qself, ref path) => {
2664                 let qpath = self.lower_qpath(
2665                     p.id,
2666                     qself,
2667                     path,
2668                     ParamMode::Optional,
2669                     ImplTraitContext::disallowed(),
2670                 );
2671                 hir::PatKind::Path(qpath)
2672             }
2673             PatKind::Struct(ref path, ref fields, etc) => {
2674                 let qpath = self.lower_qpath(
2675                     p.id,
2676                     &None,
2677                     path,
2678                     ParamMode::Optional,
2679                     ImplTraitContext::disallowed(),
2680                 );
2681
2682                 let fs = self.arena.alloc_from_iter(fields.iter().map(|f| hir::FieldPat {
2683                     hir_id: self.next_id(),
2684                     ident: f.ident,
2685                     pat: self.lower_pat(&f.pat),
2686                     is_shorthand: f.is_shorthand,
2687                     span: f.span,
2688                 }));
2689                 hir::PatKind::Struct(qpath, fs, etc)
2690             }
2691             PatKind::Tuple(ref pats) => {
2692                 let (pats, ddpos) = self.lower_pat_tuple(pats, "tuple");
2693                 hir::PatKind::Tuple(pats, ddpos)
2694             }
2695             PatKind::Box(ref inner) => hir::PatKind::Box(self.lower_pat(inner)),
2696             PatKind::Ref(ref inner, mutbl) => hir::PatKind::Ref(self.lower_pat(inner), mutbl),
2697             PatKind::Range(ref e1, ref e2, Spanned { node: ref end, .. }) => hir::PatKind::Range(
2698                 self.lower_expr(e1),
2699                 self.lower_expr(e2),
2700                 self.lower_range_end(end),
2701             ),
2702             PatKind::Slice(ref pats) => self.lower_pat_slice(pats),
2703             PatKind::Rest => {
2704                 // If we reach here the `..` pattern is not semantically allowed.
2705                 self.ban_illegal_rest_pat(p.span)
2706             }
2707             PatKind::Paren(ref inner) => return self.lower_pat(inner),
2708             PatKind::Mac(_) => panic!("Shouldn't exist here"),
2709         };
2710
2711         self.pat_with_node_id_of(p, node)
2712     }
2713
2714     fn lower_pat_tuple(
2715         &mut self,
2716         pats: &[AstP<Pat>],
2717         ctx: &str,
2718     ) -> (&'hir [&'hir hir::Pat<'hir>], Option<usize>) {
2719         let mut elems = Vec::with_capacity(pats.len());
2720         let mut rest = None;
2721
2722         let mut iter = pats.iter().enumerate();
2723         for (idx, pat) in iter.by_ref() {
2724             // Interpret the first `..` pattern as a sub-tuple pattern.
2725             // Note that unlike for slice patterns,
2726             // where `xs @ ..` is a legal sub-slice pattern,
2727             // it is not a legal sub-tuple pattern.
2728             if pat.is_rest() {
2729                 rest = Some((idx, pat.span));
2730                 break;
2731             }
2732             // It was not a sub-tuple pattern so lower it normally.
2733             elems.push(self.lower_pat(pat));
2734         }
2735
2736         for (_, pat) in iter {
2737             // There was a previous sub-tuple pattern; make sure we don't allow more...
2738             if pat.is_rest() {
2739                 // ...but there was one again, so error.
2740                 self.ban_extra_rest_pat(pat.span, rest.unwrap().1, ctx);
2741             } else {
2742                 elems.push(self.lower_pat(pat));
2743             }
2744         }
2745
2746         (self.arena.alloc_from_iter(elems), rest.map(|(ddpos, _)| ddpos))
2747     }
2748
2749     /// Lower a slice pattern of form `[pat_0, ..., pat_n]` into
2750     /// `hir::PatKind::Slice(before, slice, after)`.
2751     ///
2752     /// When encountering `($binding_mode $ident @)? ..` (`slice`),
2753     /// this is interpreted as a sub-slice pattern semantically.
2754     /// Patterns that follow, which are not like `slice` -- or an error occurs, are in `after`.
2755     fn lower_pat_slice(&mut self, pats: &[AstP<Pat>]) -> hir::PatKind<'hir> {
2756         let mut before = Vec::new();
2757         let mut after = Vec::new();
2758         let mut slice = None;
2759         let mut prev_rest_span = None;
2760
2761         let mut iter = pats.iter();
2762         // Lower all the patterns until the first occurence of a sub-slice pattern.
2763         for pat in iter.by_ref() {
2764             match pat.kind {
2765                 // Found a sub-slice pattern `..`. Record, lower it to `_`, and stop here.
2766                 PatKind::Rest => {
2767                     prev_rest_span = Some(pat.span);
2768                     slice = Some(self.pat_wild_with_node_id_of(pat));
2769                     break;
2770                 }
2771                 // Found a sub-slice pattern `$binding_mode $ident @ ..`.
2772                 // Record, lower it to `$binding_mode $ident @ _`, and stop here.
2773                 PatKind::Ident(ref bm, ident, Some(ref sub)) if sub.is_rest() => {
2774                     prev_rest_span = Some(sub.span);
2775                     let lower_sub = |this: &mut Self| Some(this.pat_wild_with_node_id_of(sub));
2776                     let node = self.lower_pat_ident(pat, bm, ident, lower_sub);
2777                     slice = Some(self.pat_with_node_id_of(pat, node));
2778                     break;
2779                 }
2780                 // It was not a subslice pattern so lower it normally.
2781                 _ => before.push(self.lower_pat(pat)),
2782             }
2783         }
2784
2785         // Lower all the patterns after the first sub-slice pattern.
2786         for pat in iter {
2787             // There was a previous subslice pattern; make sure we don't allow more.
2788             let rest_span = match pat.kind {
2789                 PatKind::Rest => Some(pat.span),
2790                 PatKind::Ident(.., Some(ref sub)) if sub.is_rest() => {
2791                     // The `HirValidator` is merciless; add a `_` pattern to avoid ICEs.
2792                     after.push(self.pat_wild_with_node_id_of(pat));
2793                     Some(sub.span)
2794                 }
2795                 _ => None,
2796             };
2797             if let Some(rest_span) = rest_span {
2798                 // We have e.g., `[a, .., b, ..]`. That's no good, error!
2799                 self.ban_extra_rest_pat(rest_span, prev_rest_span.unwrap(), "slice");
2800             } else {
2801                 // Lower the pattern normally.
2802                 after.push(self.lower_pat(pat));
2803             }
2804         }
2805
2806         hir::PatKind::Slice(
2807             self.arena.alloc_from_iter(before),
2808             slice,
2809             self.arena.alloc_from_iter(after),
2810         )
2811     }
2812
2813     fn lower_pat_ident(
2814         &mut self,
2815         p: &Pat,
2816         binding_mode: &BindingMode,
2817         ident: Ident,
2818         lower_sub: impl FnOnce(&mut Self) -> Option<&'hir hir::Pat<'hir>>,
2819     ) -> hir::PatKind<'hir> {
2820         match self.resolver.get_partial_res(p.id).map(|d| d.base_res()) {
2821             // `None` can occur in body-less function signatures
2822             res @ None | res @ Some(Res::Local(_)) => {
2823                 let canonical_id = match res {
2824                     Some(Res::Local(id)) => id,
2825                     _ => p.id,
2826                 };
2827
2828                 hir::PatKind::Binding(
2829                     self.lower_binding_mode(binding_mode),
2830                     self.lower_node_id(canonical_id),
2831                     ident,
2832                     lower_sub(self),
2833                 )
2834             }
2835             Some(res) => hir::PatKind::Path(hir::QPath::Resolved(
2836                 None,
2837                 P(hir::Path {
2838                     span: ident.span,
2839                     res: self.lower_res(res),
2840                     segments: hir_vec![hir::PathSegment::from_ident(ident)],
2841                 }),
2842             )),
2843         }
2844     }
2845
2846     fn pat_wild_with_node_id_of(&mut self, p: &Pat) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
2847         self.pat_with_node_id_of(p, hir::PatKind::Wild)
2848     }
2849
2850     /// Construct a `Pat` with the `HirId` of `p.id` lowered.
2851     fn pat_with_node_id_of(&mut self, p: &Pat, kind: hir::PatKind<'hir>) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
2852         self.arena.alloc(hir::Pat { hir_id: self.lower_node_id(p.id), kind, span: p.span })
2853     }
2854
2855     /// Emit a friendly error for extra `..` patterns in a tuple/tuple struct/slice pattern.
2856     fn ban_extra_rest_pat(&self, sp: Span, prev_sp: Span, ctx: &str) {
2857         self.diagnostic()
2858             .struct_span_err(sp, &format!("`..` can only be used once per {} pattern", ctx))
2859             .span_label(sp, &format!("can only be used once per {} pattern", ctx))
2860             .span_label(prev_sp, "previously used here")
2861             .emit();
2862     }
2863
2864     /// Used to ban the `..` pattern in places it shouldn't be semantically.
2865     fn ban_illegal_rest_pat(&self, sp: Span) -> hir::PatKind<'hir> {
2866         self.diagnostic()
2867             .struct_span_err(sp, "`..` patterns are not allowed here")
2868             .note("only allowed in tuple, tuple struct, and slice patterns")
2869             .emit();
2870
2871         // We're not in a list context so `..` can be reasonably treated
2872         // as `_` because it should always be valid and roughly matches the
2873         // intent of `..` (notice that the rest of a single slot is that slot).
2874         hir::PatKind::Wild
2875     }
2876
2877     fn lower_range_end(&mut self, e: &RangeEnd) -> hir::RangeEnd {
2878         match *e {
2879             RangeEnd::Included(_) => hir::RangeEnd::Included,
2880             RangeEnd::Excluded => hir::RangeEnd::Excluded,
2881         }
2882     }
2883
2884     fn lower_anon_const(&mut self, c: &AnonConst) -> hir::AnonConst {
2885         self.with_new_scopes(|this| hir::AnonConst {
2886             hir_id: this.lower_node_id(c.id),
2887             body: this.lower_const_body(c.value.span, Some(&c.value)),
2888         })
2889     }
2890
2891     fn lower_stmt(&mut self, s: &Stmt) -> SmallVec<[hir::Stmt<'hir>; 1]> {
2892         let kind = match s.kind {
2893             StmtKind::Local(ref l) => {
2894                 let (l, item_ids) = self.lower_local(l);
2895                 let mut ids: SmallVec<[hir::Stmt<'hir>; 1]> = item_ids
2896                     .into_iter()
2897                     .map(|item_id| {
2898                         let item_id = hir::ItemId { id: self.lower_node_id(item_id) };
2899                         self.stmt(s.span, hir::StmtKind::Item(item_id))
2900                     })
2901                     .collect();
2902                 ids.push({
2903                     hir::Stmt {
2904                         hir_id: self.lower_node_id(s.id),
2905                         kind: hir::StmtKind::Local(self.arena.alloc(l)),
2906                         span: s.span,
2907                     }
2908                 });
2909                 return ids;
2910             }
2911             StmtKind::Item(ref it) => {
2912                 // Can only use the ID once.
2913                 let mut id = Some(s.id);
2914                 return self
2915                     .lower_item_id(it)
2916                     .into_iter()
2917                     .map(|item_id| {
2918                         let hir_id = id
2919                             .take()
2920                             .map(|id| self.lower_node_id(id))
2921                             .unwrap_or_else(|| self.next_id());
2922
2923                         hir::Stmt { hir_id, kind: hir::StmtKind::Item(item_id), span: s.span }
2924                     })
2925                     .collect();
2926             }
2927             StmtKind::Expr(ref e) => hir::StmtKind::Expr(self.lower_expr(e)),
2928             StmtKind::Semi(ref e) => hir::StmtKind::Semi(self.lower_expr(e)),
2929             StmtKind::Mac(..) => panic!("shouldn't exist here"),
2930         };
2931         smallvec![hir::Stmt { hir_id: self.lower_node_id(s.id), kind, span: s.span }]
2932     }
2933
2934     fn lower_block_check_mode(&mut self, b: &BlockCheckMode) -> hir::BlockCheckMode {
2935         match *b {
2936             BlockCheckMode::Default => hir::DefaultBlock,
2937             BlockCheckMode::Unsafe(u) => hir::UnsafeBlock(self.lower_unsafe_source(u)),
2938         }
2939     }
2940
2941     fn lower_binding_mode(&mut self, b: &BindingMode) -> hir::BindingAnnotation {
2942         match *b {
2943             BindingMode::ByValue(Mutability::Not) => hir::BindingAnnotation::Unannotated,
2944             BindingMode::ByRef(Mutability::Not) => hir::BindingAnnotation::Ref,
2945             BindingMode::ByValue(Mutability::Mut) => hir::BindingAnnotation::Mutable,
2946             BindingMode::ByRef(Mutability::Mut) => hir::BindingAnnotation::RefMut,
2947         }
2948     }
2949
2950     fn lower_unsafe_source(&mut self, u: UnsafeSource) -> hir::UnsafeSource {
2951         match u {
2952             CompilerGenerated => hir::CompilerGenerated,
2953             UserProvided => hir::UserProvided,
2954         }
2955     }
2956
2957     fn lower_trait_bound_modifier(&mut self, f: TraitBoundModifier) -> hir::TraitBoundModifier {
2958         match f {
2959             TraitBoundModifier::None => hir::TraitBoundModifier::None,
2960             TraitBoundModifier::Maybe => hir::TraitBoundModifier::Maybe,
2961         }
2962     }
2963
2964     // Helper methods for building HIR.
2965
2966     fn stmt(&mut self, span: Span, kind: hir::StmtKind<'hir>) -> hir::Stmt<'hir> {
2967         hir::Stmt { span, kind, hir_id: self.next_id() }
2968     }
2969
2970     fn stmt_expr(&mut self, span: Span, expr: hir::Expr<'hir>) -> hir::Stmt<'hir> {
2971         self.stmt(span, hir::StmtKind::Expr(self.arena.alloc(expr)))
2972     }
2973
2974     fn stmt_let_pat(
2975         &mut self,
2976         attrs: AttrVec,
2977         span: Span,
2978         init: Option<&'hir hir::Expr<'hir>>,
2979         pat: &'hir hir::Pat<'hir>,
2980         source: hir::LocalSource,
2981     ) -> hir::Stmt<'hir> {
2982         let local = hir::Local { attrs, hir_id: self.next_id(), init, pat, source, span, ty: None };
2983         self.stmt(span, hir::StmtKind::Local(self.arena.alloc(local)))
2984     }
2985
2986     fn block_expr(&mut self, expr: &'hir hir::Expr<'hir>) -> &'hir hir::Block<'hir> {
2987         self.block_all(expr.span, &[], Some(expr))
2988     }
2989
2990     fn block_all(
2991         &mut self,
2992         span: Span,
2993         stmts: &'hir [hir::Stmt<'hir>],
2994         expr: Option<&'hir hir::Expr<'hir>>,
2995     ) -> &'hir hir::Block<'hir> {
2996         let blk = hir::Block {
2997             stmts,
2998             expr,
2999             hir_id: self.next_id(),
3000             rules: hir::DefaultBlock,
3001             span,
3002             targeted_by_break: false,
3003         };
3004         self.arena.alloc(blk)
3005     }
3006
3007     /// Constructs a `true` or `false` literal pattern.
3008     fn pat_bool(&mut self, span: Span, val: bool) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
3009         let expr = self.expr_bool(span, val);
3010         self.pat(span, hir::PatKind::Lit(expr))
3011     }
3012
3013     fn pat_ok(&mut self, span: Span, pat: &'hir hir::Pat<'hir>) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
3014         self.pat_std_enum(span, &[sym::result, sym::Result, sym::Ok], arena_vec![self; pat])
3015     }
3016
3017     fn pat_err(&mut self, span: Span, pat: &'hir hir::Pat<'hir>) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
3018         self.pat_std_enum(span, &[sym::result, sym::Result, sym::Err], arena_vec![self; pat])
3019     }
3020
3021     fn pat_some(&mut self, span: Span, pat: &'hir hir::Pat<'hir>) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
3022         self.pat_std_enum(span, &[sym::option, sym::Option, sym::Some], arena_vec![self; pat])
3023     }
3024
3025     fn pat_none(&mut self, span: Span) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
3026         self.pat_std_enum(span, &[sym::option, sym::Option, sym::None], &[])
3027     }
3028
3029     fn pat_std_enum(
3030         &mut self,
3031         span: Span,
3032         components: &[Symbol],
3033         subpats: &'hir [&'hir hir::Pat<'hir>],
3034     ) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
3035         let path = self.std_path(span, components, None, true);
3036         let qpath = hir::QPath::Resolved(None, P(path));
3037         let pt = if subpats.is_empty() {
3038             hir::PatKind::Path(qpath)
3039         } else {
3040             hir::PatKind::TupleStruct(qpath, subpats, None)
3041         };
3042         self.pat(span, pt)
3043     }
3044
3045     fn pat_ident(&mut self, span: Span, ident: Ident) -> (&'hir hir::Pat<'hir>, hir::HirId) {
3046         self.pat_ident_binding_mode(span, ident, hir::BindingAnnotation::Unannotated)
3047     }
3048
3049     fn pat_ident_binding_mode(
3050         &mut self,
3051         span: Span,
3052         ident: Ident,
3053         bm: hir::BindingAnnotation,
3054     ) -> (&'hir hir::Pat<'hir>, hir::HirId) {
3055         let hir_id = self.next_id();
3056
3057         (
3058             self.arena.alloc(hir::Pat {
3059                 hir_id,
3060                 kind: hir::PatKind::Binding(bm, hir_id, ident.with_span_pos(span), None),
3061                 span,
3062             }),
3063             hir_id,
3064         )
3065     }
3066
3067     fn pat_wild(&mut self, span: Span) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
3068         self.pat(span, hir::PatKind::Wild)
3069     }
3070
3071     fn pat(&mut self, span: Span, kind: hir::PatKind<'hir>) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
3072         self.arena.alloc(hir::Pat { hir_id: self.next_id(), kind, span })
3073     }
3074
3075     /// Given a suffix `["b", "c", "d"]`, returns path `::std::b::c::d` when
3076     /// `fld.cx.use_std`, and `::core::b::c::d` otherwise.
3077     /// The path is also resolved according to `is_value`.
3078     fn std_path(
3079         &mut self,
3080         span: Span,
3081         components: &[Symbol],
3082         params: Option<P<hir::GenericArgs>>,
3083         is_value: bool,
3084     ) -> hir::Path {
3085         let ns = if is_value { Namespace::ValueNS } else { Namespace::TypeNS };
3086         let (path, res) = self.resolver.resolve_str_path(span, self.crate_root, components, ns);
3087
3088         let mut segments: Vec<_> = path
3089             .segments
3090             .iter()
3091             .map(|segment| {
3092                 let res = self.expect_full_res(segment.id);
3093                 hir::PathSegment {
3094                     ident: segment.ident,
3095                     hir_id: Some(self.lower_node_id(segment.id)),
3096                     res: Some(self.lower_res(res)),
3097                     infer_args: true,
3098                     args: None,
3099                 }
3100             })
3101             .collect();
3102         segments.last_mut().unwrap().args = params;
3103
3104         hir::Path {
3105             span,
3106             res: res.map_id(|_| panic!("unexpected `NodeId`")),
3107             segments: segments.into(),
3108         }
3109     }
3110
3111     fn ty_path(&mut self, mut hir_id: hir::HirId, span: Span, qpath: hir::QPath) -> hir::Ty {
3112         let kind = match qpath {
3113             hir::QPath::Resolved(None, path) => {
3114                 // Turn trait object paths into `TyKind::TraitObject` instead.
3115                 match path.res {
3116                     Res::Def(DefKind::Trait, _) | Res::Def(DefKind::TraitAlias, _) => {
3117                         let principal = hir::PolyTraitRef {
3118                             bound_generic_params: hir::HirVec::new(),
3119                             trait_ref: hir::TraitRef { path, hir_ref_id: hir_id },
3120                             span,
3121                         };
3122
3123                         // The original ID is taken by the `PolyTraitRef`,
3124                         // so the `Ty` itself needs a different one.
3125                         hir_id = self.next_id();
3126                         hir::TyKind::TraitObject(hir_vec![principal], self.elided_dyn_bound(span))
3127                     }
3128                     _ => hir::TyKind::Path(hir::QPath::Resolved(None, path)),
3129                 }
3130             }
3131             _ => hir::TyKind::Path(qpath),
3132         };
3133
3134         hir::Ty { hir_id, kind, span }
3135     }
3136
3137     /// Invoked to create the lifetime argument for a type `&T`
3138     /// with no explicit lifetime.
3139     fn elided_ref_lifetime(&mut self, span: Span) -> hir::Lifetime {
3140         match self.anonymous_lifetime_mode {
3141             // Intercept when we are in an impl header or async fn and introduce an in-band
3142             // lifetime.
3143             // Hence `impl Foo for &u32` becomes `impl<'f> Foo for &'f u32` for some fresh
3144             // `'f`.
3145             AnonymousLifetimeMode::CreateParameter => {
3146                 let fresh_name = self.collect_fresh_in_band_lifetime(span);
3147                 hir::Lifetime {
3148                     hir_id: self.next_id(),
3149                     span,
3150                     name: hir::LifetimeName::Param(fresh_name),
3151                 }
3152             }
3153
3154             AnonymousLifetimeMode::ReportError => self.new_error_lifetime(None, span),
3155
3156             AnonymousLifetimeMode::PassThrough => self.new_implicit_lifetime(span),
3157         }
3158     }
3159
3160     /// Report an error on illegal use of `'_` or a `&T` with no explicit lifetime;
3161     /// return a "error lifetime".
3162     fn new_error_lifetime(&mut self, id: Option<NodeId>, span: Span) -> hir::Lifetime {
3163         let (id, msg, label) = match id {
3164             Some(id) => (id, "`'_` cannot be used here", "`'_` is a reserved lifetime name"),
3165
3166             None => (
3167                 self.resolver.next_node_id(),
3168                 "`&` without an explicit lifetime name cannot be used here",
3169                 "explicit lifetime name needed here",
3170             ),
3171         };
3172
3173         let mut err = struct_span_err!(self.sess, span, E0637, "{}", msg,);
3174         err.span_label(span, label);
3175         err.emit();
3176
3177         self.new_named_lifetime(id, span, hir::LifetimeName::Error)
3178     }
3179
3180     /// Invoked to create the lifetime argument(s) for a path like
3181     /// `std::cell::Ref<T>`; note that implicit lifetimes in these
3182     /// sorts of cases are deprecated. This may therefore report a warning or an
3183     /// error, depending on the mode.
3184     fn elided_path_lifetimes(&mut self, span: Span, count: usize) -> P<[hir::Lifetime]> {
3185         (0..count).map(|_| self.elided_path_lifetime(span)).collect()
3186     }
3187
3188     fn elided_path_lifetime(&mut self, span: Span) -> hir::Lifetime {
3189         match self.anonymous_lifetime_mode {
3190             AnonymousLifetimeMode::CreateParameter => {
3191                 // We should have emitted E0726 when processing this path above
3192                 self.sess
3193                     .delay_span_bug(span, "expected 'implicit elided lifetime not allowed' error");
3194                 let id = self.resolver.next_node_id();
3195                 self.new_named_lifetime(id, span, hir::LifetimeName::Error)
3196             }
3197             // `PassThrough` is the normal case.
3198             // `new_error_lifetime`, which would usually be used in the case of `ReportError`,
3199             // is unsuitable here, as these can occur from missing lifetime parameters in a
3200             // `PathSegment`, for which there is no associated `'_` or `&T` with no explicit
3201             // lifetime. Instead, we simply create an implicit lifetime, which will be checked
3202             // later, at which point a suitable error will be emitted.
3203             AnonymousLifetimeMode::PassThrough | AnonymousLifetimeMode::ReportError => {
3204                 self.new_implicit_lifetime(span)
3205             }
3206         }
3207     }
3208
3209     /// Invoked to create the lifetime argument(s) for an elided trait object
3210     /// bound, like the bound in `Box<dyn Debug>`. This method is not invoked
3211     /// when the bound is written, even if it is written with `'_` like in
3212     /// `Box<dyn Debug + '_>`. In those cases, `lower_lifetime` is invoked.
3213     fn elided_dyn_bound(&mut self, span: Span) -> hir::Lifetime {
3214         match self.anonymous_lifetime_mode {
3215             // NB. We intentionally ignore the create-parameter mode here.
3216             // and instead "pass through" to resolve-lifetimes, which will apply
3217             // the object-lifetime-defaulting rules. Elided object lifetime defaults
3218             // do not act like other elided lifetimes. In other words, given this:
3219             //
3220             //     impl Foo for Box<dyn Debug>
3221             //
3222             // we do not introduce a fresh `'_` to serve as the bound, but instead
3223             // ultimately translate to the equivalent of:
3224             //
3225             //     impl Foo for Box<dyn Debug + 'static>
3226             //
3227             // `resolve_lifetime` has the code to make that happen.
3228             AnonymousLifetimeMode::CreateParameter => {}
3229
3230             AnonymousLifetimeMode::ReportError => {
3231                 // ReportError applies to explicit use of `'_`.
3232             }
3233
3234             // This is the normal case.
3235             AnonymousLifetimeMode::PassThrough => {}
3236         }
3237
3238         let r = hir::Lifetime {
3239             hir_id: self.next_id(),
3240             span,
3241             name: hir::LifetimeName::ImplicitObjectLifetimeDefault,
3242         };
3243         debug!("elided_dyn_bound: r={:?}", r);
3244         r
3245     }
3246
3247     fn new_implicit_lifetime(&mut self, span: Span) -> hir::Lifetime {
3248         hir::Lifetime { hir_id: self.next_id(), span, name: hir::LifetimeName::Implicit }
3249     }
3250
3251     fn maybe_lint_bare_trait(&mut self, span: Span, id: NodeId, is_global: bool) {
3252         // FIXME(davidtwco): This is a hack to detect macros which produce spans of the
3253         // call site which do not have a macro backtrace. See #61963.
3254         let is_macro_callsite = self
3255             .sess
3256             .source_map()
3257             .span_to_snippet(span)
3258             .map(|snippet| snippet.starts_with("#["))
3259             .unwrap_or(true);
3260         if !is_macro_callsite {
3261             self.resolver.lint_buffer().buffer_lint_with_diagnostic(
3262                 builtin::BARE_TRAIT_OBJECTS,
3263                 id,
3264                 span,
3265                 "trait objects without an explicit `dyn` are deprecated",
3266                 builtin::BuiltinLintDiagnostics::BareTraitObject(span, is_global),
3267             )
3268         }
3269     }
3270 }
3271
3272 fn body_ids(bodies: &BTreeMap<hir::BodyId, hir::Body<'hir>>) -> Vec<hir::BodyId> {
3273     // Sorting by span ensures that we get things in order within a
3274     // file, and also puts the files in a sensible order.
3275     let mut body_ids: Vec<_> = bodies.keys().cloned().collect();
3276     body_ids.sort_by_key(|b| bodies[b].value.span);
3277     body_ids
3278 }