]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc/hir/lowering.rs
Retire HirVec.
[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::{self, ParamName};
42 use crate::hir::{ConstArg, GenericArg};
43 use crate::lint;
44 use crate::lint::builtin::{self, ELIDED_LIFETIMES_IN_PATHS};
45 use crate::middle::cstore::CrateStore;
46 use crate::session::config::nightly_options;
47 use crate::session::Session;
48 use crate::util::captures::Captures;
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<'b, '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(&'b mut Vec<hir::GenericParam<'a>>),
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<'b, 'a> ImplTraitContext<'b, 'a> {
242     #[inline]
243     fn disallowed() -> Self {
244         ImplTraitContext::Disallowed(ImplTraitPosition::Other)
245     }
246
247     fn reborrow(&'c mut self) -> ImplTraitContext<'c, 'a> {
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.lower_attrs(&c.attrs);
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<'hir>>, T)
745     where
746         F: FnOnce(&mut Self) -> (Vec<hir::GenericParam<'hir>>, 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<'hir> {
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: &[],
802             bounds: &[],
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 Self) -> 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<'hir>, T)
880     where
881         F: FnOnce(&mut Self, &mut Vec<hir::GenericParam<'hir>>) -> 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_mut(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         let lowered_generics = lowered_generics.into_generics(self.arena);
917         (lowered_generics, res)
918     }
919
920     fn with_dyn_type_scope<T, F>(&mut self, in_scope: bool, f: F) -> T
921     where
922         F: FnOnce(&mut Self) -> T,
923     {
924         let was_in_dyn_type = self.is_in_dyn_type;
925         self.is_in_dyn_type = in_scope;
926
927         let result = f(self);
928
929         self.is_in_dyn_type = was_in_dyn_type;
930
931         result
932     }
933
934     fn with_new_scopes<T, F>(&mut self, f: F) -> T
935     where
936         F: FnOnce(&mut Self) -> T,
937     {
938         let was_in_loop_condition = self.is_in_loop_condition;
939         self.is_in_loop_condition = false;
940
941         let catch_scopes = mem::take(&mut self.catch_scopes);
942         let loop_scopes = mem::take(&mut self.loop_scopes);
943         let ret = f(self);
944         self.catch_scopes = catch_scopes;
945         self.loop_scopes = loop_scopes;
946
947         self.is_in_loop_condition = was_in_loop_condition;
948
949         ret
950     }
951
952     fn def_key(&mut self, id: DefId) -> DefKey {
953         if id.is_local() {
954             self.resolver.definitions().def_key(id.index)
955         } else {
956             self.resolver.cstore().def_key(id)
957         }
958     }
959
960     fn lower_attrs(&mut self, attrs: &[Attribute]) -> &'hir [Attribute] {
961         self.arena.alloc_from_iter(attrs.iter().map(|a| self.lower_attr(a)))
962     }
963
964     fn lower_attr(&mut self, attr: &Attribute) -> Attribute {
965         // Note that we explicitly do not walk the path. Since we don't really
966         // lower attributes (we use the AST version) there is nowhere to keep
967         // the `HirId`s. We don't actually need HIR version of attributes anyway.
968         let kind = match attr.kind {
969             AttrKind::Normal(ref item) => AttrKind::Normal(AttrItem {
970                 path: item.path.clone(),
971                 args: self.lower_mac_args(&item.args),
972             }),
973             AttrKind::DocComment(comment) => AttrKind::DocComment(comment),
974         };
975
976         Attribute { kind, id: attr.id, style: attr.style, span: attr.span }
977     }
978
979     fn lower_mac_args(&mut self, args: &MacArgs) -> MacArgs {
980         match *args {
981             MacArgs::Empty => MacArgs::Empty,
982             MacArgs::Delimited(dspan, delim, ref tokens) => {
983                 MacArgs::Delimited(dspan, delim, self.lower_token_stream(tokens.clone()))
984             }
985             MacArgs::Eq(eq_span, ref tokens) => {
986                 MacArgs::Eq(eq_span, self.lower_token_stream(tokens.clone()))
987             }
988         }
989     }
990
991     fn lower_token_stream(&mut self, tokens: TokenStream) -> TokenStream {
992         tokens.into_trees().flat_map(|tree| self.lower_token_tree(tree).into_trees()).collect()
993     }
994
995     fn lower_token_tree(&mut self, tree: TokenTree) -> TokenStream {
996         match tree {
997             TokenTree::Token(token) => self.lower_token(token),
998             TokenTree::Delimited(span, delim, tts) => {
999                 TokenTree::Delimited(span, delim, self.lower_token_stream(tts)).into()
1000             }
1001         }
1002     }
1003
1004     fn lower_token(&mut self, token: Token) -> TokenStream {
1005         match token.kind {
1006             token::Interpolated(nt) => {
1007                 let tts = (self.nt_to_tokenstream)(&nt, &self.sess.parse_sess, token.span);
1008                 self.lower_token_stream(tts)
1009             }
1010             _ => TokenTree::Token(token).into(),
1011         }
1012     }
1013
1014     /// Given an associated type constraint like one of these:
1015     ///
1016     /// ```
1017     /// T: Iterator<Item: Debug>
1018     ///             ^^^^^^^^^^^
1019     /// T: Iterator<Item = Debug>
1020     ///             ^^^^^^^^^^^^
1021     /// ```
1022     ///
1023     /// returns a `hir::TypeBinding` representing `Item`.
1024     fn lower_assoc_ty_constraint(
1025         &mut self,
1026         constraint: &AssocTyConstraint,
1027         itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
1028     ) -> hir::TypeBinding<'hir> {
1029         debug!("lower_assoc_ty_constraint(constraint={:?}, itctx={:?})", constraint, itctx);
1030
1031         let kind = match constraint.kind {
1032             AssocTyConstraintKind::Equality { ref ty } => {
1033                 hir::TypeBindingKind::Equality { ty: self.lower_ty(ty, itctx) }
1034             }
1035             AssocTyConstraintKind::Bound { ref bounds } => {
1036                 // Piggy-back on the `impl Trait` context to figure out the correct behavior.
1037                 let (desugar_to_impl_trait, itctx) = match itctx {
1038                     // We are in the return position:
1039                     //
1040                     //     fn foo() -> impl Iterator<Item: Debug>
1041                     //
1042                     // so desugar to
1043                     //
1044                     //     fn foo() -> impl Iterator<Item = impl Debug>
1045                     ImplTraitContext::OpaqueTy(_) => (true, itctx),
1046
1047                     // We are in the argument position, but within a dyn type:
1048                     //
1049                     //     fn foo(x: dyn Iterator<Item: Debug>)
1050                     //
1051                     // so desugar to
1052                     //
1053                     //     fn foo(x: dyn Iterator<Item = impl Debug>)
1054                     ImplTraitContext::Universal(_) if self.is_in_dyn_type => (true, itctx),
1055
1056                     // In `type Foo = dyn Iterator<Item: Debug>` we desugar to
1057                     // `type Foo = dyn Iterator<Item = impl Debug>` but we have to override the
1058                     // "impl trait context" to permit `impl Debug` in this position (it desugars
1059                     // then to an opaque type).
1060                     //
1061                     // FIXME: this is only needed until `impl Trait` is allowed in type aliases.
1062                     ImplTraitContext::Disallowed(_) if self.is_in_dyn_type => {
1063                         (true, ImplTraitContext::OpaqueTy(None))
1064                     }
1065
1066                     // We are in the parameter position, but not within a dyn type:
1067                     //
1068                     //     fn foo(x: impl Iterator<Item: Debug>)
1069                     //
1070                     // so we leave it as is and this gets expanded in astconv to a bound like
1071                     // `<T as Iterator>::Item: Debug` where `T` is the type parameter for the
1072                     // `impl Iterator`.
1073                     _ => (false, itctx),
1074                 };
1075
1076                 if desugar_to_impl_trait {
1077                     // Desugar `AssocTy: Bounds` into `AssocTy = impl Bounds`. We do this by
1078                     // constructing the HIR for `impl bounds...` and then lowering that.
1079
1080                     let impl_trait_node_id = self.resolver.next_node_id();
1081                     let parent_def_index = self.current_hir_id_owner.last().unwrap().0;
1082                     self.resolver.definitions().create_def_with_parent(
1083                         parent_def_index,
1084                         impl_trait_node_id,
1085                         DefPathData::ImplTrait,
1086                         ExpnId::root(),
1087                         constraint.span,
1088                     );
1089
1090                     self.with_dyn_type_scope(false, |this| {
1091                         let node_id = this.resolver.next_node_id();
1092                         let ty = this.lower_ty(
1093                             &Ty {
1094                                 id: node_id,
1095                                 kind: TyKind::ImplTrait(impl_trait_node_id, bounds.clone()),
1096                                 span: constraint.span,
1097                             },
1098                             itctx,
1099                         );
1100
1101                         hir::TypeBindingKind::Equality { ty }
1102                     })
1103                 } else {
1104                     // Desugar `AssocTy: Bounds` into a type binding where the
1105                     // later desugars into a trait predicate.
1106                     let bounds = self.lower_param_bounds(bounds, itctx);
1107
1108                     hir::TypeBindingKind::Constraint { bounds }
1109                 }
1110             }
1111         };
1112
1113         hir::TypeBinding {
1114             hir_id: self.lower_node_id(constraint.id),
1115             ident: constraint.ident,
1116             kind,
1117             span: constraint.span,
1118         }
1119     }
1120
1121     fn lower_generic_arg(
1122         &mut self,
1123         arg: &ast::GenericArg,
1124         itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
1125     ) -> hir::GenericArg<'hir> {
1126         match arg {
1127             ast::GenericArg::Lifetime(lt) => GenericArg::Lifetime(self.lower_lifetime(&lt)),
1128             ast::GenericArg::Type(ty) => {
1129                 // We parse const arguments as path types as we cannot distiguish them durring
1130                 // parsing. We try to resolve that ambiguity by attempting resolution in both the
1131                 // type and value namespaces. If we resolved the path in the value namespace, we
1132                 // transform it into a generic const argument.
1133                 if let TyKind::Path(ref qself, ref path) = ty.kind {
1134                     if let Some(partial_res) = self.resolver.get_partial_res(ty.id) {
1135                         let res = partial_res.base_res();
1136                         if !res.matches_ns(Namespace::TypeNS) {
1137                             debug!(
1138                                 "lower_generic_arg: Lowering type argument as const argument: {:?}",
1139                                 ty,
1140                             );
1141
1142                             // Construct a AnonConst where the expr is the "ty"'s path.
1143
1144                             let parent_def_index = self.current_hir_id_owner.last().unwrap().0;
1145                             let node_id = self.resolver.next_node_id();
1146
1147                             // Add a definition for the in-band const def.
1148                             self.resolver.definitions().create_def_with_parent(
1149                                 parent_def_index,
1150                                 node_id,
1151                                 DefPathData::AnonConst,
1152                                 ExpnId::root(),
1153                                 ty.span,
1154                             );
1155
1156                             let path_expr = Expr {
1157                                 id: ty.id,
1158                                 kind: ExprKind::Path(qself.clone(), path.clone()),
1159                                 span: ty.span,
1160                                 attrs: AttrVec::new(),
1161                             };
1162
1163                             let ct = self.with_new_scopes(|this| hir::AnonConst {
1164                                 hir_id: this.lower_node_id(node_id),
1165                                 body: this.lower_const_body(path_expr.span, Some(&path_expr)),
1166                             });
1167                             return GenericArg::Const(ConstArg { value: ct, span: ty.span });
1168                         }
1169                     }
1170                 }
1171                 GenericArg::Type(self.lower_ty_direct(&ty, itctx))
1172             }
1173             ast::GenericArg::Const(ct) => GenericArg::Const(ConstArg {
1174                 value: self.lower_anon_const(&ct),
1175                 span: ct.value.span,
1176             }),
1177         }
1178     }
1179
1180     fn lower_ty(&mut self, t: &Ty, itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>) -> &'hir hir::Ty<'hir> {
1181         self.arena.alloc(self.lower_ty_direct(t, itctx))
1182     }
1183
1184     fn lower_path_ty(
1185         &mut self,
1186         t: &Ty,
1187         qself: &Option<QSelf>,
1188         path: &Path,
1189         param_mode: ParamMode,
1190         itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
1191     ) -> hir::Ty<'hir> {
1192         let id = self.lower_node_id(t.id);
1193         let qpath = self.lower_qpath(t.id, qself, path, param_mode, itctx);
1194         let ty = self.ty_path(id, t.span, qpath);
1195         if let hir::TyKind::TraitObject(..) = ty.kind {
1196             self.maybe_lint_bare_trait(t.span, t.id, qself.is_none() && path.is_global());
1197         }
1198         ty
1199     }
1200
1201     fn ty(&mut self, span: Span, kind: hir::TyKind<'hir>) -> hir::Ty<'hir> {
1202         hir::Ty { hir_id: self.next_id(), kind, span }
1203     }
1204
1205     fn ty_tup(&mut self, span: Span, tys: &'hir [hir::Ty<'hir>]) -> hir::Ty<'hir> {
1206         self.ty(span, hir::TyKind::Tup(tys))
1207     }
1208
1209     fn lower_ty_direct(&mut self, t: &Ty, mut itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>) -> hir::Ty<'hir> {
1210         let kind = match t.kind {
1211             TyKind::Infer => hir::TyKind::Infer,
1212             TyKind::Err => hir::TyKind::Err,
1213             TyKind::Slice(ref ty) => hir::TyKind::Slice(self.lower_ty(ty, itctx)),
1214             TyKind::Ptr(ref mt) => hir::TyKind::Ptr(self.lower_mt(mt, itctx)),
1215             TyKind::Rptr(ref region, ref mt) => {
1216                 let span = self.sess.source_map().next_point(t.span.shrink_to_lo());
1217                 let lifetime = match *region {
1218                     Some(ref lt) => self.lower_lifetime(lt),
1219                     None => self.elided_ref_lifetime(span),
1220                 };
1221                 hir::TyKind::Rptr(lifetime, self.lower_mt(mt, itctx))
1222             }
1223             TyKind::BareFn(ref f) => self.with_in_scope_lifetime_defs(&f.generic_params, |this| {
1224                 this.with_anonymous_lifetime_mode(AnonymousLifetimeMode::PassThrough, |this| {
1225                     hir::TyKind::BareFn(this.arena.alloc(hir::BareFnTy {
1226                         generic_params: this.lower_generic_params(
1227                             &f.generic_params,
1228                             &NodeMap::default(),
1229                             ImplTraitContext::disallowed(),
1230                         ),
1231                         unsafety: f.unsafety,
1232                         abi: this.lower_extern(f.ext),
1233                         decl: this.lower_fn_decl(&f.decl, None, false, None),
1234                         param_names: this.lower_fn_params_to_names(&f.decl),
1235                     }))
1236                 })
1237             }),
1238             TyKind::Never => hir::TyKind::Never,
1239             TyKind::Tup(ref tys) => {
1240                 hir::TyKind::Tup(self.arena.alloc_from_iter(
1241                     tys.iter().map(|ty| self.lower_ty_direct(ty, itctx.reborrow())),
1242                 ))
1243             }
1244             TyKind::Paren(ref ty) => {
1245                 return self.lower_ty_direct(ty, itctx);
1246             }
1247             TyKind::Path(ref qself, ref path) => {
1248                 return self.lower_path_ty(t, qself, path, ParamMode::Explicit, itctx);
1249             }
1250             TyKind::ImplicitSelf => {
1251                 let res = self.expect_full_res(t.id);
1252                 let res = self.lower_res(res);
1253                 hir::TyKind::Path(hir::QPath::Resolved(
1254                     None,
1255                     self.arena.alloc(hir::Path {
1256                         res,
1257                         segments: arena_vec![self; hir::PathSegment::from_ident(
1258                             Ident::with_dummy_span(kw::SelfUpper)
1259                         )],
1260                         span: t.span,
1261                     }),
1262                 ))
1263             }
1264             TyKind::Array(ref ty, ref length) => {
1265                 hir::TyKind::Array(self.lower_ty(ty, itctx), self.lower_anon_const(length))
1266             }
1267             TyKind::Typeof(ref expr) => hir::TyKind::Typeof(self.lower_anon_const(expr)),
1268             TyKind::TraitObject(ref bounds, kind) => {
1269                 let mut lifetime_bound = None;
1270                 let (bounds, lifetime_bound) = self.with_dyn_type_scope(true, |this| {
1271                     let bounds =
1272                         this.arena.alloc_from_iter(bounds.iter().filter_map(
1273                             |bound| match *bound {
1274                                 GenericBound::Trait(ref ty, TraitBoundModifier::None) => {
1275                                     Some(this.lower_poly_trait_ref(ty, itctx.reborrow()))
1276                                 }
1277                                 GenericBound::Trait(_, TraitBoundModifier::Maybe) => None,
1278                                 GenericBound::Outlives(ref lifetime) => {
1279                                     if lifetime_bound.is_none() {
1280                                         lifetime_bound = Some(this.lower_lifetime(lifetime));
1281                                     }
1282                                     None
1283                                 }
1284                             },
1285                         ));
1286                     let lifetime_bound =
1287                         lifetime_bound.unwrap_or_else(|| this.elided_dyn_bound(t.span));
1288                     (bounds, lifetime_bound)
1289                 });
1290                 if kind != TraitObjectSyntax::Dyn {
1291                     self.maybe_lint_bare_trait(t.span, t.id, false);
1292                 }
1293                 hir::TyKind::TraitObject(bounds, lifetime_bound)
1294             }
1295             TyKind::ImplTrait(def_node_id, ref bounds) => {
1296                 let span = t.span;
1297                 match itctx {
1298                     ImplTraitContext::OpaqueTy(fn_def_id) => {
1299                         self.lower_opaque_impl_trait(span, fn_def_id, def_node_id, |this| {
1300                             this.lower_param_bounds(bounds, itctx)
1301                         })
1302                     }
1303                     ImplTraitContext::Universal(in_band_ty_params) => {
1304                         // Add a definition for the in-band `Param`.
1305                         let def_index =
1306                             self.resolver.definitions().opt_def_index(def_node_id).unwrap();
1307
1308                         let hir_bounds = self.lower_param_bounds(
1309                             bounds,
1310                             ImplTraitContext::Universal(in_band_ty_params),
1311                         );
1312                         // Set the name to `impl Bound1 + Bound2`.
1313                         let ident = Ident::from_str_and_span(&pprust::ty_to_string(t), span);
1314                         in_band_ty_params.push(hir::GenericParam {
1315                             hir_id: self.lower_node_id(def_node_id),
1316                             name: ParamName::Plain(ident),
1317                             pure_wrt_drop: false,
1318                             attrs: &[],
1319                             bounds: hir_bounds,
1320                             span,
1321                             kind: hir::GenericParamKind::Type {
1322                                 default: None,
1323                                 synthetic: Some(hir::SyntheticTyParamKind::ImplTrait),
1324                             },
1325                         });
1326
1327                         hir::TyKind::Path(hir::QPath::Resolved(
1328                             None,
1329                             self.arena.alloc(hir::Path {
1330                                 span,
1331                                 res: Res::Def(DefKind::TyParam, DefId::local(def_index)),
1332                                 segments: arena_vec![self; hir::PathSegment::from_ident(ident)],
1333                             }),
1334                         ))
1335                     }
1336                     ImplTraitContext::Disallowed(pos) => {
1337                         let allowed_in = if self.sess.features_untracked().impl_trait_in_bindings {
1338                             "bindings or function and inherent method return types"
1339                         } else {
1340                             "function and inherent method return types"
1341                         };
1342                         let mut err = struct_span_err!(
1343                             self.sess,
1344                             t.span,
1345                             E0562,
1346                             "`impl Trait` not allowed outside of {}",
1347                             allowed_in,
1348                         );
1349                         if pos == ImplTraitPosition::Binding && nightly_options::is_nightly_build()
1350                         {
1351                             help!(
1352                                 err,
1353                                 "add `#![feature(impl_trait_in_bindings)]` to the crate \
1354                                    attributes to enable"
1355                             );
1356                         }
1357                         err.emit();
1358                         hir::TyKind::Err
1359                     }
1360                 }
1361             }
1362             TyKind::Mac(_) => bug!("`TyKind::Mac` should have been expanded by now"),
1363             TyKind::CVarArgs => {
1364                 self.sess.delay_span_bug(
1365                     t.span,
1366                     "`TyKind::CVarArgs` should have been handled elsewhere",
1367                 );
1368                 hir::TyKind::Err
1369             }
1370         };
1371
1372         hir::Ty { kind, span: t.span, hir_id: self.lower_node_id(t.id) }
1373     }
1374
1375     fn lower_opaque_impl_trait(
1376         &mut self,
1377         span: Span,
1378         fn_def_id: Option<DefId>,
1379         opaque_ty_node_id: NodeId,
1380         lower_bounds: impl FnOnce(&mut Self) -> hir::GenericBounds<'hir>,
1381     ) -> hir::TyKind<'hir> {
1382         debug!(
1383             "lower_opaque_impl_trait(fn_def_id={:?}, opaque_ty_node_id={:?}, span={:?})",
1384             fn_def_id, opaque_ty_node_id, span,
1385         );
1386
1387         // Make sure we know that some funky desugaring has been going on here.
1388         // This is a first: there is code in other places like for loop
1389         // desugaring that explicitly states that we don't want to track that.
1390         // Not tracking it makes lints in rustc and clippy very fragile, as
1391         // frequently opened issues show.
1392         let opaque_ty_span = self.mark_span_with_reason(DesugaringKind::OpaqueTy, span, None);
1393
1394         let opaque_ty_def_index =
1395             self.resolver.definitions().opt_def_index(opaque_ty_node_id).unwrap();
1396
1397         self.allocate_hir_id_counter(opaque_ty_node_id);
1398
1399         let hir_bounds = self.with_hir_id_owner(opaque_ty_node_id, lower_bounds);
1400
1401         let (lifetimes, lifetime_defs) = self.lifetimes_from_impl_trait_bounds(
1402             opaque_ty_node_id,
1403             opaque_ty_def_index,
1404             &hir_bounds,
1405         );
1406
1407         debug!("lower_opaque_impl_trait: lifetimes={:#?}", lifetimes,);
1408
1409         debug!("lower_opaque_impl_trait: lifetime_defs={:#?}", lifetime_defs,);
1410
1411         self.with_hir_id_owner(opaque_ty_node_id, move |lctx| {
1412             let opaque_ty_item = hir::OpaqueTy {
1413                 generics: hir::Generics {
1414                     params: lifetime_defs,
1415                     where_clause: hir::WhereClause { predicates: &[], span },
1416                     span,
1417                 },
1418                 bounds: hir_bounds,
1419                 impl_trait_fn: fn_def_id,
1420                 origin: hir::OpaqueTyOrigin::FnReturn,
1421             };
1422
1423             trace!("lower_opaque_impl_trait: {:#?}", opaque_ty_def_index);
1424             let opaque_ty_id =
1425                 lctx.generate_opaque_type(opaque_ty_node_id, opaque_ty_item, span, opaque_ty_span);
1426
1427             // `impl Trait` now just becomes `Foo<'a, 'b, ..>`.
1428             hir::TyKind::Def(hir::ItemId { id: opaque_ty_id }, lifetimes)
1429         })
1430     }
1431
1432     /// Registers a new opaque type with the proper `NodeId`s and
1433     /// returns the lowered node-ID for the opaque type.
1434     fn generate_opaque_type(
1435         &mut self,
1436         opaque_ty_node_id: NodeId,
1437         opaque_ty_item: hir::OpaqueTy<'hir>,
1438         span: Span,
1439         opaque_ty_span: Span,
1440     ) -> hir::HirId {
1441         let opaque_ty_item_kind = hir::ItemKind::OpaqueTy(opaque_ty_item);
1442         let opaque_ty_id = self.lower_node_id(opaque_ty_node_id);
1443         // Generate an `type Foo = impl Trait;` declaration.
1444         trace!("registering opaque type with id {:#?}", opaque_ty_id);
1445         let opaque_ty_item = hir::Item {
1446             hir_id: opaque_ty_id,
1447             ident: Ident::invalid(),
1448             attrs: Default::default(),
1449             kind: opaque_ty_item_kind,
1450             vis: respan(span.shrink_to_lo(), hir::VisibilityKind::Inherited),
1451             span: opaque_ty_span,
1452         };
1453
1454         // Insert the item into the global item list. This usually happens
1455         // automatically for all AST items. But this opaque type item
1456         // does not actually exist in the AST.
1457         self.insert_item(opaque_ty_item);
1458         opaque_ty_id
1459     }
1460
1461     fn lifetimes_from_impl_trait_bounds(
1462         &mut self,
1463         opaque_ty_id: NodeId,
1464         parent_index: DefIndex,
1465         bounds: hir::GenericBounds<'hir>,
1466     ) -> (&'hir [hir::GenericArg<'hir>], &'hir [hir::GenericParam<'hir>]) {
1467         debug!(
1468             "lifetimes_from_impl_trait_bounds(opaque_ty_id={:?}, \
1469              parent_index={:?}, \
1470              bounds={:#?})",
1471             opaque_ty_id, parent_index, bounds,
1472         );
1473
1474         // This visitor walks over `impl Trait` bounds and creates defs for all lifetimes that
1475         // appear in the bounds, excluding lifetimes that are created within the bounds.
1476         // E.g., `'a`, `'b`, but not `'c` in `impl for<'c> SomeTrait<'a, 'b, 'c>`.
1477         struct ImplTraitLifetimeCollector<'r, 'a, 'hir> {
1478             context: &'r mut LoweringContext<'a, 'hir>,
1479             parent: DefIndex,
1480             opaque_ty_id: NodeId,
1481             collect_elided_lifetimes: bool,
1482             currently_bound_lifetimes: Vec<hir::LifetimeName>,
1483             already_defined_lifetimes: FxHashSet<hir::LifetimeName>,
1484             output_lifetimes: Vec<hir::GenericArg<'hir>>,
1485             output_lifetime_params: Vec<hir::GenericParam<'hir>>,
1486         }
1487
1488         impl<'r, 'a, 'v, 'hir> hir::intravisit::Visitor<'v> for ImplTraitLifetimeCollector<'r, 'a, 'hir> {
1489             fn nested_visit_map<'this>(
1490                 &'this mut self,
1491             ) -> hir::intravisit::NestedVisitorMap<'this, 'v> {
1492                 hir::intravisit::NestedVisitorMap::None
1493             }
1494
1495             fn visit_generic_args(&mut self, span: Span, parameters: &'v hir::GenericArgs<'v>) {
1496                 // Don't collect elided lifetimes used inside of `Fn()` syntax.
1497                 if parameters.parenthesized {
1498                     let old_collect_elided_lifetimes = self.collect_elided_lifetimes;
1499                     self.collect_elided_lifetimes = false;
1500                     hir::intravisit::walk_generic_args(self, span, parameters);
1501                     self.collect_elided_lifetimes = old_collect_elided_lifetimes;
1502                 } else {
1503                     hir::intravisit::walk_generic_args(self, span, parameters);
1504                 }
1505             }
1506
1507             fn visit_ty(&mut self, t: &'v hir::Ty<'v>) {
1508                 // Don't collect elided lifetimes used inside of `fn()` syntax.
1509                 if let hir::TyKind::BareFn(_) = t.kind {
1510                     let old_collect_elided_lifetimes = self.collect_elided_lifetimes;
1511                     self.collect_elided_lifetimes = false;
1512
1513                     // Record the "stack height" of `for<'a>` lifetime bindings
1514                     // to be able to later fully undo their introduction.
1515                     let old_len = self.currently_bound_lifetimes.len();
1516                     hir::intravisit::walk_ty(self, t);
1517                     self.currently_bound_lifetimes.truncate(old_len);
1518
1519                     self.collect_elided_lifetimes = old_collect_elided_lifetimes;
1520                 } else {
1521                     hir::intravisit::walk_ty(self, t)
1522                 }
1523             }
1524
1525             fn visit_poly_trait_ref(
1526                 &mut self,
1527                 trait_ref: &'v hir::PolyTraitRef<'v>,
1528                 modifier: hir::TraitBoundModifier,
1529             ) {
1530                 // Record the "stack height" of `for<'a>` lifetime bindings
1531                 // to be able to later fully undo their introduction.
1532                 let old_len = self.currently_bound_lifetimes.len();
1533                 hir::intravisit::walk_poly_trait_ref(self, trait_ref, modifier);
1534                 self.currently_bound_lifetimes.truncate(old_len);
1535             }
1536
1537             fn visit_generic_param(&mut self, param: &'v hir::GenericParam<'v>) {
1538                 // Record the introduction of 'a in `for<'a> ...`.
1539                 if let hir::GenericParamKind::Lifetime { .. } = param.kind {
1540                     // Introduce lifetimes one at a time so that we can handle
1541                     // cases like `fn foo<'d>() -> impl for<'a, 'b: 'a, 'c: 'b + 'd>`.
1542                     let lt_name = hir::LifetimeName::Param(param.name);
1543                     self.currently_bound_lifetimes.push(lt_name);
1544                 }
1545
1546                 hir::intravisit::walk_generic_param(self, param);
1547             }
1548
1549             fn visit_lifetime(&mut self, lifetime: &'v hir::Lifetime) {
1550                 let name = match lifetime.name {
1551                     hir::LifetimeName::Implicit | hir::LifetimeName::Underscore => {
1552                         if self.collect_elided_lifetimes {
1553                             // Use `'_` for both implicit and underscore lifetimes in
1554                             // `type Foo<'_> = impl SomeTrait<'_>;`.
1555                             hir::LifetimeName::Underscore
1556                         } else {
1557                             return;
1558                         }
1559                     }
1560                     hir::LifetimeName::Param(_) => lifetime.name,
1561
1562                     // Refers to some other lifetime that is "in
1563                     // scope" within the type.
1564                     hir::LifetimeName::ImplicitObjectLifetimeDefault => return,
1565
1566                     hir::LifetimeName::Error | hir::LifetimeName::Static => return,
1567                 };
1568
1569                 if !self.currently_bound_lifetimes.contains(&name)
1570                     && !self.already_defined_lifetimes.contains(&name)
1571                 {
1572                     self.already_defined_lifetimes.insert(name);
1573
1574                     self.output_lifetimes.push(hir::GenericArg::Lifetime(hir::Lifetime {
1575                         hir_id: self.context.next_id(),
1576                         span: lifetime.span,
1577                         name,
1578                     }));
1579
1580                     let def_node_id = self.context.resolver.next_node_id();
1581                     let hir_id =
1582                         self.context.lower_node_id_with_owner(def_node_id, self.opaque_ty_id);
1583                     self.context.resolver.definitions().create_def_with_parent(
1584                         self.parent,
1585                         def_node_id,
1586                         DefPathData::LifetimeNs(name.ident().name),
1587                         ExpnId::root(),
1588                         lifetime.span,
1589                     );
1590
1591                     let (name, kind) = match name {
1592                         hir::LifetimeName::Underscore => (
1593                             hir::ParamName::Plain(Ident::with_dummy_span(kw::UnderscoreLifetime)),
1594                             hir::LifetimeParamKind::Elided,
1595                         ),
1596                         hir::LifetimeName::Param(param_name) => {
1597                             (param_name, hir::LifetimeParamKind::Explicit)
1598                         }
1599                         _ => bug!("expected `LifetimeName::Param` or `ParamName::Plain`"),
1600                     };
1601
1602                     self.output_lifetime_params.push(hir::GenericParam {
1603                         hir_id,
1604                         name,
1605                         span: lifetime.span,
1606                         pure_wrt_drop: false,
1607                         attrs: &[],
1608                         bounds: &[],
1609                         kind: hir::GenericParamKind::Lifetime { kind },
1610                     });
1611                 }
1612             }
1613         }
1614
1615         let mut lifetime_collector = ImplTraitLifetimeCollector {
1616             context: self,
1617             parent: parent_index,
1618             opaque_ty_id,
1619             collect_elided_lifetimes: true,
1620             currently_bound_lifetimes: Vec::new(),
1621             already_defined_lifetimes: FxHashSet::default(),
1622             output_lifetimes: Vec::new(),
1623             output_lifetime_params: Vec::new(),
1624         };
1625
1626         for bound in bounds {
1627             hir::intravisit::walk_param_bound(&mut lifetime_collector, &bound);
1628         }
1629
1630         let ImplTraitLifetimeCollector { output_lifetimes, output_lifetime_params, .. } =
1631             lifetime_collector;
1632
1633         (
1634             self.arena.alloc_from_iter(output_lifetimes),
1635             self.arena.alloc_from_iter(output_lifetime_params),
1636         )
1637     }
1638
1639     fn lower_qpath(
1640         &mut self,
1641         id: NodeId,
1642         qself: &Option<QSelf>,
1643         p: &Path,
1644         param_mode: ParamMode,
1645         mut itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
1646     ) -> hir::QPath<'hir> {
1647         let qself_position = qself.as_ref().map(|q| q.position);
1648         let qself = qself.as_ref().map(|q| self.lower_ty(&q.ty, itctx.reborrow()));
1649
1650         let partial_res =
1651             self.resolver.get_partial_res(id).unwrap_or_else(|| PartialRes::new(Res::Err));
1652
1653         let proj_start = p.segments.len() - partial_res.unresolved_segments();
1654         let path = self.arena.alloc(hir::Path {
1655             res: self.lower_res(partial_res.base_res()),
1656             segments: self.arena.alloc_from_iter(p.segments[..proj_start].iter().enumerate().map(
1657                 |(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             )),
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             self.arena.alloc(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 = self.arena.alloc(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 = self.arena.alloc(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<'hir> {
1805         hir::Path {
1806             res,
1807             segments: self.arena.alloc_from_iter(p.segments.iter().map(|segment| {
1808                 self.lower_path_segment(
1809                     p.span,
1810                     segment,
1811                     param_mode,
1812                     0,
1813                     ParenthesizedGenericArgs::Err,
1814                     ImplTraitContext::disallowed(),
1815                     explicit_owner,
1816                 )
1817             })),
1818             span: p.span,
1819         }
1820     }
1821
1822     fn lower_path(&mut self, id: NodeId, p: &Path, param_mode: ParamMode) -> hir::Path<'hir> {
1823         let res = self.expect_full_res(id);
1824         let res = self.lower_res(res);
1825         self.lower_path_extra(res, p, param_mode, None)
1826     }
1827
1828     fn lower_path_segment(
1829         &mut self,
1830         path_span: Span,
1831         segment: &PathSegment,
1832         param_mode: ParamMode,
1833         expected_lifetimes: usize,
1834         parenthesized_generic_args: ParenthesizedGenericArgs,
1835         itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
1836         explicit_owner: Option<NodeId>,
1837     ) -> hir::PathSegment<'hir> {
1838         let (mut generic_args, infer_args) = if let Some(ref generic_args) = segment.args {
1839             let msg = "parenthesized type parameters may only be used with a `Fn` trait";
1840             match **generic_args {
1841                 GenericArgs::AngleBracketed(ref data) => {
1842                     self.lower_angle_bracketed_parameter_data(data, param_mode, itctx)
1843                 }
1844                 GenericArgs::Parenthesized(ref data) => match parenthesized_generic_args {
1845                     ParenthesizedGenericArgs::Ok => self.lower_parenthesized_parameter_data(data),
1846                     ParenthesizedGenericArgs::Err => {
1847                         let mut err = struct_span_err!(self.sess, data.span, E0214, "{}", msg);
1848                         err.span_label(data.span, "only `Fn` traits may use parentheses");
1849                         if let Ok(snippet) = self.sess.source_map().span_to_snippet(data.span) {
1850                             // Do not suggest going from `Trait()` to `Trait<>`
1851                             if data.inputs.len() > 0 {
1852                                 if let Some(split) = snippet.find('(') {
1853                                     let trait_name = &snippet[0..split];
1854                                     let args = &snippet[split + 1..snippet.len() - 1];
1855                                     err.span_suggestion(
1856                                         data.span,
1857                                         "use angle brackets instead",
1858                                         format!("{}<{}>", trait_name, args),
1859                                         Applicability::MaybeIncorrect,
1860                                     );
1861                                 }
1862                             }
1863                         };
1864                         err.emit();
1865                         (
1866                             self.lower_angle_bracketed_parameter_data(
1867                                 &data.as_angle_bracketed_args(),
1868                                 param_mode,
1869                                 itctx,
1870                             )
1871                             .0,
1872                             false,
1873                         )
1874                     }
1875                 },
1876             }
1877         } else {
1878             self.lower_angle_bracketed_parameter_data(&Default::default(), param_mode, itctx)
1879         };
1880
1881         let has_lifetimes = generic_args.args.iter().any(|arg| match arg {
1882             GenericArg::Lifetime(_) => true,
1883             _ => false,
1884         });
1885         let first_generic_span = generic_args
1886             .args
1887             .iter()
1888             .map(|a| a.span())
1889             .chain(generic_args.bindings.iter().map(|b| b.span))
1890             .next();
1891         if !generic_args.parenthesized && !has_lifetimes {
1892             generic_args.args = self
1893                 .elided_path_lifetimes(path_span, expected_lifetimes)
1894                 .into_iter()
1895                 .map(|lt| GenericArg::Lifetime(lt))
1896                 .chain(generic_args.args.into_iter())
1897                 .collect();
1898             if expected_lifetimes > 0 && param_mode == ParamMode::Explicit {
1899                 let anon_lt_suggestion = vec!["'_"; expected_lifetimes].join(", ");
1900                 let no_non_lt_args = generic_args.args.len() == expected_lifetimes;
1901                 let no_bindings = generic_args.bindings.is_empty();
1902                 let (incl_angl_brckt, insertion_sp, suggestion) = if no_non_lt_args && no_bindings {
1903                     // If there are no (non-implicit) generic args or associated type
1904                     // bindings, our suggestion includes the angle brackets.
1905                     (true, path_span.shrink_to_hi(), format!("<{}>", anon_lt_suggestion))
1906                 } else {
1907                     // Otherwise (sorry, this is kind of gross) we need to infer the
1908                     // place to splice in the `'_, ` from the generics that do exist.
1909                     let first_generic_span = first_generic_span
1910                         .expect("already checked that non-lifetime args or bindings exist");
1911                     (false, first_generic_span.shrink_to_lo(), format!("{}, ", anon_lt_suggestion))
1912                 };
1913                 match self.anonymous_lifetime_mode {
1914                     // In create-parameter mode we error here because we don't want to support
1915                     // deprecated impl elision in new features like impl elision and `async fn`,
1916                     // both of which work using the `CreateParameter` mode:
1917                     //
1918                     //     impl Foo for std::cell::Ref<u32> // note lack of '_
1919                     //     async fn foo(_: std::cell::Ref<u32>) { ... }
1920                     AnonymousLifetimeMode::CreateParameter => {
1921                         let mut err = struct_span_err!(
1922                             self.sess,
1923                             path_span,
1924                             E0726,
1925                             "implicit elided lifetime not allowed here"
1926                         );
1927                         crate::lint::builtin::add_elided_lifetime_in_path_suggestion(
1928                             &self.sess,
1929                             &mut err,
1930                             expected_lifetimes,
1931                             path_span,
1932                             incl_angl_brckt,
1933                             insertion_sp,
1934                             suggestion,
1935                         );
1936                         err.emit();
1937                     }
1938                     AnonymousLifetimeMode::PassThrough | AnonymousLifetimeMode::ReportError => {
1939                         self.resolver.lint_buffer().buffer_lint_with_diagnostic(
1940                             ELIDED_LIFETIMES_IN_PATHS,
1941                             CRATE_NODE_ID,
1942                             path_span,
1943                             "hidden lifetime parameters in types are deprecated",
1944                             builtin::BuiltinLintDiagnostics::ElidedLifetimesInPaths(
1945                                 expected_lifetimes,
1946                                 path_span,
1947                                 incl_angl_brckt,
1948                                 insertion_sp,
1949                                 suggestion,
1950                             ),
1951                         );
1952                     }
1953                 }
1954             }
1955         }
1956
1957         let res = self.expect_full_res(segment.id);
1958         let id = if let Some(owner) = explicit_owner {
1959             self.lower_node_id_with_owner(segment.id, owner)
1960         } else {
1961             self.lower_node_id(segment.id)
1962         };
1963         debug!(
1964             "lower_path_segment: ident={:?} original-id={:?} new-id={:?}",
1965             segment.ident, segment.id, id,
1966         );
1967
1968         hir::PathSegment {
1969             ident: segment.ident,
1970             hir_id: Some(id),
1971             res: Some(self.lower_res(res)),
1972             infer_args,
1973             args: if generic_args.is_empty() {
1974                 None
1975             } else {
1976                 Some(self.arena.alloc(generic_args.into_generic_args(self.arena)))
1977             },
1978         }
1979     }
1980
1981     fn lower_angle_bracketed_parameter_data(
1982         &mut self,
1983         data: &AngleBracketedArgs,
1984         param_mode: ParamMode,
1985         mut itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
1986     ) -> (GenericArgsCtor<'hir>, 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             GenericArgsCtor {
1995                 args: args.iter().map(|a| self.lower_generic_arg(a, itctx.reborrow())).collect(),
1996                 bindings: self.arena.alloc_from_iter(
1997                     constraints.iter().map(|b| self.lower_assoc_ty_constraint(b, itctx.reborrow())),
1998                 ),
1999                 parenthesized: false,
2000             },
2001             !has_non_lt_args && param_mode == ParamMode::Optional,
2002         )
2003     }
2004
2005     fn lower_parenthesized_parameter_data(
2006         &mut self,
2007         data: &ParenthesizedArgs,
2008     ) -> (GenericArgsCtor<'hir>, bool) {
2009         // Switch to `PassThrough` mode for anonymous lifetimes; this
2010         // means that we permit things like `&Ref<T>`, where `Ref` has
2011         // a hidden lifetime parameter. This is needed for backwards
2012         // compatibility, even in contexts like an impl header where
2013         // we generally don't permit such things (see #51008).
2014         self.with_anonymous_lifetime_mode(AnonymousLifetimeMode::PassThrough, |this| {
2015             let &ParenthesizedArgs { ref inputs, ref output, span } = data;
2016             let inputs = this.arena.alloc_from_iter(
2017                 inputs.iter().map(|ty| this.lower_ty_direct(ty, ImplTraitContext::disallowed())),
2018             );
2019             let output_ty = match output {
2020                 FunctionRetTy::Ty(ty) => this.lower_ty(&ty, ImplTraitContext::disallowed()),
2021                 FunctionRetTy::Default(_) => this.arena.alloc(this.ty_tup(span, &[])),
2022             };
2023             let args = vec![GenericArg::Type(this.ty_tup(span, inputs))];
2024             let binding = hir::TypeBinding {
2025                 hir_id: this.next_id(),
2026                 ident: Ident::with_dummy_span(FN_OUTPUT_NAME),
2027                 span: output_ty.span,
2028                 kind: hir::TypeBindingKind::Equality { ty: output_ty },
2029             };
2030             (
2031                 GenericArgsCtor { args, bindings: arena_vec![this; binding], parenthesized: true },
2032                 false,
2033             )
2034         })
2035     }
2036
2037     fn lower_local(&mut self, l: &Local) -> (hir::Local<'hir>, SmallVec<[NodeId; 1]>) {
2038         let mut ids = SmallVec::<[NodeId; 1]>::new();
2039         if self.sess.features_untracked().impl_trait_in_bindings {
2040             if let Some(ref ty) = l.ty {
2041                 let mut visitor = ImplTraitTypeIdVisitor { ids: &mut ids };
2042                 visitor.visit_ty(ty);
2043             }
2044         }
2045         let parent_def_id = DefId::local(self.current_hir_id_owner.last().unwrap().0);
2046         let ty = l.ty.as_ref().map(|t| {
2047             self.lower_ty(
2048                 t,
2049                 if self.sess.features_untracked().impl_trait_in_bindings {
2050                     ImplTraitContext::OpaqueTy(Some(parent_def_id))
2051                 } else {
2052                     ImplTraitContext::Disallowed(ImplTraitPosition::Binding)
2053                 },
2054             )
2055         });
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 [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         self.arena.alloc_from_iter(inputs.iter().map(|param| match param.pat.kind {
2080             PatKind::Ident(_, ident, _) => ident,
2081             _ => Ident::new(kw::Invalid, param.pat.span),
2082         }))
2083     }
2084
2085     // Lowers a function declaration.
2086     //
2087     // `decl`: the unlowered (AST) function declaration.
2088     // `fn_def_id`: if `Some`, impl Trait arguments are lowered into generic parameters on the
2089     //      given DefId, otherwise impl Trait is disallowed. Must be `Some` if
2090     //      `make_ret_async` is also `Some`.
2091     // `impl_trait_return_allow`: determines whether `impl Trait` can be used in return position.
2092     //      This guards against trait declarations and implementations where `impl Trait` is
2093     //      disallowed.
2094     // `make_ret_async`: if `Some`, converts `-> T` into `-> impl Future<Output = T>` in the
2095     //      return type. This is used for `async fn` declarations. The `NodeId` is the ID of the
2096     //      return type `impl Trait` item.
2097     fn lower_fn_decl(
2098         &mut self,
2099         decl: &FnDecl,
2100         mut in_band_ty_params: Option<(DefId, &mut Vec<hir::GenericParam<'hir>>)>,
2101         impl_trait_return_allow: bool,
2102         make_ret_async: Option<NodeId>,
2103     ) -> &'hir hir::FnDecl<'hir> {
2104         debug!(
2105             "lower_fn_decl(\
2106             fn_decl: {:?}, \
2107             in_band_ty_params: {:?}, \
2108             impl_trait_return_allow: {}, \
2109             make_ret_async: {:?})",
2110             decl, in_band_ty_params, impl_trait_return_allow, make_ret_async,
2111         );
2112         let lt_mode = if make_ret_async.is_some() {
2113             // In `async fn`, argument-position elided lifetimes
2114             // must be transformed into fresh generic parameters so that
2115             // they can be applied to the opaque `impl Trait` return type.
2116             AnonymousLifetimeMode::CreateParameter
2117         } else {
2118             self.anonymous_lifetime_mode
2119         };
2120
2121         let c_variadic = decl.c_variadic();
2122
2123         // Remember how many lifetimes were already around so that we can
2124         // only look at the lifetime parameters introduced by the arguments.
2125         let inputs = self.with_anonymous_lifetime_mode(lt_mode, |this| {
2126             // Skip the `...` (`CVarArgs`) trailing arguments from the AST,
2127             // as they are not explicit in HIR/Ty function signatures.
2128             // (instead, the `c_variadic` flag is set to `true`)
2129             let mut inputs = &decl.inputs[..];
2130             if c_variadic {
2131                 inputs = &inputs[..inputs.len() - 1];
2132             }
2133             this.arena.alloc_from_iter(inputs.iter().map(|param| {
2134                 if let Some((_, ibty)) = &mut in_band_ty_params {
2135                     this.lower_ty_direct(&param.ty, ImplTraitContext::Universal(ibty))
2136                 } else {
2137                     this.lower_ty_direct(&param.ty, ImplTraitContext::disallowed())
2138                 }
2139             }))
2140         });
2141
2142         let output = if let Some(ret_id) = make_ret_async {
2143             self.lower_async_fn_ret_ty(
2144                 &decl.output,
2145                 in_band_ty_params.expect("`make_ret_async` but no `fn_def_id`").0,
2146                 ret_id,
2147             )
2148         } else {
2149             match decl.output {
2150                 FunctionRetTy::Ty(ref ty) => match in_band_ty_params {
2151                     Some((def_id, _)) if impl_trait_return_allow => {
2152                         hir::Return(self.lower_ty(ty, ImplTraitContext::OpaqueTy(Some(def_id))))
2153                     }
2154                     _ => hir::Return(self.lower_ty(ty, ImplTraitContext::disallowed())),
2155                 },
2156                 FunctionRetTy::Default(span) => hir::DefaultReturn(span),
2157             }
2158         };
2159
2160         self.arena.alloc(hir::FnDecl {
2161             inputs,
2162             output,
2163             c_variadic,
2164             implicit_self: decl.inputs.get(0).map_or(hir::ImplicitSelfKind::None, |arg| {
2165                 let is_mutable_pat = match arg.pat.kind {
2166                     PatKind::Ident(BindingMode::ByValue(mt), _, _)
2167                     | PatKind::Ident(BindingMode::ByRef(mt), _, _) => mt == Mutability::Mut,
2168                     _ => false,
2169                 };
2170
2171                 match arg.ty.kind {
2172                     TyKind::ImplicitSelf if is_mutable_pat => hir::ImplicitSelfKind::Mut,
2173                     TyKind::ImplicitSelf => hir::ImplicitSelfKind::Imm,
2174                     // Given we are only considering `ImplicitSelf` types, we needn't consider
2175                     // the case where we have a mutable pattern to a reference as that would
2176                     // no longer be an `ImplicitSelf`.
2177                     TyKind::Rptr(_, ref mt)
2178                         if mt.ty.kind.is_implicit_self() && mt.mutbl == ast::Mutability::Mut =>
2179                     {
2180                         hir::ImplicitSelfKind::MutRef
2181                     }
2182                     TyKind::Rptr(_, ref mt) if mt.ty.kind.is_implicit_self() => {
2183                         hir::ImplicitSelfKind::ImmRef
2184                     }
2185                     _ => hir::ImplicitSelfKind::None,
2186                 }
2187             }),
2188         })
2189     }
2190
2191     // Transforms `-> T` for `async fn` into `-> OpaqueTy { .. }`
2192     // combined with the following definition of `OpaqueTy`:
2193     //
2194     //     type OpaqueTy<generics_from_parent_fn> = impl Future<Output = T>;
2195     //
2196     // `inputs`: lowered types of parameters to the function (used to collect lifetimes)
2197     // `output`: unlowered output type (`T` in `-> T`)
2198     // `fn_def_id`: `DefId` of the parent function (used to create child impl trait definition)
2199     // `opaque_ty_node_id`: `NodeId` of the opaque `impl Trait` type that should be created
2200     // `elided_lt_replacement`: replacement for elided lifetimes in the return type
2201     fn lower_async_fn_ret_ty(
2202         &mut self,
2203         output: &FunctionRetTy,
2204         fn_def_id: DefId,
2205         opaque_ty_node_id: NodeId,
2206     ) -> hir::FunctionRetTy<'hir> {
2207         debug!(
2208             "lower_async_fn_ret_ty(\
2209              output={:?}, \
2210              fn_def_id={:?}, \
2211              opaque_ty_node_id={:?})",
2212             output, fn_def_id, opaque_ty_node_id,
2213         );
2214
2215         let span = output.span();
2216
2217         let opaque_ty_span = self.mark_span_with_reason(DesugaringKind::Async, span, None);
2218
2219         let opaque_ty_def_index =
2220             self.resolver.definitions().opt_def_index(opaque_ty_node_id).unwrap();
2221
2222         self.allocate_hir_id_counter(opaque_ty_node_id);
2223
2224         // When we create the opaque type for this async fn, it is going to have
2225         // to capture all the lifetimes involved in the signature (including in the
2226         // return type). This is done by introducing lifetime parameters for:
2227         //
2228         // - all the explicitly declared lifetimes from the impl and function itself;
2229         // - all the elided lifetimes in the fn arguments;
2230         // - all the elided lifetimes in the return type.
2231         //
2232         // So for example in this snippet:
2233         //
2234         // ```rust
2235         // impl<'a> Foo<'a> {
2236         //   async fn bar<'b>(&self, x: &'b Vec<f64>, y: &str) -> &u32 {
2237         //   //               ^ '0                       ^ '1     ^ '2
2238         //   // elided lifetimes used below
2239         //   }
2240         // }
2241         // ```
2242         //
2243         // we would create an opaque type like:
2244         //
2245         // ```
2246         // type Bar<'a, 'b, '0, '1, '2> = impl Future<Output = &'2 u32>;
2247         // ```
2248         //
2249         // and we would then desugar `bar` to the equivalent of:
2250         //
2251         // ```rust
2252         // impl<'a> Foo<'a> {
2253         //   fn bar<'b, '0, '1>(&'0 self, x: &'b Vec<f64>, y: &'1 str) -> Bar<'a, 'b, '0, '1, '_>
2254         // }
2255         // ```
2256         //
2257         // Note that the final parameter to `Bar` is `'_`, not `'2` --
2258         // this is because the elided lifetimes from the return type
2259         // should be figured out using the ordinary elision rules, and
2260         // this desugaring achieves that.
2261         //
2262         // The variable `input_lifetimes_count` tracks the number of
2263         // lifetime parameters to the opaque type *not counting* those
2264         // lifetimes elided in the return type. This includes those
2265         // that are explicitly declared (`in_scope_lifetimes`) and
2266         // those elided lifetimes we found in the arguments (current
2267         // content of `lifetimes_to_define`). Next, we will process
2268         // the return type, which will cause `lifetimes_to_define` to
2269         // grow.
2270         let input_lifetimes_count = self.in_scope_lifetimes.len() + self.lifetimes_to_define.len();
2271
2272         let (opaque_ty_id, lifetime_params) = self.with_hir_id_owner(opaque_ty_node_id, |this| {
2273             // We have to be careful to get elision right here. The
2274             // idea is that we create a lifetime parameter for each
2275             // lifetime in the return type.  So, given a return type
2276             // like `async fn foo(..) -> &[&u32]`, we lower to `impl
2277             // Future<Output = &'1 [ &'2 u32 ]>`.
2278             //
2279             // Then, we will create `fn foo(..) -> Foo<'_, '_>`, and
2280             // hence the elision takes place at the fn site.
2281             let future_bound = this
2282                 .with_anonymous_lifetime_mode(AnonymousLifetimeMode::CreateParameter, |this| {
2283                     this.lower_async_fn_output_type_to_future_bound(output, fn_def_id, span)
2284                 });
2285
2286             debug!("lower_async_fn_ret_ty: future_bound={:#?}", future_bound);
2287
2288             // Calculate all the lifetimes that should be captured
2289             // by the opaque type. This should include all in-scope
2290             // lifetime parameters, including those defined in-band.
2291             //
2292             // Note: this must be done after lowering the output type,
2293             // as the output type may introduce new in-band lifetimes.
2294             let lifetime_params: Vec<(Span, ParamName)> = this
2295                 .in_scope_lifetimes
2296                 .iter()
2297                 .cloned()
2298                 .map(|name| (name.ident().span, name))
2299                 .chain(this.lifetimes_to_define.iter().cloned())
2300                 .collect();
2301
2302             debug!("lower_async_fn_ret_ty: in_scope_lifetimes={:#?}", this.in_scope_lifetimes);
2303             debug!("lower_async_fn_ret_ty: lifetimes_to_define={:#?}", this.lifetimes_to_define);
2304             debug!("lower_async_fn_ret_ty: lifetime_params={:#?}", lifetime_params);
2305
2306             let generic_params =
2307                 this.arena.alloc_from_iter(lifetime_params.iter().map(|(span, hir_name)| {
2308                     this.lifetime_to_generic_param(*span, *hir_name, opaque_ty_def_index)
2309                 }));
2310
2311             let opaque_ty_item = hir::OpaqueTy {
2312                 generics: hir::Generics {
2313                     params: generic_params,
2314                     where_clause: hir::WhereClause { predicates: &[], span },
2315                     span,
2316                 },
2317                 bounds: arena_vec![this; future_bound],
2318                 impl_trait_fn: Some(fn_def_id),
2319                 origin: hir::OpaqueTyOrigin::AsyncFn,
2320             };
2321
2322             trace!("exist ty from async fn def index: {:#?}", opaque_ty_def_index);
2323             let opaque_ty_id =
2324                 this.generate_opaque_type(opaque_ty_node_id, opaque_ty_item, span, opaque_ty_span);
2325
2326             (opaque_ty_id, lifetime_params)
2327         });
2328
2329         // As documented above on the variable
2330         // `input_lifetimes_count`, we need to create the lifetime
2331         // arguments to our opaque type. Continuing with our example,
2332         // we're creating the type arguments for the return type:
2333         //
2334         // ```
2335         // Bar<'a, 'b, '0, '1, '_>
2336         // ```
2337         //
2338         // For the "input" lifetime parameters, we wish to create
2339         // references to the parameters themselves, including the
2340         // "implicit" ones created from parameter types (`'a`, `'b`,
2341         // '`0`, `'1`).
2342         //
2343         // For the "output" lifetime parameters, we just want to
2344         // generate `'_`.
2345         let mut generic_args: Vec<_> = lifetime_params[..input_lifetimes_count]
2346             .iter()
2347             .map(|&(span, hir_name)| {
2348                 // Input lifetime like `'a` or `'1`:
2349                 GenericArg::Lifetime(hir::Lifetime {
2350                     hir_id: self.next_id(),
2351                     span,
2352                     name: hir::LifetimeName::Param(hir_name),
2353                 })
2354             })
2355             .collect();
2356         generic_args.extend(lifetime_params[input_lifetimes_count..].iter().map(|&(span, _)|
2357             // Output lifetime like `'_`.
2358             GenericArg::Lifetime(hir::Lifetime {
2359                 hir_id: self.next_id(),
2360                 span,
2361                 name: hir::LifetimeName::Implicit,
2362             })));
2363         let generic_args = self.arena.alloc_from_iter(generic_args);
2364
2365         // Create the `Foo<...>` reference itself. Note that the `type
2366         // Foo = impl Trait` is, internally, created as a child of the
2367         // async fn, so the *type parameters* are inherited.  It's
2368         // only the lifetime parameters that we must supply.
2369         let opaque_ty_ref = hir::TyKind::Def(hir::ItemId { id: opaque_ty_id }, generic_args);
2370         let opaque_ty = self.ty(opaque_ty_span, opaque_ty_ref);
2371         hir::FunctionRetTy::Return(self.arena.alloc(opaque_ty))
2372     }
2373
2374     /// Transforms `-> T` into `Future<Output = T>`
2375     fn lower_async_fn_output_type_to_future_bound(
2376         &mut self,
2377         output: &FunctionRetTy,
2378         fn_def_id: DefId,
2379         span: Span,
2380     ) -> hir::GenericBound<'hir> {
2381         // Compute the `T` in `Future<Output = T>` from the return type.
2382         let output_ty = match output {
2383             FunctionRetTy::Ty(ty) => self.lower_ty(ty, ImplTraitContext::OpaqueTy(Some(fn_def_id))),
2384             FunctionRetTy::Default(ret_ty_span) => self.arena.alloc(self.ty_tup(*ret_ty_span, &[])),
2385         };
2386
2387         // "<Output = T>"
2388         let future_params = self.arena.alloc(hir::GenericArgs {
2389             args: &[],
2390             bindings: arena_vec![self; hir::TypeBinding {
2391                 ident: Ident::with_dummy_span(FN_OUTPUT_NAME),
2392                 kind: hir::TypeBindingKind::Equality { ty: output_ty },
2393                 hir_id: self.next_id(),
2394                 span,
2395             }],
2396             parenthesized: false,
2397         });
2398
2399         // ::std::future::Future<future_params>
2400         let future_path = self.arena.alloc(self.std_path(
2401             span,
2402             &[sym::future, sym::Future],
2403             Some(future_params),
2404             false,
2405         ));
2406
2407         hir::GenericBound::Trait(
2408             hir::PolyTraitRef {
2409                 trait_ref: hir::TraitRef { path: future_path, hir_ref_id: self.next_id() },
2410                 bound_generic_params: &[],
2411                 span,
2412             },
2413             hir::TraitBoundModifier::None,
2414         )
2415     }
2416
2417     fn lower_param_bound(
2418         &mut self,
2419         tpb: &GenericBound,
2420         itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
2421     ) -> hir::GenericBound<'hir> {
2422         match *tpb {
2423             GenericBound::Trait(ref ty, modifier) => hir::GenericBound::Trait(
2424                 self.lower_poly_trait_ref(ty, itctx),
2425                 self.lower_trait_bound_modifier(modifier),
2426             ),
2427             GenericBound::Outlives(ref lifetime) => {
2428                 hir::GenericBound::Outlives(self.lower_lifetime(lifetime))
2429             }
2430         }
2431     }
2432
2433     fn lower_lifetime(&mut self, l: &Lifetime) -> hir::Lifetime {
2434         let span = l.ident.span;
2435         match l.ident {
2436             ident if ident.name == kw::StaticLifetime => {
2437                 self.new_named_lifetime(l.id, span, hir::LifetimeName::Static)
2438             }
2439             ident if ident.name == kw::UnderscoreLifetime => match self.anonymous_lifetime_mode {
2440                 AnonymousLifetimeMode::CreateParameter => {
2441                     let fresh_name = self.collect_fresh_in_band_lifetime(span);
2442                     self.new_named_lifetime(l.id, span, hir::LifetimeName::Param(fresh_name))
2443                 }
2444
2445                 AnonymousLifetimeMode::PassThrough => {
2446                     self.new_named_lifetime(l.id, span, hir::LifetimeName::Underscore)
2447                 }
2448
2449                 AnonymousLifetimeMode::ReportError => self.new_error_lifetime(Some(l.id), span),
2450             },
2451             ident => {
2452                 self.maybe_collect_in_band_lifetime(ident);
2453                 let param_name = ParamName::Plain(ident);
2454                 self.new_named_lifetime(l.id, span, hir::LifetimeName::Param(param_name))
2455             }
2456         }
2457     }
2458
2459     fn new_named_lifetime(
2460         &mut self,
2461         id: NodeId,
2462         span: Span,
2463         name: hir::LifetimeName,
2464     ) -> hir::Lifetime {
2465         hir::Lifetime { hir_id: self.lower_node_id(id), span, name }
2466     }
2467
2468     fn lower_generic_params_mut(
2469         &mut self,
2470         params: &[GenericParam],
2471         add_bounds: &NodeMap<Vec<GenericBound>>,
2472         mut itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
2473     ) -> Vec<hir::GenericParam<'hir>> {
2474         params
2475             .iter()
2476             .map(|param| self.lower_generic_param(param, add_bounds, itctx.reborrow()))
2477             .collect()
2478     }
2479
2480     fn lower_generic_params(
2481         &mut self,
2482         params: &[GenericParam],
2483         add_bounds: &NodeMap<Vec<GenericBound>>,
2484         itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
2485     ) -> &'hir [hir::GenericParam<'hir>] {
2486         self.arena.alloc_from_iter(self.lower_generic_params_mut(params, add_bounds, itctx))
2487     }
2488
2489     fn lower_generic_param(
2490         &mut self,
2491         param: &GenericParam,
2492         add_bounds: &NodeMap<Vec<GenericBound>>,
2493         mut itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
2494     ) -> hir::GenericParam<'hir> {
2495         let mut bounds: Vec<_> = self
2496             .with_anonymous_lifetime_mode(AnonymousLifetimeMode::ReportError, |this| {
2497                 this.lower_param_bounds_mut(&param.bounds, itctx.reborrow()).collect()
2498             });
2499
2500         let (name, kind) = match param.kind {
2501             GenericParamKind::Lifetime => {
2502                 let was_collecting_in_band = self.is_collecting_in_band_lifetimes;
2503                 self.is_collecting_in_band_lifetimes = false;
2504
2505                 let lt = self
2506                     .with_anonymous_lifetime_mode(AnonymousLifetimeMode::ReportError, |this| {
2507                         this.lower_lifetime(&Lifetime { id: param.id, ident: param.ident })
2508                     });
2509                 let param_name = match lt.name {
2510                     hir::LifetimeName::Param(param_name) => param_name,
2511                     hir::LifetimeName::Implicit
2512                     | hir::LifetimeName::Underscore
2513                     | hir::LifetimeName::Static => hir::ParamName::Plain(lt.name.ident()),
2514                     hir::LifetimeName::ImplicitObjectLifetimeDefault => {
2515                         span_bug!(
2516                             param.ident.span,
2517                             "object-lifetime-default should not occur here",
2518                         );
2519                     }
2520                     hir::LifetimeName::Error => ParamName::Error,
2521                 };
2522
2523                 let kind =
2524                     hir::GenericParamKind::Lifetime { kind: hir::LifetimeParamKind::Explicit };
2525
2526                 self.is_collecting_in_band_lifetimes = was_collecting_in_band;
2527
2528                 (param_name, kind)
2529             }
2530             GenericParamKind::Type { ref default, .. } => {
2531                 let add_bounds = add_bounds.get(&param.id).map_or(&[][..], |x| &x);
2532                 if !add_bounds.is_empty() {
2533                     let params = self.lower_param_bounds_mut(add_bounds, itctx.reborrow());
2534                     bounds.extend(params);
2535                 }
2536
2537                 let kind = hir::GenericParamKind::Type {
2538                     default: default
2539                         .as_ref()
2540                         .map(|x| self.lower_ty(x, ImplTraitContext::OpaqueTy(None))),
2541                     synthetic: param
2542                         .attrs
2543                         .iter()
2544                         .filter(|attr| attr.check_name(sym::rustc_synthetic))
2545                         .map(|_| hir::SyntheticTyParamKind::ImplTrait)
2546                         .next(),
2547                 };
2548
2549                 (hir::ParamName::Plain(param.ident), kind)
2550             }
2551             GenericParamKind::Const { ref ty } => (
2552                 hir::ParamName::Plain(param.ident),
2553                 hir::GenericParamKind::Const {
2554                     ty: self.lower_ty(&ty, ImplTraitContext::disallowed()),
2555                 },
2556             ),
2557         };
2558
2559         hir::GenericParam {
2560             hir_id: self.lower_node_id(param.id),
2561             name,
2562             span: param.ident.span,
2563             pure_wrt_drop: attr::contains_name(&param.attrs, sym::may_dangle),
2564             attrs: self.lower_attrs(&param.attrs),
2565             bounds: self.arena.alloc_from_iter(bounds),
2566             kind,
2567         }
2568     }
2569
2570     fn lower_trait_ref(
2571         &mut self,
2572         p: &TraitRef,
2573         itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
2574     ) -> hir::TraitRef<'hir> {
2575         let path = match self.lower_qpath(p.ref_id, &None, &p.path, ParamMode::Explicit, itctx) {
2576             hir::QPath::Resolved(None, path) => path,
2577             qpath => bug!("lower_trait_ref: unexpected QPath `{:?}`", qpath),
2578         };
2579         hir::TraitRef { path, hir_ref_id: self.lower_node_id(p.ref_id) }
2580     }
2581
2582     fn lower_poly_trait_ref(
2583         &mut self,
2584         p: &PolyTraitRef,
2585         mut itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
2586     ) -> hir::PolyTraitRef<'hir> {
2587         let bound_generic_params = self.lower_generic_params(
2588             &p.bound_generic_params,
2589             &NodeMap::default(),
2590             itctx.reborrow(),
2591         );
2592         let trait_ref = self.with_in_scope_lifetime_defs(&p.bound_generic_params, |this| {
2593             this.lower_trait_ref(&p.trait_ref, itctx)
2594         });
2595
2596         hir::PolyTraitRef { bound_generic_params, trait_ref, span: p.span }
2597     }
2598
2599     fn lower_mt(&mut self, mt: &MutTy, itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>) -> hir::MutTy<'hir> {
2600         hir::MutTy { ty: self.lower_ty(&mt.ty, itctx), mutbl: mt.mutbl }
2601     }
2602
2603     fn lower_param_bounds(
2604         &mut self,
2605         bounds: &[GenericBound],
2606         itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
2607     ) -> hir::GenericBounds<'hir> {
2608         self.arena.alloc_from_iter(self.lower_param_bounds_mut(bounds, itctx))
2609     }
2610
2611     fn lower_param_bounds_mut<'s>(
2612         &'s mut self,
2613         bounds: &'s [GenericBound],
2614         mut itctx: ImplTraitContext<'s, 'hir>,
2615     ) -> impl Iterator<Item = hir::GenericBound<'hir>> + Captures<'s> + Captures<'a> {
2616         bounds.iter().map(move |bound| self.lower_param_bound(bound, itctx.reborrow()))
2617     }
2618
2619     fn lower_block(&mut self, b: &Block, targeted_by_break: bool) -> &'hir hir::Block<'hir> {
2620         self.arena.alloc(self.lower_block_noalloc(b, targeted_by_break))
2621     }
2622
2623     fn lower_block_noalloc(&mut self, b: &Block, targeted_by_break: bool) -> hir::Block<'hir> {
2624         let mut stmts = vec![];
2625         let mut expr: Option<&'hir _> = None;
2626
2627         for (index, stmt) in b.stmts.iter().enumerate() {
2628             if index == b.stmts.len() - 1 {
2629                 if let StmtKind::Expr(ref e) = stmt.kind {
2630                     expr = Some(self.lower_expr(e));
2631                 } else {
2632                     stmts.extend(self.lower_stmt(stmt));
2633                 }
2634             } else {
2635                 stmts.extend(self.lower_stmt(stmt));
2636             }
2637         }
2638
2639         hir::Block {
2640             hir_id: self.lower_node_id(b.id),
2641             stmts: self.arena.alloc_from_iter(stmts),
2642             expr,
2643             rules: self.lower_block_check_mode(&b.rules),
2644             span: b.span,
2645             targeted_by_break,
2646         }
2647     }
2648
2649     /// Lowers a block directly to an expression, presuming that it
2650     /// has no attributes and is not targeted by a `break`.
2651     fn lower_block_expr(&mut self, b: &Block) -> hir::Expr<'hir> {
2652         let block = self.lower_block(b, false);
2653         self.expr_block(block, AttrVec::new())
2654     }
2655
2656     fn lower_pat(&mut self, p: &Pat) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
2657         let node = match p.kind {
2658             PatKind::Wild => hir::PatKind::Wild,
2659             PatKind::Ident(ref binding_mode, ident, ref sub) => {
2660                 let lower_sub = |this: &mut Self| sub.as_ref().map(|s| this.lower_pat(&*s));
2661                 let node = self.lower_pat_ident(p, binding_mode, ident, lower_sub);
2662                 node
2663             }
2664             PatKind::Lit(ref e) => hir::PatKind::Lit(self.lower_expr(e)),
2665             PatKind::TupleStruct(ref path, ref pats) => {
2666                 let qpath = self.lower_qpath(
2667                     p.id,
2668                     &None,
2669                     path,
2670                     ParamMode::Optional,
2671                     ImplTraitContext::disallowed(),
2672                 );
2673                 let (pats, ddpos) = self.lower_pat_tuple(pats, "tuple struct");
2674                 hir::PatKind::TupleStruct(qpath, pats, ddpos)
2675             }
2676             PatKind::Or(ref pats) => {
2677                 hir::PatKind::Or(self.arena.alloc_from_iter(pats.iter().map(|x| self.lower_pat(x))))
2678             }
2679             PatKind::Path(ref qself, ref path) => {
2680                 let qpath = self.lower_qpath(
2681                     p.id,
2682                     qself,
2683                     path,
2684                     ParamMode::Optional,
2685                     ImplTraitContext::disallowed(),
2686                 );
2687                 hir::PatKind::Path(qpath)
2688             }
2689             PatKind::Struct(ref path, ref fields, etc) => {
2690                 let qpath = self.lower_qpath(
2691                     p.id,
2692                     &None,
2693                     path,
2694                     ParamMode::Optional,
2695                     ImplTraitContext::disallowed(),
2696                 );
2697
2698                 let fs = self.arena.alloc_from_iter(fields.iter().map(|f| hir::FieldPat {
2699                     hir_id: self.next_id(),
2700                     ident: f.ident,
2701                     pat: self.lower_pat(&f.pat),
2702                     is_shorthand: f.is_shorthand,
2703                     span: f.span,
2704                 }));
2705                 hir::PatKind::Struct(qpath, fs, etc)
2706             }
2707             PatKind::Tuple(ref pats) => {
2708                 let (pats, ddpos) = self.lower_pat_tuple(pats, "tuple");
2709                 hir::PatKind::Tuple(pats, ddpos)
2710             }
2711             PatKind::Box(ref inner) => hir::PatKind::Box(self.lower_pat(inner)),
2712             PatKind::Ref(ref inner, mutbl) => hir::PatKind::Ref(self.lower_pat(inner), mutbl),
2713             PatKind::Range(ref e1, ref e2, Spanned { node: ref end, .. }) => hir::PatKind::Range(
2714                 self.lower_expr(e1),
2715                 self.lower_expr(e2),
2716                 self.lower_range_end(end),
2717             ),
2718             PatKind::Slice(ref pats) => self.lower_pat_slice(pats),
2719             PatKind::Rest => {
2720                 // If we reach here the `..` pattern is not semantically allowed.
2721                 self.ban_illegal_rest_pat(p.span)
2722             }
2723             PatKind::Paren(ref inner) => return self.lower_pat(inner),
2724             PatKind::Mac(_) => panic!("Shouldn't exist here"),
2725         };
2726
2727         self.pat_with_node_id_of(p, node)
2728     }
2729
2730     fn lower_pat_tuple(
2731         &mut self,
2732         pats: &[AstP<Pat>],
2733         ctx: &str,
2734     ) -> (&'hir [&'hir hir::Pat<'hir>], Option<usize>) {
2735         let mut elems = Vec::with_capacity(pats.len());
2736         let mut rest = None;
2737
2738         let mut iter = pats.iter().enumerate();
2739         for (idx, pat) in iter.by_ref() {
2740             // Interpret the first `..` pattern as a sub-tuple pattern.
2741             // Note that unlike for slice patterns,
2742             // where `xs @ ..` is a legal sub-slice pattern,
2743             // it is not a legal sub-tuple pattern.
2744             if pat.is_rest() {
2745                 rest = Some((idx, pat.span));
2746                 break;
2747             }
2748             // It was not a sub-tuple pattern so lower it normally.
2749             elems.push(self.lower_pat(pat));
2750         }
2751
2752         for (_, pat) in iter {
2753             // There was a previous sub-tuple pattern; make sure we don't allow more...
2754             if pat.is_rest() {
2755                 // ...but there was one again, so error.
2756                 self.ban_extra_rest_pat(pat.span, rest.unwrap().1, ctx);
2757             } else {
2758                 elems.push(self.lower_pat(pat));
2759             }
2760         }
2761
2762         (self.arena.alloc_from_iter(elems), rest.map(|(ddpos, _)| ddpos))
2763     }
2764
2765     /// Lower a slice pattern of form `[pat_0, ..., pat_n]` into
2766     /// `hir::PatKind::Slice(before, slice, after)`.
2767     ///
2768     /// When encountering `($binding_mode $ident @)? ..` (`slice`),
2769     /// this is interpreted as a sub-slice pattern semantically.
2770     /// Patterns that follow, which are not like `slice` -- or an error occurs, are in `after`.
2771     fn lower_pat_slice(&mut self, pats: &[AstP<Pat>]) -> hir::PatKind<'hir> {
2772         let mut before = Vec::new();
2773         let mut after = Vec::new();
2774         let mut slice = None;
2775         let mut prev_rest_span = None;
2776
2777         let mut iter = pats.iter();
2778         // Lower all the patterns until the first occurence of a sub-slice pattern.
2779         for pat in iter.by_ref() {
2780             match pat.kind {
2781                 // Found a sub-slice pattern `..`. Record, lower it to `_`, and stop here.
2782                 PatKind::Rest => {
2783                     prev_rest_span = Some(pat.span);
2784                     slice = Some(self.pat_wild_with_node_id_of(pat));
2785                     break;
2786                 }
2787                 // Found a sub-slice pattern `$binding_mode $ident @ ..`.
2788                 // Record, lower it to `$binding_mode $ident @ _`, and stop here.
2789                 PatKind::Ident(ref bm, ident, Some(ref sub)) if sub.is_rest() => {
2790                     prev_rest_span = Some(sub.span);
2791                     let lower_sub = |this: &mut Self| Some(this.pat_wild_with_node_id_of(sub));
2792                     let node = self.lower_pat_ident(pat, bm, ident, lower_sub);
2793                     slice = Some(self.pat_with_node_id_of(pat, node));
2794                     break;
2795                 }
2796                 // It was not a subslice pattern so lower it normally.
2797                 _ => before.push(self.lower_pat(pat)),
2798             }
2799         }
2800
2801         // Lower all the patterns after the first sub-slice pattern.
2802         for pat in iter {
2803             // There was a previous subslice pattern; make sure we don't allow more.
2804             let rest_span = match pat.kind {
2805                 PatKind::Rest => Some(pat.span),
2806                 PatKind::Ident(.., Some(ref sub)) if sub.is_rest() => {
2807                     // The `HirValidator` is merciless; add a `_` pattern to avoid ICEs.
2808                     after.push(self.pat_wild_with_node_id_of(pat));
2809                     Some(sub.span)
2810                 }
2811                 _ => None,
2812             };
2813             if let Some(rest_span) = rest_span {
2814                 // We have e.g., `[a, .., b, ..]`. That's no good, error!
2815                 self.ban_extra_rest_pat(rest_span, prev_rest_span.unwrap(), "slice");
2816             } else {
2817                 // Lower the pattern normally.
2818                 after.push(self.lower_pat(pat));
2819             }
2820         }
2821
2822         hir::PatKind::Slice(
2823             self.arena.alloc_from_iter(before),
2824             slice,
2825             self.arena.alloc_from_iter(after),
2826         )
2827     }
2828
2829     fn lower_pat_ident(
2830         &mut self,
2831         p: &Pat,
2832         binding_mode: &BindingMode,
2833         ident: Ident,
2834         lower_sub: impl FnOnce(&mut Self) -> Option<&'hir hir::Pat<'hir>>,
2835     ) -> hir::PatKind<'hir> {
2836         match self.resolver.get_partial_res(p.id).map(|d| d.base_res()) {
2837             // `None` can occur in body-less function signatures
2838             res @ None | res @ Some(Res::Local(_)) => {
2839                 let canonical_id = match res {
2840                     Some(Res::Local(id)) => id,
2841                     _ => p.id,
2842                 };
2843
2844                 hir::PatKind::Binding(
2845                     self.lower_binding_mode(binding_mode),
2846                     self.lower_node_id(canonical_id),
2847                     ident,
2848                     lower_sub(self),
2849                 )
2850             }
2851             Some(res) => hir::PatKind::Path(hir::QPath::Resolved(
2852                 None,
2853                 self.arena.alloc(hir::Path {
2854                     span: ident.span,
2855                     res: self.lower_res(res),
2856                     segments: arena_vec![self; hir::PathSegment::from_ident(ident)],
2857                 }),
2858             )),
2859         }
2860     }
2861
2862     fn pat_wild_with_node_id_of(&mut self, p: &Pat) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
2863         self.pat_with_node_id_of(p, hir::PatKind::Wild)
2864     }
2865
2866     /// Construct a `Pat` with the `HirId` of `p.id` lowered.
2867     fn pat_with_node_id_of(&mut self, p: &Pat, kind: hir::PatKind<'hir>) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
2868         self.arena.alloc(hir::Pat { hir_id: self.lower_node_id(p.id), kind, span: p.span })
2869     }
2870
2871     /// Emit a friendly error for extra `..` patterns in a tuple/tuple struct/slice pattern.
2872     fn ban_extra_rest_pat(&self, sp: Span, prev_sp: Span, ctx: &str) {
2873         self.diagnostic()
2874             .struct_span_err(sp, &format!("`..` can only be used once per {} pattern", ctx))
2875             .span_label(sp, &format!("can only be used once per {} pattern", ctx))
2876             .span_label(prev_sp, "previously used here")
2877             .emit();
2878     }
2879
2880     /// Used to ban the `..` pattern in places it shouldn't be semantically.
2881     fn ban_illegal_rest_pat(&self, sp: Span) -> hir::PatKind<'hir> {
2882         self.diagnostic()
2883             .struct_span_err(sp, "`..` patterns are not allowed here")
2884             .note("only allowed in tuple, tuple struct, and slice patterns")
2885             .emit();
2886
2887         // We're not in a list context so `..` can be reasonably treated
2888         // as `_` because it should always be valid and roughly matches the
2889         // intent of `..` (notice that the rest of a single slot is that slot).
2890         hir::PatKind::Wild
2891     }
2892
2893     fn lower_range_end(&mut self, e: &RangeEnd) -> hir::RangeEnd {
2894         match *e {
2895             RangeEnd::Included(_) => hir::RangeEnd::Included,
2896             RangeEnd::Excluded => hir::RangeEnd::Excluded,
2897         }
2898     }
2899
2900     fn lower_anon_const(&mut self, c: &AnonConst) -> hir::AnonConst {
2901         self.with_new_scopes(|this| hir::AnonConst {
2902             hir_id: this.lower_node_id(c.id),
2903             body: this.lower_const_body(c.value.span, Some(&c.value)),
2904         })
2905     }
2906
2907     fn lower_stmt(&mut self, s: &Stmt) -> SmallVec<[hir::Stmt<'hir>; 1]> {
2908         let kind = match s.kind {
2909             StmtKind::Local(ref l) => {
2910                 let (l, item_ids) = self.lower_local(l);
2911                 let mut ids: SmallVec<[hir::Stmt<'hir>; 1]> = item_ids
2912                     .into_iter()
2913                     .map(|item_id| {
2914                         let item_id = hir::ItemId { id: self.lower_node_id(item_id) };
2915                         self.stmt(s.span, hir::StmtKind::Item(item_id))
2916                     })
2917                     .collect();
2918                 ids.push({
2919                     hir::Stmt {
2920                         hir_id: self.lower_node_id(s.id),
2921                         kind: hir::StmtKind::Local(self.arena.alloc(l)),
2922                         span: s.span,
2923                     }
2924                 });
2925                 return ids;
2926             }
2927             StmtKind::Item(ref it) => {
2928                 // Can only use the ID once.
2929                 let mut id = Some(s.id);
2930                 return self
2931                     .lower_item_id(it)
2932                     .into_iter()
2933                     .map(|item_id| {
2934                         let hir_id = id
2935                             .take()
2936                             .map(|id| self.lower_node_id(id))
2937                             .unwrap_or_else(|| self.next_id());
2938
2939                         hir::Stmt { hir_id, kind: hir::StmtKind::Item(item_id), span: s.span }
2940                     })
2941                     .collect();
2942             }
2943             StmtKind::Expr(ref e) => hir::StmtKind::Expr(self.lower_expr(e)),
2944             StmtKind::Semi(ref e) => hir::StmtKind::Semi(self.lower_expr(e)),
2945             StmtKind::Mac(..) => panic!("shouldn't exist here"),
2946         };
2947         smallvec![hir::Stmt { hir_id: self.lower_node_id(s.id), kind, span: s.span }]
2948     }
2949
2950     fn lower_block_check_mode(&mut self, b: &BlockCheckMode) -> hir::BlockCheckMode {
2951         match *b {
2952             BlockCheckMode::Default => hir::DefaultBlock,
2953             BlockCheckMode::Unsafe(u) => hir::UnsafeBlock(self.lower_unsafe_source(u)),
2954         }
2955     }
2956
2957     fn lower_binding_mode(&mut self, b: &BindingMode) -> hir::BindingAnnotation {
2958         match *b {
2959             BindingMode::ByValue(Mutability::Not) => hir::BindingAnnotation::Unannotated,
2960             BindingMode::ByRef(Mutability::Not) => hir::BindingAnnotation::Ref,
2961             BindingMode::ByValue(Mutability::Mut) => hir::BindingAnnotation::Mutable,
2962             BindingMode::ByRef(Mutability::Mut) => hir::BindingAnnotation::RefMut,
2963         }
2964     }
2965
2966     fn lower_unsafe_source(&mut self, u: UnsafeSource) -> hir::UnsafeSource {
2967         match u {
2968             CompilerGenerated => hir::CompilerGenerated,
2969             UserProvided => hir::UserProvided,
2970         }
2971     }
2972
2973     fn lower_trait_bound_modifier(&mut self, f: TraitBoundModifier) -> hir::TraitBoundModifier {
2974         match f {
2975             TraitBoundModifier::None => hir::TraitBoundModifier::None,
2976             TraitBoundModifier::Maybe => hir::TraitBoundModifier::Maybe,
2977         }
2978     }
2979
2980     // Helper methods for building HIR.
2981
2982     fn stmt(&mut self, span: Span, kind: hir::StmtKind<'hir>) -> hir::Stmt<'hir> {
2983         hir::Stmt { span, kind, hir_id: self.next_id() }
2984     }
2985
2986     fn stmt_expr(&mut self, span: Span, expr: hir::Expr<'hir>) -> hir::Stmt<'hir> {
2987         self.stmt(span, hir::StmtKind::Expr(self.arena.alloc(expr)))
2988     }
2989
2990     fn stmt_let_pat(
2991         &mut self,
2992         attrs: AttrVec,
2993         span: Span,
2994         init: Option<&'hir hir::Expr<'hir>>,
2995         pat: &'hir hir::Pat<'hir>,
2996         source: hir::LocalSource,
2997     ) -> hir::Stmt<'hir> {
2998         let local = hir::Local { attrs, hir_id: self.next_id(), init, pat, source, span, ty: None };
2999         self.stmt(span, hir::StmtKind::Local(self.arena.alloc(local)))
3000     }
3001
3002     fn block_expr(&mut self, expr: &'hir hir::Expr<'hir>) -> &'hir hir::Block<'hir> {
3003         self.block_all(expr.span, &[], Some(expr))
3004     }
3005
3006     fn block_all(
3007         &mut self,
3008         span: Span,
3009         stmts: &'hir [hir::Stmt<'hir>],
3010         expr: Option<&'hir hir::Expr<'hir>>,
3011     ) -> &'hir hir::Block<'hir> {
3012         let blk = hir::Block {
3013             stmts,
3014             expr,
3015             hir_id: self.next_id(),
3016             rules: hir::DefaultBlock,
3017             span,
3018             targeted_by_break: false,
3019         };
3020         self.arena.alloc(blk)
3021     }
3022
3023     /// Constructs a `true` or `false` literal pattern.
3024     fn pat_bool(&mut self, span: Span, val: bool) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
3025         let expr = self.expr_bool(span, val);
3026         self.pat(span, hir::PatKind::Lit(expr))
3027     }
3028
3029     fn pat_ok(&mut self, span: Span, pat: &'hir hir::Pat<'hir>) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
3030         self.pat_std_enum(span, &[sym::result, sym::Result, sym::Ok], arena_vec![self; pat])
3031     }
3032
3033     fn pat_err(&mut self, span: Span, pat: &'hir hir::Pat<'hir>) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
3034         self.pat_std_enum(span, &[sym::result, sym::Result, sym::Err], arena_vec![self; pat])
3035     }
3036
3037     fn pat_some(&mut self, span: Span, pat: &'hir hir::Pat<'hir>) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
3038         self.pat_std_enum(span, &[sym::option, sym::Option, sym::Some], arena_vec![self; pat])
3039     }
3040
3041     fn pat_none(&mut self, span: Span) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
3042         self.pat_std_enum(span, &[sym::option, sym::Option, sym::None], &[])
3043     }
3044
3045     fn pat_std_enum(
3046         &mut self,
3047         span: Span,
3048         components: &[Symbol],
3049         subpats: &'hir [&'hir hir::Pat<'hir>],
3050     ) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
3051         let path = self.std_path(span, components, None, true);
3052         let qpath = hir::QPath::Resolved(None, self.arena.alloc(path));
3053         let pt = if subpats.is_empty() {
3054             hir::PatKind::Path(qpath)
3055         } else {
3056             hir::PatKind::TupleStruct(qpath, subpats, None)
3057         };
3058         self.pat(span, pt)
3059     }
3060
3061     fn pat_ident(&mut self, span: Span, ident: Ident) -> (&'hir hir::Pat<'hir>, hir::HirId) {
3062         self.pat_ident_binding_mode(span, ident, hir::BindingAnnotation::Unannotated)
3063     }
3064
3065     fn pat_ident_binding_mode(
3066         &mut self,
3067         span: Span,
3068         ident: Ident,
3069         bm: hir::BindingAnnotation,
3070     ) -> (&'hir hir::Pat<'hir>, hir::HirId) {
3071         let hir_id = self.next_id();
3072
3073         (
3074             self.arena.alloc(hir::Pat {
3075                 hir_id,
3076                 kind: hir::PatKind::Binding(bm, hir_id, ident.with_span_pos(span), None),
3077                 span,
3078             }),
3079             hir_id,
3080         )
3081     }
3082
3083     fn pat_wild(&mut self, span: Span) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
3084         self.pat(span, hir::PatKind::Wild)
3085     }
3086
3087     fn pat(&mut self, span: Span, kind: hir::PatKind<'hir>) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
3088         self.arena.alloc(hir::Pat { hir_id: self.next_id(), kind, span })
3089     }
3090
3091     /// Given a suffix `["b", "c", "d"]`, returns path `::std::b::c::d` when
3092     /// `fld.cx.use_std`, and `::core::b::c::d` otherwise.
3093     /// The path is also resolved according to `is_value`.
3094     fn std_path(
3095         &mut self,
3096         span: Span,
3097         components: &[Symbol],
3098         params: Option<&'hir hir::GenericArgs<'hir>>,
3099         is_value: bool,
3100     ) -> hir::Path<'hir> {
3101         let ns = if is_value { Namespace::ValueNS } else { Namespace::TypeNS };
3102         let (path, res) = self.resolver.resolve_str_path(span, self.crate_root, components, ns);
3103
3104         let mut segments: Vec<_> = path
3105             .segments
3106             .iter()
3107             .map(|segment| {
3108                 let res = self.expect_full_res(segment.id);
3109                 hir::PathSegment {
3110                     ident: segment.ident,
3111                     hir_id: Some(self.lower_node_id(segment.id)),
3112                     res: Some(self.lower_res(res)),
3113                     infer_args: true,
3114                     args: None,
3115                 }
3116             })
3117             .collect();
3118         segments.last_mut().unwrap().args = params;
3119
3120         hir::Path {
3121             span,
3122             res: res.map_id(|_| panic!("unexpected `NodeId`")),
3123             segments: self.arena.alloc_from_iter(segments),
3124         }
3125     }
3126
3127     fn ty_path(
3128         &mut self,
3129         mut hir_id: hir::HirId,
3130         span: Span,
3131         qpath: hir::QPath<'hir>,
3132     ) -> hir::Ty<'hir> {
3133         let kind = match qpath {
3134             hir::QPath::Resolved(None, path) => {
3135                 // Turn trait object paths into `TyKind::TraitObject` instead.
3136                 match path.res {
3137                     Res::Def(DefKind::Trait, _) | Res::Def(DefKind::TraitAlias, _) => {
3138                         let principal = hir::PolyTraitRef {
3139                             bound_generic_params: &[],
3140                             trait_ref: hir::TraitRef { path, hir_ref_id: hir_id },
3141                             span,
3142                         };
3143
3144                         // The original ID is taken by the `PolyTraitRef`,
3145                         // so the `Ty` itself needs a different one.
3146                         hir_id = self.next_id();
3147                         hir::TyKind::TraitObject(
3148                             arena_vec![self; principal],
3149                             self.elided_dyn_bound(span),
3150                         )
3151                     }
3152                     _ => hir::TyKind::Path(hir::QPath::Resolved(None, path)),
3153                 }
3154             }
3155             _ => hir::TyKind::Path(qpath),
3156         };
3157
3158         hir::Ty { hir_id, kind, span }
3159     }
3160
3161     /// Invoked to create the lifetime argument for a type `&T`
3162     /// with no explicit lifetime.
3163     fn elided_ref_lifetime(&mut self, span: Span) -> hir::Lifetime {
3164         match self.anonymous_lifetime_mode {
3165             // Intercept when we are in an impl header or async fn and introduce an in-band
3166             // lifetime.
3167             // Hence `impl Foo for &u32` becomes `impl<'f> Foo for &'f u32` for some fresh
3168             // `'f`.
3169             AnonymousLifetimeMode::CreateParameter => {
3170                 let fresh_name = self.collect_fresh_in_band_lifetime(span);
3171                 hir::Lifetime {
3172                     hir_id: self.next_id(),
3173                     span,
3174                     name: hir::LifetimeName::Param(fresh_name),
3175                 }
3176             }
3177
3178             AnonymousLifetimeMode::ReportError => self.new_error_lifetime(None, span),
3179
3180             AnonymousLifetimeMode::PassThrough => self.new_implicit_lifetime(span),
3181         }
3182     }
3183
3184     /// Report an error on illegal use of `'_` or a `&T` with no explicit lifetime;
3185     /// return a "error lifetime".
3186     fn new_error_lifetime(&mut self, id: Option<NodeId>, span: Span) -> hir::Lifetime {
3187         let (id, msg, label) = match id {
3188             Some(id) => (id, "`'_` cannot be used here", "`'_` is a reserved lifetime name"),
3189
3190             None => (
3191                 self.resolver.next_node_id(),
3192                 "`&` without an explicit lifetime name cannot be used here",
3193                 "explicit lifetime name needed here",
3194             ),
3195         };
3196
3197         let mut err = struct_span_err!(self.sess, span, E0637, "{}", msg,);
3198         err.span_label(span, label);
3199         err.emit();
3200
3201         self.new_named_lifetime(id, span, hir::LifetimeName::Error)
3202     }
3203
3204     /// Invoked to create the lifetime argument(s) for a path like
3205     /// `std::cell::Ref<T>`; note that implicit lifetimes in these
3206     /// sorts of cases are deprecated. This may therefore report a warning or an
3207     /// error, depending on the mode.
3208     fn elided_path_lifetimes(&mut self, span: Span, count: usize) -> P<[hir::Lifetime]> {
3209         (0..count).map(|_| self.elided_path_lifetime(span)).collect()
3210     }
3211
3212     fn elided_path_lifetime(&mut self, span: Span) -> hir::Lifetime {
3213         match self.anonymous_lifetime_mode {
3214             AnonymousLifetimeMode::CreateParameter => {
3215                 // We should have emitted E0726 when processing this path above
3216                 self.sess
3217                     .delay_span_bug(span, "expected 'implicit elided lifetime not allowed' error");
3218                 let id = self.resolver.next_node_id();
3219                 self.new_named_lifetime(id, span, hir::LifetimeName::Error)
3220             }
3221             // `PassThrough` is the normal case.
3222             // `new_error_lifetime`, which would usually be used in the case of `ReportError`,
3223             // is unsuitable here, as these can occur from missing lifetime parameters in a
3224             // `PathSegment`, for which there is no associated `'_` or `&T` with no explicit
3225             // lifetime. Instead, we simply create an implicit lifetime, which will be checked
3226             // later, at which point a suitable error will be emitted.
3227             AnonymousLifetimeMode::PassThrough | AnonymousLifetimeMode::ReportError => {
3228                 self.new_implicit_lifetime(span)
3229             }
3230         }
3231     }
3232
3233     /// Invoked to create the lifetime argument(s) for an elided trait object
3234     /// bound, like the bound in `Box<dyn Debug>`. This method is not invoked
3235     /// when the bound is written, even if it is written with `'_` like in
3236     /// `Box<dyn Debug + '_>`. In those cases, `lower_lifetime` is invoked.
3237     fn elided_dyn_bound(&mut self, span: Span) -> hir::Lifetime {
3238         match self.anonymous_lifetime_mode {
3239             // NB. We intentionally ignore the create-parameter mode here.
3240             // and instead "pass through" to resolve-lifetimes, which will apply
3241             // the object-lifetime-defaulting rules. Elided object lifetime defaults
3242             // do not act like other elided lifetimes. In other words, given this:
3243             //
3244             //     impl Foo for Box<dyn Debug>
3245             //
3246             // we do not introduce a fresh `'_` to serve as the bound, but instead
3247             // ultimately translate to the equivalent of:
3248             //
3249             //     impl Foo for Box<dyn Debug + 'static>
3250             //
3251             // `resolve_lifetime` has the code to make that happen.
3252             AnonymousLifetimeMode::CreateParameter => {}
3253
3254             AnonymousLifetimeMode::ReportError => {
3255                 // ReportError applies to explicit use of `'_`.
3256             }
3257
3258             // This is the normal case.
3259             AnonymousLifetimeMode::PassThrough => {}
3260         }
3261
3262         let r = hir::Lifetime {
3263             hir_id: self.next_id(),
3264             span,
3265             name: hir::LifetimeName::ImplicitObjectLifetimeDefault,
3266         };
3267         debug!("elided_dyn_bound: r={:?}", r);
3268         r
3269     }
3270
3271     fn new_implicit_lifetime(&mut self, span: Span) -> hir::Lifetime {
3272         hir::Lifetime { hir_id: self.next_id(), span, name: hir::LifetimeName::Implicit }
3273     }
3274
3275     fn maybe_lint_bare_trait(&mut self, span: Span, id: NodeId, is_global: bool) {
3276         // FIXME(davidtwco): This is a hack to detect macros which produce spans of the
3277         // call site which do not have a macro backtrace. See #61963.
3278         let is_macro_callsite = self
3279             .sess
3280             .source_map()
3281             .span_to_snippet(span)
3282             .map(|snippet| snippet.starts_with("#["))
3283             .unwrap_or(true);
3284         if !is_macro_callsite {
3285             self.resolver.lint_buffer().buffer_lint_with_diagnostic(
3286                 builtin::BARE_TRAIT_OBJECTS,
3287                 id,
3288                 span,
3289                 "trait objects without an explicit `dyn` are deprecated",
3290                 builtin::BuiltinLintDiagnostics::BareTraitObject(span, is_global),
3291             )
3292         }
3293     }
3294 }
3295
3296 fn body_ids(bodies: &BTreeMap<hir::BodyId, hir::Body<'hir>>) -> Vec<hir::BodyId> {
3297     // Sorting by span ensures that we get things in order within a
3298     // file, and also puts the files in a sensible order.
3299     let mut body_ids: Vec<_> = bodies.keys().cloned().collect();
3300     body_ids.sort_by_key(|b| bodies[b].value.span);
3301     body_ids
3302 }
3303
3304 /// Helper struct for delayed construction of GenericArgs.
3305 struct GenericArgsCtor<'hir> {
3306     args: Vec<hir::GenericArg<'hir>>,
3307     bindings: &'hir [hir::TypeBinding<'hir>],
3308     parenthesized: bool,
3309 }
3310
3311 impl GenericArgsCtor<'hir> {
3312     fn is_empty(&self) -> bool {
3313         self.args.is_empty() && self.bindings.is_empty() && !self.parenthesized
3314     }
3315
3316     fn into_generic_args(self, arena: &'hir Arena<'hir>) -> hir::GenericArgs<'hir> {
3317         hir::GenericArgs {
3318             args: arena.alloc_from_iter(self.args),
3319             bindings: self.bindings,
3320             parenthesized: self.parenthesized,
3321         }
3322     }
3323 }