]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc/hir/lowering.rs
Auto merge of #66936 - cjgillot:hirene-expr, r=Zoxc
[rust.git] / src / librustc / hir / lowering.rs
1 // ignore-tidy-filelength
2
3 //! Lowers the AST to the HIR.
4 //!
5 //! Since the AST and HIR are fairly similar, this is mostly a simple procedure,
6 //! much like a fold. Where lowering involves a bit more work things get more
7 //! interesting and there are some invariants you should know about. These mostly
8 //! concern spans and IDs.
9 //!
10 //! Spans are assigned to AST nodes during parsing and then are modified during
11 //! expansion to indicate the origin of a node and the process it went through
12 //! being expanded. IDs are assigned to AST nodes just before lowering.
13 //!
14 //! For the simpler lowering steps, IDs and spans should be preserved. Unlike
15 //! expansion we do not preserve the process of lowering in the spans, so spans
16 //! should not be modified here. When creating a new node (as opposed to
17 //! 'folding' an existing one), then you create a new ID using `next_id()`.
18 //!
19 //! You must ensure that IDs are unique. That means that you should only use the
20 //! ID from an AST node in a single HIR node (you can assume that AST node-IDs
21 //! are unique). Every new node must have a unique ID. Avoid cloning HIR nodes.
22 //! If you do, you must then set the new node's ID to a fresh one.
23 //!
24 //! Spans are used for error messages and for tools to map semantics back to
25 //! source code. It is therefore not as important with spans as IDs to be strict
26 //! about use (you can't break the compiler by screwing up a span). Obviously, a
27 //! HIR node can only have a single span. But multiple nodes can have the same
28 //! span and spans don't need to be kept in order, etc. Where code is preserved
29 //! by lowering, it should have the same span as in the AST. Where HIR nodes are
30 //! new it is probably best to give a span for the whole AST node being lowered.
31 //! All nodes should have real spans, don't use dummy spans. Tools are likely to
32 //! get confused if the spans from leaf AST nodes occur in multiple places
33 //! in the HIR, especially for multiple identifiers.
34
35 use crate::arena::Arena;
36 use crate::dep_graph::DepGraph;
37 use crate::hir::def::{DefKind, Namespace, PartialRes, PerNS, Res};
38 use crate::hir::def_id::{DefId, DefIndex, CRATE_DEF_INDEX};
39 use crate::hir::map::{DefKey, DefPathData, Definitions};
40 use crate::hir::ptr::P;
41 use crate::hir::HirVec;
42 use crate::hir::{self, ParamName};
43 use crate::hir::{ConstArg, GenericArg};
44 use crate::lint;
45 use crate::lint::builtin::{self, ELIDED_LIFETIMES_IN_PATHS};
46 use crate::middle::cstore::CrateStore;
47 use crate::session::config::nightly_options;
48 use crate::session::Session;
49 use crate::util::common::FN_OUTPUT_NAME;
50 use crate::util::nodemap::{DefIdMap, NodeMap};
51 use errors::Applicability;
52 use rustc_data_structures::fx::FxHashSet;
53 use rustc_data_structures::sync::Lrc;
54 use rustc_index::vec::IndexVec;
55
56 use smallvec::SmallVec;
57 use std::collections::BTreeMap;
58 use std::mem;
59 use syntax::ast;
60 use syntax::ast::*;
61 use syntax::attr;
62 use syntax::errors;
63 use syntax::print::pprust;
64 use syntax::ptr::P as AstP;
65 use syntax::sess::ParseSess;
66 use syntax::source_map::{respan, DesugaringKind, ExpnData, ExpnKind, Spanned};
67 use syntax::symbol::{kw, sym, Symbol};
68 use syntax::token::{self, Nonterminal, Token};
69 use syntax::tokenstream::{TokenStream, TokenTree};
70 use syntax::visit::{self, Visitor};
71 use syntax_pos::hygiene::ExpnId;
72 use syntax_pos::Span;
73
74 use rustc_error_codes::*;
75
76 macro_rules! arena_vec {
77     () => (
78         &[]
79     );
80     ($this:expr; $($x:expr),*) => (
81         $this.arena.alloc_from_iter(vec![$($x),*])
82     );
83 }
84
85 mod expr;
86 mod item;
87
88 const HIR_ID_COUNTER_LOCKED: u32 = 0xFFFFFFFF;
89
90 pub struct LoweringContext<'a, 'hir: 'a> {
91     crate_root: Option<Symbol>,
92
93     /// Used to assign IDs to HIR nodes that do not directly correspond to AST nodes.
94     sess: &'a Session,
95
96     resolver: &'a mut dyn Resolver,
97
98     /// HACK(Centril): there is a cyclic dependency between the parser and lowering
99     /// if we don't have this function pointer. To avoid that dependency so that
100     /// librustc is independent of the parser, we use dynamic dispatch here.
101     nt_to_tokenstream: NtToTokenstream,
102
103     /// Used to allocate HIR nodes
104     arena: &'hir Arena<'hir>,
105
106     /// The items being lowered are collected here.
107     items: BTreeMap<hir::HirId, hir::Item<'hir>>,
108
109     trait_items: BTreeMap<hir::TraitItemId, hir::TraitItem<'hir>>,
110     impl_items: BTreeMap<hir::ImplItemId, hir::ImplItem<'hir>>,
111     bodies: BTreeMap<hir::BodyId, hir::Body<'hir>>,
112     exported_macros: Vec<hir::MacroDef<'hir>>,
113     non_exported_macro_attrs: Vec<ast::Attribute>,
114
115     trait_impls: BTreeMap<DefId, Vec<hir::HirId>>,
116
117     modules: BTreeMap<hir::HirId, hir::ModuleItems>,
118
119     generator_kind: Option<hir::GeneratorKind>,
120
121     /// Used to get the current `fn`'s def span to point to when using `await`
122     /// outside of an `async fn`.
123     current_item: Option<Span>,
124
125     catch_scopes: Vec<NodeId>,
126     loop_scopes: Vec<NodeId>,
127     is_in_loop_condition: bool,
128     is_in_trait_impl: bool,
129     is_in_dyn_type: bool,
130
131     /// What to do when we encounter either an "anonymous lifetime
132     /// reference". The term "anonymous" is meant to encompass both
133     /// `'_` lifetimes as well as fully elided cases where nothing is
134     /// written at all (e.g., `&T` or `std::cell::Ref<T>`).
135     anonymous_lifetime_mode: AnonymousLifetimeMode,
136
137     /// Used to create lifetime definitions from in-band lifetime usages.
138     /// e.g., `fn foo(x: &'x u8) -> &'x u8` to `fn foo<'x>(x: &'x u8) -> &'x u8`
139     /// When a named lifetime is encountered in a function or impl header and
140     /// has not been defined
141     /// (i.e., it doesn't appear in the in_scope_lifetimes list), it is added
142     /// to this list. The results of this list are then added to the list of
143     /// lifetime definitions in the corresponding impl or function generics.
144     lifetimes_to_define: Vec<(Span, ParamName)>,
145
146     /// `true` if in-band lifetimes are being collected. This is used to
147     /// indicate whether or not we're in a place where new lifetimes will result
148     /// in in-band lifetime definitions, such a function or an impl header,
149     /// including implicit lifetimes from `impl_header_lifetime_elision`.
150     is_collecting_in_band_lifetimes: bool,
151
152     /// Currently in-scope lifetimes defined in impl headers, fn headers, or HRTB.
153     /// When `is_collectin_in_band_lifetimes` is true, each lifetime is checked
154     /// against this list to see if it is already in-scope, or if a definition
155     /// needs to be created for it.
156     ///
157     /// We always store a `modern()` version of the param-name in this
158     /// vector.
159     in_scope_lifetimes: Vec<ParamName>,
160
161     current_module: hir::HirId,
162
163     type_def_lifetime_params: DefIdMap<usize>,
164
165     current_hir_id_owner: Vec<(DefIndex, u32)>,
166     item_local_id_counters: NodeMap<u32>,
167     node_id_to_hir_id: IndexVec<NodeId, hir::HirId>,
168
169     allow_try_trait: Option<Lrc<[Symbol]>>,
170     allow_gen_future: Option<Lrc<[Symbol]>>,
171 }
172
173 pub trait Resolver {
174     fn cstore(&self) -> &dyn CrateStore;
175
176     /// Obtains resolution for a `NodeId` with a single resolution.
177     fn get_partial_res(&mut self, id: NodeId) -> Option<PartialRes>;
178
179     /// Obtains per-namespace resolutions for `use` statement with the given `NodeId`.
180     fn get_import_res(&mut self, id: NodeId) -> PerNS<Option<Res<NodeId>>>;
181
182     /// Obtains resolution for a label with the given `NodeId`.
183     fn get_label_res(&mut self, id: NodeId) -> Option<NodeId>;
184
185     /// We must keep the set of definitions up to date as we add nodes that weren't in the AST.
186     /// This should only return `None` during testing.
187     fn definitions(&mut self) -> &mut Definitions;
188
189     /// Given suffix `["b", "c", "d"]`, creates an AST path for `[::crate_root]::b::c::d` and
190     /// resolves it based on `is_value`.
191     fn resolve_str_path(
192         &mut self,
193         span: Span,
194         crate_root: Option<Symbol>,
195         components: &[Symbol],
196         ns: Namespace,
197     ) -> (ast::Path, Res<NodeId>);
198
199     fn lint_buffer(&mut self) -> &mut lint::LintBuffer;
200
201     fn next_node_id(&mut self) -> NodeId;
202 }
203
204 type NtToTokenstream = fn(&Nonterminal, &ParseSess, Span) -> TokenStream;
205
206 /// Context of `impl Trait` in code, which determines whether it is allowed in an HIR subtree,
207 /// and if so, what meaning it has.
208 #[derive(Debug)]
209 enum ImplTraitContext<'a> {
210     /// Treat `impl Trait` as shorthand for a new universal generic parameter.
211     /// Example: `fn foo(x: impl Debug)`, where `impl Debug` is conceptually
212     /// equivalent to a fresh universal parameter like `fn foo<T: Debug>(x: T)`.
213     ///
214     /// Newly generated parameters should be inserted into the given `Vec`.
215     Universal(&'a mut Vec<hir::GenericParam>),
216
217     /// Treat `impl Trait` as shorthand for a new opaque type.
218     /// Example: `fn foo() -> impl Debug`, where `impl Debug` is conceptually
219     /// equivalent to a new opaque type like `type T = impl Debug; fn foo() -> T`.
220     ///
221     /// We optionally store a `DefId` for the parent item here so we can look up necessary
222     /// information later. It is `None` when no information about the context should be stored
223     /// (e.g., for consts and statics).
224     OpaqueTy(Option<DefId> /* fn def-ID */),
225
226     /// `impl Trait` is not accepted in this position.
227     Disallowed(ImplTraitPosition),
228 }
229
230 /// Position in which `impl Trait` is disallowed.
231 #[derive(Debug, Copy, Clone, PartialEq, Eq)]
232 enum ImplTraitPosition {
233     /// Disallowed in `let` / `const` / `static` bindings.
234     Binding,
235
236     /// All other posiitons.
237     Other,
238 }
239
240 impl<'a> ImplTraitContext<'a> {
241     #[inline]
242     fn disallowed() -> Self {
243         ImplTraitContext::Disallowed(ImplTraitPosition::Other)
244     }
245
246     fn reborrow(&'b mut self) -> ImplTraitContext<'b> {
247         use self::ImplTraitContext::*;
248         match self {
249             Universal(params) => Universal(params),
250             OpaqueTy(fn_def_id) => OpaqueTy(*fn_def_id),
251             Disallowed(pos) => Disallowed(*pos),
252         }
253     }
254 }
255
256 pub fn lower_crate<'a, 'hir>(
257     sess: &'a Session,
258     dep_graph: &'a DepGraph,
259     krate: &'a Crate,
260     resolver: &'a mut dyn Resolver,
261     nt_to_tokenstream: NtToTokenstream,
262     arena: &'hir Arena<'hir>,
263 ) -> hir::Crate<'hir> {
264     // We're constructing the HIR here; we don't care what we will
265     // read, since we haven't even constructed the *input* to
266     // incr. comp. yet.
267     dep_graph.assert_ignored();
268
269     let _prof_timer = sess.prof.generic_activity("hir_lowering");
270
271     LoweringContext {
272         crate_root: sess.parse_sess.injected_crate_name.try_get().copied(),
273         sess,
274         resolver,
275         nt_to_tokenstream,
276         arena,
277         items: BTreeMap::new(),
278         trait_items: BTreeMap::new(),
279         impl_items: BTreeMap::new(),
280         bodies: BTreeMap::new(),
281         trait_impls: BTreeMap::new(),
282         modules: BTreeMap::new(),
283         exported_macros: Vec::new(),
284         non_exported_macro_attrs: Vec::new(),
285         catch_scopes: Vec::new(),
286         loop_scopes: Vec::new(),
287         is_in_loop_condition: false,
288         is_in_trait_impl: false,
289         is_in_dyn_type: false,
290         anonymous_lifetime_mode: AnonymousLifetimeMode::PassThrough,
291         type_def_lifetime_params: Default::default(),
292         current_module: hir::CRATE_HIR_ID,
293         current_hir_id_owner: vec![(CRATE_DEF_INDEX, 0)],
294         item_local_id_counters: Default::default(),
295         node_id_to_hir_id: IndexVec::new(),
296         generator_kind: None,
297         current_item: None,
298         lifetimes_to_define: Vec::new(),
299         is_collecting_in_band_lifetimes: false,
300         in_scope_lifetimes: Vec::new(),
301         allow_try_trait: Some([sym::try_trait][..].into()),
302         allow_gen_future: Some([sym::gen_future][..].into()),
303     }
304     .lower_crate(krate)
305 }
306
307 #[derive(Copy, Clone, PartialEq)]
308 enum ParamMode {
309     /// Any path in a type context.
310     Explicit,
311     /// Path in a type definition, where the anonymous lifetime `'_` is not allowed.
312     ExplicitNamed,
313     /// The `module::Type` in `module::Type::method` in an expression.
314     Optional,
315 }
316
317 enum ParenthesizedGenericArgs {
318     Ok,
319     Err,
320 }
321
322 /// What to do when we encounter an **anonymous** lifetime
323 /// reference. Anonymous lifetime references come in two flavors. You
324 /// have implicit, or fully elided, references to lifetimes, like the
325 /// one in `&T` or `Ref<T>`, and you have `'_` lifetimes, like `&'_ T`
326 /// or `Ref<'_, T>`. These often behave the same, but not always:
327 ///
328 /// - certain usages of implicit references are deprecated, like
329 ///   `Ref<T>`, and we sometimes just give hard errors in those cases
330 ///   as well.
331 /// - for object bounds there is a difference: `Box<dyn Foo>` is not
332 ///   the same as `Box<dyn Foo + '_>`.
333 ///
334 /// We describe the effects of the various modes in terms of three cases:
335 ///
336 /// - **Modern** -- includes all uses of `'_`, but also the lifetime arg
337 ///   of a `&` (e.g., the missing lifetime in something like `&T`)
338 /// - **Dyn Bound** -- if you have something like `Box<dyn Foo>`,
339 ///   there is an elided lifetime bound (`Box<dyn Foo + 'X>`). These
340 ///   elided bounds follow special rules. Note that this only covers
341 ///   cases where *nothing* is written; the `'_` in `Box<dyn Foo +
342 ///   '_>` is a case of "modern" elision.
343 /// - **Deprecated** -- this coverse cases like `Ref<T>`, where the lifetime
344 ///   parameter to ref is completely elided. `Ref<'_, T>` would be the modern,
345 ///   non-deprecated equivalent.
346 ///
347 /// Currently, the handling of lifetime elision is somewhat spread out
348 /// between HIR lowering and -- as described below -- the
349 /// `resolve_lifetime` module. Often we "fallthrough" to that code by generating
350 /// an "elided" or "underscore" lifetime name. In the future, we probably want to move
351 /// everything into HIR lowering.
352 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
353 enum AnonymousLifetimeMode {
354     /// For **Modern** cases, create a new anonymous region parameter
355     /// and reference that.
356     ///
357     /// For **Dyn Bound** cases, pass responsibility to
358     /// `resolve_lifetime` code.
359     ///
360     /// For **Deprecated** cases, report an error.
361     CreateParameter,
362
363     /// Give a hard error when either `&` or `'_` is written. Used to
364     /// rule out things like `where T: Foo<'_>`. Does not imply an
365     /// error on default object bounds (e.g., `Box<dyn Foo>`).
366     ReportError,
367
368     /// Pass responsibility to `resolve_lifetime` code for all cases.
369     PassThrough,
370 }
371
372 struct ImplTraitTypeIdVisitor<'a> {
373     ids: &'a mut SmallVec<[NodeId; 1]>,
374 }
375
376 impl<'a, 'b> Visitor<'a> for ImplTraitTypeIdVisitor<'b> {
377     fn visit_ty(&mut self, ty: &'a Ty) {
378         match ty.kind {
379             TyKind::Typeof(_) | TyKind::BareFn(_) => return,
380
381             TyKind::ImplTrait(id, _) => self.ids.push(id),
382             _ => {}
383         }
384         visit::walk_ty(self, ty);
385     }
386
387     fn visit_path_segment(&mut self, path_span: Span, path_segment: &'v PathSegment) {
388         if let Some(ref p) = path_segment.args {
389             if let GenericArgs::Parenthesized(_) = **p {
390                 return;
391             }
392         }
393         visit::walk_path_segment(self, path_span, path_segment)
394     }
395 }
396
397 impl<'a, 'hir> LoweringContext<'a, 'hir> {
398     fn lower_crate(mut self, c: &Crate) -> hir::Crate<'hir> {
399         /// Full-crate AST visitor that inserts into a fresh
400         /// `LoweringContext` any information that may be
401         /// needed from arbitrary locations in the crate,
402         /// e.g., the number of lifetime generic parameters
403         /// declared for every type and trait definition.
404         struct MiscCollector<'tcx, 'lowering, 'hir> {
405             lctx: &'tcx mut LoweringContext<'lowering, 'hir>,
406             hir_id_owner: Option<NodeId>,
407         }
408
409         impl MiscCollector<'_, '_, '_> {
410             fn allocate_use_tree_hir_id_counters(&mut self, tree: &UseTree, owner: DefIndex) {
411                 match tree.kind {
412                     UseTreeKind::Simple(_, id1, id2) => {
413                         for &id in &[id1, id2] {
414                             self.lctx.resolver.definitions().create_def_with_parent(
415                                 owner,
416                                 id,
417                                 DefPathData::Misc,
418                                 ExpnId::root(),
419                                 tree.prefix.span,
420                             );
421                             self.lctx.allocate_hir_id_counter(id);
422                         }
423                     }
424                     UseTreeKind::Glob => (),
425                     UseTreeKind::Nested(ref trees) => {
426                         for &(ref use_tree, id) in trees {
427                             let hir_id = self.lctx.allocate_hir_id_counter(id);
428                             self.allocate_use_tree_hir_id_counters(use_tree, hir_id.owner);
429                         }
430                     }
431                 }
432             }
433
434             fn with_hir_id_owner<F, T>(&mut self, owner: Option<NodeId>, f: F) -> T
435             where
436                 F: FnOnce(&mut Self) -> T,
437             {
438                 let old = mem::replace(&mut self.hir_id_owner, owner);
439                 let r = f(self);
440                 self.hir_id_owner = old;
441                 r
442             }
443         }
444
445         impl<'tcx, 'lowering, 'hir> Visitor<'tcx> for MiscCollector<'tcx, 'lowering, 'hir> {
446             fn visit_pat(&mut self, p: &'tcx Pat) {
447                 if let PatKind::Paren(..) | PatKind::Rest = p.kind {
448                     // Doesn't generate a HIR node
449                 } else if let Some(owner) = self.hir_id_owner {
450                     self.lctx.lower_node_id_with_owner(p.id, owner);
451                 }
452
453                 visit::walk_pat(self, p)
454             }
455
456             fn visit_item(&mut self, item: &'tcx Item) {
457                 let hir_id = self.lctx.allocate_hir_id_counter(item.id);
458
459                 match item.kind {
460                     ItemKind::Struct(_, ref generics)
461                     | ItemKind::Union(_, ref generics)
462                     | ItemKind::Enum(_, ref generics)
463                     | ItemKind::TyAlias(_, ref generics)
464                     | ItemKind::Trait(_, _, ref generics, ..) => {
465                         let def_id = self.lctx.resolver.definitions().local_def_id(item.id);
466                         let count = generics
467                             .params
468                             .iter()
469                             .filter(|param| match param.kind {
470                                 ast::GenericParamKind::Lifetime { .. } => true,
471                                 _ => false,
472                             })
473                             .count();
474                         self.lctx.type_def_lifetime_params.insert(def_id, count);
475                     }
476                     ItemKind::Use(ref use_tree) => {
477                         self.allocate_use_tree_hir_id_counters(use_tree, hir_id.owner);
478                     }
479                     _ => {}
480                 }
481
482                 self.with_hir_id_owner(Some(item.id), |this| {
483                     visit::walk_item(this, item);
484                 });
485             }
486
487             fn visit_trait_item(&mut self, item: &'tcx AssocItem) {
488                 self.lctx.allocate_hir_id_counter(item.id);
489
490                 match item.kind {
491                     AssocItemKind::Fn(_, None) => {
492                         // Ignore patterns in trait methods without bodies
493                         self.with_hir_id_owner(None, |this| visit::walk_trait_item(this, item));
494                     }
495                     _ => self.with_hir_id_owner(Some(item.id), |this| {
496                         visit::walk_trait_item(this, item);
497                     }),
498                 }
499             }
500
501             fn visit_impl_item(&mut self, item: &'tcx AssocItem) {
502                 self.lctx.allocate_hir_id_counter(item.id);
503                 self.with_hir_id_owner(Some(item.id), |this| {
504                     visit::walk_impl_item(this, item);
505                 });
506             }
507
508             fn visit_foreign_item(&mut self, i: &'tcx ForeignItem) {
509                 // Ignore patterns in foreign items
510                 self.with_hir_id_owner(None, |this| visit::walk_foreign_item(this, i));
511             }
512
513             fn visit_ty(&mut self, t: &'tcx Ty) {
514                 match t.kind {
515                     // Mirrors the case in visit::walk_ty
516                     TyKind::BareFn(ref f) => {
517                         walk_list!(self, visit_generic_param, &f.generic_params);
518                         // Mirrors visit::walk_fn_decl
519                         for parameter in &f.decl.inputs {
520                             // We don't lower the ids of argument patterns
521                             self.with_hir_id_owner(None, |this| {
522                                 this.visit_pat(&parameter.pat);
523                             });
524                             self.visit_ty(&parameter.ty)
525                         }
526                         self.visit_fn_ret_ty(&f.decl.output)
527                     }
528                     _ => visit::walk_ty(self, t),
529                 }
530             }
531         }
532
533         self.lower_node_id(CRATE_NODE_ID);
534         debug_assert!(self.node_id_to_hir_id[CRATE_NODE_ID] == hir::CRATE_HIR_ID);
535
536         visit::walk_crate(&mut MiscCollector { lctx: &mut self, hir_id_owner: None }, c);
537         visit::walk_crate(&mut item::ItemLowerer { lctx: &mut self }, c);
538
539         let module = self.lower_mod(&c.module);
540         let attrs = self.arena.alloc_from_iter(self.lower_attrs(&c.attrs).into_iter());
541         let body_ids = body_ids(&self.bodies);
542
543         self.resolver.definitions().init_node_id_to_hir_id_mapping(self.node_id_to_hir_id);
544
545         hir::Crate {
546             module,
547             attrs,
548             span: c.span,
549             exported_macros: self.arena.alloc_from_iter(self.exported_macros),
550             non_exported_macro_attrs: self.arena.alloc_from_iter(self.non_exported_macro_attrs),
551             items: self.items,
552             trait_items: self.trait_items,
553             impl_items: self.impl_items,
554             bodies: self.bodies,
555             body_ids,
556             trait_impls: self.trait_impls,
557             modules: self.modules,
558         }
559     }
560
561     fn insert_item(&mut self, item: hir::Item<'hir>) {
562         let id = item.hir_id;
563         // FIXME: Use `debug_asset-rt`.
564         assert_eq!(id.local_id, hir::ItemLocalId::from_u32(0));
565         self.items.insert(id, item);
566         self.modules.get_mut(&self.current_module).unwrap().items.insert(id);
567     }
568
569     fn allocate_hir_id_counter(&mut self, owner: NodeId) -> hir::HirId {
570         // Set up the counter if needed.
571         self.item_local_id_counters.entry(owner).or_insert(0);
572         // Always allocate the first `HirId` for the owner itself.
573         let lowered = self.lower_node_id_with_owner(owner, owner);
574         debug_assert_eq!(lowered.local_id.as_u32(), 0);
575         lowered
576     }
577
578     fn lower_node_id_generic<F>(&mut self, ast_node_id: NodeId, alloc_hir_id: F) -> hir::HirId
579     where
580         F: FnOnce(&mut Self) -> hir::HirId,
581     {
582         if ast_node_id == DUMMY_NODE_ID {
583             return hir::DUMMY_HIR_ID;
584         }
585
586         let min_size = ast_node_id.as_usize() + 1;
587
588         if min_size > self.node_id_to_hir_id.len() {
589             self.node_id_to_hir_id.resize(min_size, hir::DUMMY_HIR_ID);
590         }
591
592         let existing_hir_id = self.node_id_to_hir_id[ast_node_id];
593
594         if existing_hir_id == hir::DUMMY_HIR_ID {
595             // Generate a new `HirId`.
596             let hir_id = alloc_hir_id(self);
597             self.node_id_to_hir_id[ast_node_id] = hir_id;
598
599             hir_id
600         } else {
601             existing_hir_id
602         }
603     }
604
605     fn with_hir_id_owner<F, T>(&mut self, owner: NodeId, f: F) -> T
606     where
607         F: FnOnce(&mut Self) -> T,
608     {
609         let counter = self
610             .item_local_id_counters
611             .insert(owner, HIR_ID_COUNTER_LOCKED)
612             .unwrap_or_else(|| panic!("no `item_local_id_counters` entry for {:?}", owner));
613         let def_index = self.resolver.definitions().opt_def_index(owner).unwrap();
614         self.current_hir_id_owner.push((def_index, counter));
615         let ret = f(self);
616         let (new_def_index, new_counter) = self.current_hir_id_owner.pop().unwrap();
617
618         debug_assert!(def_index == new_def_index);
619         debug_assert!(new_counter >= counter);
620
621         let prev = self.item_local_id_counters.insert(owner, new_counter).unwrap();
622         debug_assert!(prev == HIR_ID_COUNTER_LOCKED);
623         ret
624     }
625
626     /// This method allocates a new `HirId` for the given `NodeId` and stores it in
627     /// the `LoweringContext`'s `NodeId => HirId` map.
628     /// Take care not to call this method if the resulting `HirId` is then not
629     /// actually used in the HIR, as that would trigger an assertion in the
630     /// `HirIdValidator` later on, which makes sure that all `NodeId`s got mapped
631     /// properly. Calling the method twice with the same `NodeId` is fine though.
632     fn lower_node_id(&mut self, ast_node_id: NodeId) -> hir::HirId {
633         self.lower_node_id_generic(ast_node_id, |this| {
634             let &mut (def_index, ref mut local_id_counter) =
635                 this.current_hir_id_owner.last_mut().unwrap();
636             let local_id = *local_id_counter;
637             *local_id_counter += 1;
638             hir::HirId { owner: def_index, local_id: hir::ItemLocalId::from_u32(local_id) }
639         })
640     }
641
642     fn lower_node_id_with_owner(&mut self, ast_node_id: NodeId, owner: NodeId) -> hir::HirId {
643         self.lower_node_id_generic(ast_node_id, |this| {
644             let local_id_counter = this
645                 .item_local_id_counters
646                 .get_mut(&owner)
647                 .expect("called `lower_node_id_with_owner` before `allocate_hir_id_counter`");
648             let local_id = *local_id_counter;
649
650             // We want to be sure not to modify the counter in the map while it
651             // is also on the stack. Otherwise we'll get lost updates when writing
652             // back from the stack to the map.
653             debug_assert!(local_id != HIR_ID_COUNTER_LOCKED);
654
655             *local_id_counter += 1;
656             let def_index = this.resolver.definitions().opt_def_index(owner).expect(
657                 "you forgot to call `create_def_with_parent` or are lowering node-IDs \
658                          that do not belong to the current owner",
659             );
660
661             hir::HirId { owner: def_index, local_id: hir::ItemLocalId::from_u32(local_id) }
662         })
663     }
664
665     fn next_id(&mut self) -> hir::HirId {
666         let node_id = self.resolver.next_node_id();
667         self.lower_node_id(node_id)
668     }
669
670     fn lower_res(&mut self, res: Res<NodeId>) -> Res {
671         res.map_id(|id| {
672             self.lower_node_id_generic(id, |_| {
673                 panic!("expected `NodeId` to be lowered already for res {:#?}", res);
674             })
675         })
676     }
677
678     fn expect_full_res(&mut self, id: NodeId) -> Res<NodeId> {
679         self.resolver.get_partial_res(id).map_or(Res::Err, |pr| {
680             if pr.unresolved_segments() != 0 {
681                 bug!("path not fully resolved: {:?}", pr);
682             }
683             pr.base_res()
684         })
685     }
686
687     fn expect_full_res_from_use(&mut self, id: NodeId) -> impl Iterator<Item = Res<NodeId>> {
688         self.resolver.get_import_res(id).present_items()
689     }
690
691     fn diagnostic(&self) -> &errors::Handler {
692         self.sess.diagnostic()
693     }
694
695     /// Reuses the span but adds information like the kind of the desugaring and features that are
696     /// allowed inside this span.
697     fn mark_span_with_reason(
698         &self,
699         reason: DesugaringKind,
700         span: Span,
701         allow_internal_unstable: Option<Lrc<[Symbol]>>,
702     ) -> Span {
703         span.fresh_expansion(ExpnData {
704             allow_internal_unstable,
705             ..ExpnData::default(ExpnKind::Desugaring(reason), span, self.sess.edition())
706         })
707     }
708
709     fn with_anonymous_lifetime_mode<R>(
710         &mut self,
711         anonymous_lifetime_mode: AnonymousLifetimeMode,
712         op: impl FnOnce(&mut Self) -> R,
713     ) -> R {
714         debug!(
715             "with_anonymous_lifetime_mode(anonymous_lifetime_mode={:?})",
716             anonymous_lifetime_mode,
717         );
718         let old_anonymous_lifetime_mode = self.anonymous_lifetime_mode;
719         self.anonymous_lifetime_mode = anonymous_lifetime_mode;
720         let result = op(self);
721         self.anonymous_lifetime_mode = old_anonymous_lifetime_mode;
722         debug!(
723             "with_anonymous_lifetime_mode: restoring anonymous_lifetime_mode={:?}",
724             old_anonymous_lifetime_mode
725         );
726         result
727     }
728
729     /// Creates a new `hir::GenericParam` for every new lifetime and
730     /// type parameter encountered while evaluating `f`. Definitions
731     /// are created with the parent provided. If no `parent_id` is
732     /// provided, no definitions will be returned.
733     ///
734     /// Presuming that in-band lifetimes are enabled, then
735     /// `self.anonymous_lifetime_mode` will be updated to match the
736     /// parameter while `f` is running (and restored afterwards).
737     fn collect_in_band_defs<T, F>(
738         &mut self,
739         parent_id: DefId,
740         anonymous_lifetime_mode: AnonymousLifetimeMode,
741         f: F,
742     ) -> (Vec<hir::GenericParam>, T)
743     where
744         F: FnOnce(&mut LoweringContext<'_, '_>) -> (Vec<hir::GenericParam>, T),
745     {
746         assert!(!self.is_collecting_in_band_lifetimes);
747         assert!(self.lifetimes_to_define.is_empty());
748         let old_anonymous_lifetime_mode = self.anonymous_lifetime_mode;
749
750         self.anonymous_lifetime_mode = anonymous_lifetime_mode;
751         self.is_collecting_in_band_lifetimes = true;
752
753         let (in_band_ty_params, res) = f(self);
754
755         self.is_collecting_in_band_lifetimes = false;
756         self.anonymous_lifetime_mode = old_anonymous_lifetime_mode;
757
758         let lifetimes_to_define = self.lifetimes_to_define.split_off(0);
759
760         let params = lifetimes_to_define
761             .into_iter()
762             .map(|(span, hir_name)| self.lifetime_to_generic_param(span, hir_name, parent_id.index))
763             .chain(in_band_ty_params.into_iter())
764             .collect();
765
766         (params, res)
767     }
768
769     /// Converts a lifetime into a new generic parameter.
770     fn lifetime_to_generic_param(
771         &mut self,
772         span: Span,
773         hir_name: ParamName,
774         parent_index: DefIndex,
775     ) -> hir::GenericParam {
776         let node_id = self.resolver.next_node_id();
777
778         // Get the name we'll use to make the def-path. Note
779         // that collisions are ok here and this shouldn't
780         // really show up for end-user.
781         let (str_name, kind) = match hir_name {
782             ParamName::Plain(ident) => (ident.name, hir::LifetimeParamKind::InBand),
783             ParamName::Fresh(_) => (kw::UnderscoreLifetime, hir::LifetimeParamKind::Elided),
784             ParamName::Error => (kw::UnderscoreLifetime, hir::LifetimeParamKind::Error),
785         };
786
787         // Add a definition for the in-band lifetime def.
788         self.resolver.definitions().create_def_with_parent(
789             parent_index,
790             node_id,
791             DefPathData::LifetimeNs(str_name),
792             ExpnId::root(),
793             span,
794         );
795
796         hir::GenericParam {
797             hir_id: self.lower_node_id(node_id),
798             name: hir_name,
799             attrs: hir_vec![],
800             bounds: hir_vec![],
801             span,
802             pure_wrt_drop: false,
803             kind: hir::GenericParamKind::Lifetime { kind },
804         }
805     }
806
807     /// When there is a reference to some lifetime `'a`, and in-band
808     /// lifetimes are enabled, then we want to push that lifetime into
809     /// the vector of names to define later. In that case, it will get
810     /// added to the appropriate generics.
811     fn maybe_collect_in_band_lifetime(&mut self, ident: Ident) {
812         if !self.is_collecting_in_band_lifetimes {
813             return;
814         }
815
816         if !self.sess.features_untracked().in_band_lifetimes {
817             return;
818         }
819
820         if self.in_scope_lifetimes.contains(&ParamName::Plain(ident.modern())) {
821             return;
822         }
823
824         let hir_name = ParamName::Plain(ident);
825
826         if self.lifetimes_to_define.iter().any(|(_, lt_name)| lt_name.modern() == hir_name.modern())
827         {
828             return;
829         }
830
831         self.lifetimes_to_define.push((ident.span, hir_name));
832     }
833
834     /// When we have either an elided or `'_` lifetime in an impl
835     /// header, we convert it to an in-band lifetime.
836     fn collect_fresh_in_band_lifetime(&mut self, span: Span) -> ParamName {
837         assert!(self.is_collecting_in_band_lifetimes);
838         let index = self.lifetimes_to_define.len() + self.in_scope_lifetimes.len();
839         let hir_name = ParamName::Fresh(index);
840         self.lifetimes_to_define.push((span, hir_name));
841         hir_name
842     }
843
844     // Evaluates `f` with the lifetimes in `params` in-scope.
845     // This is used to track which lifetimes have already been defined, and
846     // which are new in-band lifetimes that need to have a definition created
847     // for them.
848     fn with_in_scope_lifetime_defs<T, F>(&mut self, params: &[GenericParam], f: F) -> T
849     where
850         F: FnOnce(&mut LoweringContext<'_, 'hir>) -> T,
851     {
852         let old_len = self.in_scope_lifetimes.len();
853         let lt_def_names = params.iter().filter_map(|param| match param.kind {
854             GenericParamKind::Lifetime { .. } => Some(ParamName::Plain(param.ident.modern())),
855             _ => None,
856         });
857         self.in_scope_lifetimes.extend(lt_def_names);
858
859         let res = f(self);
860
861         self.in_scope_lifetimes.truncate(old_len);
862         res
863     }
864
865     /// Appends in-band lifetime defs and argument-position `impl
866     /// Trait` defs to the existing set of generics.
867     ///
868     /// Presuming that in-band lifetimes are enabled, then
869     /// `self.anonymous_lifetime_mode` will be updated to match the
870     /// parameter while `f` is running (and restored afterwards).
871     fn add_in_band_defs<F, T>(
872         &mut self,
873         generics: &Generics,
874         parent_id: DefId,
875         anonymous_lifetime_mode: AnonymousLifetimeMode,
876         f: F,
877     ) -> (hir::Generics, T)
878     where
879         F: FnOnce(&mut LoweringContext<'_, '_>, &mut Vec<hir::GenericParam>) -> T,
880     {
881         let (in_band_defs, (mut lowered_generics, res)) =
882             self.with_in_scope_lifetime_defs(&generics.params, |this| {
883                 this.collect_in_band_defs(parent_id, anonymous_lifetime_mode, |this| {
884                     let mut params = Vec::new();
885                     // Note: it is necessary to lower generics *before* calling `f`.
886                     // When lowering `async fn`, there's a final step when lowering
887                     // the return type that assumes that all in-scope lifetimes have
888                     // already been added to either `in_scope_lifetimes` or
889                     // `lifetimes_to_define`. If we swapped the order of these two,
890                     // in-band-lifetimes introduced by generics or where-clauses
891                     // wouldn't have been added yet.
892                     let generics =
893                         this.lower_generics(generics, ImplTraitContext::Universal(&mut params));
894                     let res = f(this, &mut params);
895                     (params, (generics, res))
896                 })
897             });
898
899         let mut lowered_params: Vec<_> =
900             lowered_generics.params.into_iter().chain(in_band_defs).collect();
901
902         // FIXME(const_generics): the compiler doesn't always cope with
903         // unsorted generic parameters at the moment, so we make sure
904         // that they're ordered correctly here for now. (When we chain
905         // the `in_band_defs`, we might make the order unsorted.)
906         lowered_params.sort_by_key(|param| match param.kind {
907             hir::GenericParamKind::Lifetime { .. } => ParamKindOrd::Lifetime,
908             hir::GenericParamKind::Type { .. } => ParamKindOrd::Type,
909             hir::GenericParamKind::Const { .. } => ParamKindOrd::Const,
910         });
911
912         lowered_generics.params = lowered_params.into();
913
914         (lowered_generics, res)
915     }
916
917     fn with_dyn_type_scope<T, F>(&mut self, in_scope: bool, f: F) -> T
918     where
919         F: FnOnce(&mut LoweringContext<'_, '_>) -> T,
920     {
921         let was_in_dyn_type = self.is_in_dyn_type;
922         self.is_in_dyn_type = in_scope;
923
924         let result = f(self);
925
926         self.is_in_dyn_type = was_in_dyn_type;
927
928         result
929     }
930
931     fn with_new_scopes<T, F>(&mut self, f: F) -> T
932     where
933         F: FnOnce(&mut Self) -> T,
934     {
935         let was_in_loop_condition = self.is_in_loop_condition;
936         self.is_in_loop_condition = false;
937
938         let catch_scopes = mem::take(&mut self.catch_scopes);
939         let loop_scopes = mem::take(&mut self.loop_scopes);
940         let ret = f(self);
941         self.catch_scopes = catch_scopes;
942         self.loop_scopes = loop_scopes;
943
944         self.is_in_loop_condition = was_in_loop_condition;
945
946         ret
947     }
948
949     fn def_key(&mut self, id: DefId) -> DefKey {
950         if id.is_local() {
951             self.resolver.definitions().def_key(id.index)
952         } else {
953             self.resolver.cstore().def_key(id)
954         }
955     }
956
957     fn lower_attrs_arena(&mut self, attrs: &[Attribute]) -> &'hir [Attribute] {
958         self.arena.alloc_from_iter(attrs.iter().map(|a| self.lower_attr(a)))
959     }
960
961     fn lower_attrs(&mut self, attrs: &[Attribute]) -> hir::HirVec<Attribute> {
962         attrs.iter().map(|a| self.lower_attr(a)).collect::<Vec<_>>().into()
963     }
964
965     fn lower_attr(&mut self, attr: &Attribute) -> Attribute {
966         // Note that we explicitly do not walk the path. Since we don't really
967         // lower attributes (we use the AST version) there is nowhere to keep
968         // the `HirId`s. We don't actually need HIR version of attributes anyway.
969         let kind = match attr.kind {
970             AttrKind::Normal(ref item) => AttrKind::Normal(AttrItem {
971                 path: item.path.clone(),
972                 args: self.lower_mac_args(&item.args),
973             }),
974             AttrKind::DocComment(comment) => AttrKind::DocComment(comment),
975         };
976
977         Attribute { kind, id: attr.id, style: attr.style, span: attr.span }
978     }
979
980     fn lower_mac_args(&mut self, args: &MacArgs) -> MacArgs {
981         match *args {
982             MacArgs::Empty => MacArgs::Empty,
983             MacArgs::Delimited(dspan, delim, ref tokens) => {
984                 MacArgs::Delimited(dspan, delim, self.lower_token_stream(tokens.clone()))
985             }
986             MacArgs::Eq(eq_span, ref tokens) => {
987                 MacArgs::Eq(eq_span, self.lower_token_stream(tokens.clone()))
988             }
989         }
990     }
991
992     fn lower_token_stream(&mut self, tokens: TokenStream) -> TokenStream {
993         tokens.into_trees().flat_map(|tree| self.lower_token_tree(tree).into_trees()).collect()
994     }
995
996     fn lower_token_tree(&mut self, tree: TokenTree) -> TokenStream {
997         match tree {
998             TokenTree::Token(token) => self.lower_token(token),
999             TokenTree::Delimited(span, delim, tts) => {
1000                 TokenTree::Delimited(span, delim, self.lower_token_stream(tts)).into()
1001             }
1002         }
1003     }
1004
1005     fn lower_token(&mut self, token: Token) -> TokenStream {
1006         match token.kind {
1007             token::Interpolated(nt) => {
1008                 let tts = (self.nt_to_tokenstream)(&nt, &self.sess.parse_sess, token.span);
1009                 self.lower_token_stream(tts)
1010             }
1011             _ => TokenTree::Token(token).into(),
1012         }
1013     }
1014
1015     /// Given an associated type constraint like one of these:
1016     ///
1017     /// ```
1018     /// T: Iterator<Item: Debug>
1019     ///             ^^^^^^^^^^^
1020     /// T: Iterator<Item = Debug>
1021     ///             ^^^^^^^^^^^^
1022     /// ```
1023     ///
1024     /// returns a `hir::TypeBinding` representing `Item`.
1025     fn lower_assoc_ty_constraint(
1026         &mut self,
1027         constraint: &AssocTyConstraint,
1028         itctx: ImplTraitContext<'_>,
1029     ) -> hir::TypeBinding {
1030         debug!("lower_assoc_ty_constraint(constraint={:?}, itctx={:?})", constraint, itctx);
1031
1032         let kind = match constraint.kind {
1033             AssocTyConstraintKind::Equality { ref ty } => {
1034                 hir::TypeBindingKind::Equality { ty: self.lower_ty(ty, itctx) }
1035             }
1036             AssocTyConstraintKind::Bound { ref bounds } => {
1037                 // Piggy-back on the `impl Trait` context to figure out the correct behavior.
1038                 let (desugar_to_impl_trait, itctx) = match itctx {
1039                     // We are in the return position:
1040                     //
1041                     //     fn foo() -> impl Iterator<Item: Debug>
1042                     //
1043                     // so desugar to
1044                     //
1045                     //     fn foo() -> impl Iterator<Item = impl Debug>
1046                     ImplTraitContext::OpaqueTy(_) => (true, itctx),
1047
1048                     // We are in the argument position, but within a dyn type:
1049                     //
1050                     //     fn foo(x: dyn Iterator<Item: Debug>)
1051                     //
1052                     // so desugar to
1053                     //
1054                     //     fn foo(x: dyn Iterator<Item = impl Debug>)
1055                     ImplTraitContext::Universal(_) if self.is_in_dyn_type => (true, itctx),
1056
1057                     // In `type Foo = dyn Iterator<Item: Debug>` we desugar to
1058                     // `type Foo = dyn Iterator<Item = impl Debug>` but we have to override the
1059                     // "impl trait context" to permit `impl Debug` in this position (it desugars
1060                     // then to an opaque type).
1061                     //
1062                     // FIXME: this is only needed until `impl Trait` is allowed in type aliases.
1063                     ImplTraitContext::Disallowed(_) if self.is_in_dyn_type => {
1064                         (true, ImplTraitContext::OpaqueTy(None))
1065                     }
1066
1067                     // We are in the parameter position, but not within a dyn type:
1068                     //
1069                     //     fn foo(x: impl Iterator<Item: Debug>)
1070                     //
1071                     // so we leave it as is and this gets expanded in astconv to a bound like
1072                     // `<T as Iterator>::Item: Debug` where `T` is the type parameter for the
1073                     // `impl Iterator`.
1074                     _ => (false, itctx),
1075                 };
1076
1077                 if desugar_to_impl_trait {
1078                     // Desugar `AssocTy: Bounds` into `AssocTy = impl Bounds`. We do this by
1079                     // constructing the HIR for `impl bounds...` and then lowering that.
1080
1081                     let impl_trait_node_id = self.resolver.next_node_id();
1082                     let parent_def_index = self.current_hir_id_owner.last().unwrap().0;
1083                     self.resolver.definitions().create_def_with_parent(
1084                         parent_def_index,
1085                         impl_trait_node_id,
1086                         DefPathData::ImplTrait,
1087                         ExpnId::root(),
1088                         constraint.span,
1089                     );
1090
1091                     self.with_dyn_type_scope(false, |this| {
1092                         let node_id = this.resolver.next_node_id();
1093                         let ty = this.lower_ty(
1094                             &Ty {
1095                                 id: node_id,
1096                                 kind: TyKind::ImplTrait(impl_trait_node_id, bounds.clone()),
1097                                 span: constraint.span,
1098                             },
1099                             itctx,
1100                         );
1101
1102                         hir::TypeBindingKind::Equality { ty }
1103                     })
1104                 } else {
1105                     // Desugar `AssocTy: Bounds` into a type binding where the
1106                     // later desugars into a trait predicate.
1107                     let bounds = self.lower_param_bounds(bounds, itctx);
1108
1109                     hir::TypeBindingKind::Constraint { bounds }
1110                 }
1111             }
1112         };
1113
1114         hir::TypeBinding {
1115             hir_id: self.lower_node_id(constraint.id),
1116             ident: constraint.ident,
1117             kind,
1118             span: constraint.span,
1119         }
1120     }
1121
1122     fn lower_generic_arg(
1123         &mut self,
1124         arg: &ast::GenericArg,
1125         itctx: ImplTraitContext<'_>,
1126     ) -> hir::GenericArg {
1127         match arg {
1128             ast::GenericArg::Lifetime(lt) => GenericArg::Lifetime(self.lower_lifetime(&lt)),
1129             ast::GenericArg::Type(ty) => {
1130                 // We parse const arguments as path types as we cannot distiguish them durring
1131                 // parsing. We try to resolve that ambiguity by attempting resolution in both the
1132                 // type and value namespaces. If we resolved the path in the value namespace, we
1133                 // transform it into a generic const argument.
1134                 if let TyKind::Path(ref qself, ref path) = ty.kind {
1135                     if let Some(partial_res) = self.resolver.get_partial_res(ty.id) {
1136                         let res = partial_res.base_res();
1137                         if !res.matches_ns(Namespace::TypeNS) {
1138                             debug!(
1139                                 "lower_generic_arg: Lowering type argument as const argument: {:?}",
1140                                 ty,
1141                             );
1142
1143                             // Construct a AnonConst where the expr is the "ty"'s path.
1144
1145                             let parent_def_index = self.current_hir_id_owner.last().unwrap().0;
1146                             let node_id = self.resolver.next_node_id();
1147
1148                             // Add a definition for the in-band const def.
1149                             self.resolver.definitions().create_def_with_parent(
1150                                 parent_def_index,
1151                                 node_id,
1152                                 DefPathData::AnonConst,
1153                                 ExpnId::root(),
1154                                 ty.span,
1155                             );
1156
1157                             let path_expr = Expr {
1158                                 id: ty.id,
1159                                 kind: ExprKind::Path(qself.clone(), path.clone()),
1160                                 span: ty.span,
1161                                 attrs: AttrVec::new(),
1162                             };
1163
1164                             let ct = self.with_new_scopes(|this| hir::AnonConst {
1165                                 hir_id: this.lower_node_id(node_id),
1166                                 body: this.lower_const_body(path_expr.span, Some(&path_expr)),
1167                             });
1168                             return GenericArg::Const(ConstArg { value: ct, span: ty.span });
1169                         }
1170                     }
1171                 }
1172                 GenericArg::Type(self.lower_ty_direct(&ty, itctx))
1173             }
1174             ast::GenericArg::Const(ct) => GenericArg::Const(ConstArg {
1175                 value: self.lower_anon_const(&ct),
1176                 span: ct.value.span,
1177             }),
1178         }
1179     }
1180
1181     fn lower_ty(&mut self, t: &Ty, itctx: ImplTraitContext<'_>) -> P<hir::Ty> {
1182         P(self.lower_ty_direct(t, itctx))
1183     }
1184
1185     fn lower_path_ty(
1186         &mut self,
1187         t: &Ty,
1188         qself: &Option<QSelf>,
1189         path: &Path,
1190         param_mode: ParamMode,
1191         itctx: ImplTraitContext<'_>,
1192     ) -> hir::Ty {
1193         let id = self.lower_node_id(t.id);
1194         let qpath = self.lower_qpath(t.id, qself, path, param_mode, itctx);
1195         let ty = self.ty_path(id, t.span, qpath);
1196         if let hir::TyKind::TraitObject(..) = ty.kind {
1197             self.maybe_lint_bare_trait(t.span, t.id, qself.is_none() && path.is_global());
1198         }
1199         ty
1200     }
1201
1202     fn ty(&mut self, span: Span, kind: hir::TyKind) -> hir::Ty {
1203         hir::Ty { hir_id: self.next_id(), kind, span }
1204     }
1205
1206     fn ty_tup(&mut self, span: Span, tys: HirVec<hir::Ty>) -> hir::Ty {
1207         self.ty(span, hir::TyKind::Tup(tys))
1208     }
1209
1210     fn lower_ty_direct(&mut self, t: &Ty, mut itctx: ImplTraitContext<'_>) -> hir::Ty {
1211         let kind = match t.kind {
1212             TyKind::Infer => hir::TyKind::Infer,
1213             TyKind::Err => hir::TyKind::Err,
1214             TyKind::Slice(ref ty) => hir::TyKind::Slice(self.lower_ty(ty, itctx)),
1215             TyKind::Ptr(ref mt) => hir::TyKind::Ptr(self.lower_mt(mt, itctx)),
1216             TyKind::Rptr(ref region, ref mt) => {
1217                 let span = self.sess.source_map().next_point(t.span.shrink_to_lo());
1218                 let lifetime = match *region {
1219                     Some(ref lt) => self.lower_lifetime(lt),
1220                     None => self.elided_ref_lifetime(span),
1221                 };
1222                 hir::TyKind::Rptr(lifetime, self.lower_mt(mt, itctx))
1223             }
1224             TyKind::BareFn(ref f) => self.with_in_scope_lifetime_defs(&f.generic_params, |this| {
1225                 this.with_anonymous_lifetime_mode(AnonymousLifetimeMode::PassThrough, |this| {
1226                     hir::TyKind::BareFn(P(hir::BareFnTy {
1227                         generic_params: this.lower_generic_params(
1228                             &f.generic_params,
1229                             &NodeMap::default(),
1230                             ImplTraitContext::disallowed(),
1231                         ),
1232                         unsafety: f.unsafety,
1233                         abi: this.lower_extern(f.ext),
1234                         decl: this.lower_fn_decl(&f.decl, None, false, None),
1235                         param_names: this.lower_fn_params_to_names(&f.decl),
1236                     }))
1237                 })
1238             }),
1239             TyKind::Never => hir::TyKind::Never,
1240             TyKind::Tup(ref tys) => hir::TyKind::Tup(
1241                 tys.iter().map(|ty| self.lower_ty_direct(ty, itctx.reborrow())).collect(),
1242             ),
1243             TyKind::Paren(ref ty) => {
1244                 return self.lower_ty_direct(ty, itctx);
1245             }
1246             TyKind::Path(ref qself, ref path) => {
1247                 return self.lower_path_ty(t, qself, path, ParamMode::Explicit, itctx);
1248             }
1249             TyKind::ImplicitSelf => {
1250                 let res = self.expect_full_res(t.id);
1251                 let res = self.lower_res(res);
1252                 hir::TyKind::Path(hir::QPath::Resolved(
1253                     None,
1254                     P(hir::Path {
1255                         res,
1256                         segments: hir_vec![hir::PathSegment::from_ident(Ident::with_dummy_span(
1257                             kw::SelfUpper
1258                         ))],
1259                         span: t.span,
1260                     }),
1261                 ))
1262             }
1263             TyKind::Array(ref ty, ref length) => {
1264                 hir::TyKind::Array(self.lower_ty(ty, itctx), self.lower_anon_const(length))
1265             }
1266             TyKind::Typeof(ref expr) => hir::TyKind::Typeof(self.lower_anon_const(expr)),
1267             TyKind::TraitObject(ref bounds, kind) => {
1268                 let mut lifetime_bound = None;
1269                 let (bounds, lifetime_bound) = self.with_dyn_type_scope(true, |this| {
1270                     let bounds = bounds
1271                         .iter()
1272                         .filter_map(|bound| match *bound {
1273                             GenericBound::Trait(ref ty, TraitBoundModifier::None) => {
1274                                 Some(this.lower_poly_trait_ref(ty, itctx.reborrow()))
1275                             }
1276                             GenericBound::Trait(_, TraitBoundModifier::Maybe) => None,
1277                             GenericBound::Outlives(ref lifetime) => {
1278                                 if lifetime_bound.is_none() {
1279                                     lifetime_bound = Some(this.lower_lifetime(lifetime));
1280                                 }
1281                                 None
1282                             }
1283                         })
1284                         .collect();
1285                     let lifetime_bound =
1286                         lifetime_bound.unwrap_or_else(|| this.elided_dyn_bound(t.span));
1287                     (bounds, lifetime_bound)
1288                 });
1289                 if kind != TraitObjectSyntax::Dyn {
1290                     self.maybe_lint_bare_trait(t.span, t.id, false);
1291                 }
1292                 hir::TyKind::TraitObject(bounds, lifetime_bound)
1293             }
1294             TyKind::ImplTrait(def_node_id, ref bounds) => {
1295                 let span = t.span;
1296                 match itctx {
1297                     ImplTraitContext::OpaqueTy(fn_def_id) => {
1298                         self.lower_opaque_impl_trait(span, fn_def_id, def_node_id, |this| {
1299                             this.lower_param_bounds(bounds, itctx)
1300                         })
1301                     }
1302                     ImplTraitContext::Universal(in_band_ty_params) => {
1303                         // Add a definition for the in-band `Param`.
1304                         let def_index =
1305                             self.resolver.definitions().opt_def_index(def_node_id).unwrap();
1306
1307                         let hir_bounds = self.lower_param_bounds(
1308                             bounds,
1309                             ImplTraitContext::Universal(in_band_ty_params),
1310                         );
1311                         // Set the name to `impl Bound1 + Bound2`.
1312                         let ident = Ident::from_str_and_span(&pprust::ty_to_string(t), span);
1313                         in_band_ty_params.push(hir::GenericParam {
1314                             hir_id: self.lower_node_id(def_node_id),
1315                             name: ParamName::Plain(ident),
1316                             pure_wrt_drop: false,
1317                             attrs: hir_vec![],
1318                             bounds: hir_bounds,
1319                             span,
1320                             kind: hir::GenericParamKind::Type {
1321                                 default: None,
1322                                 synthetic: Some(hir::SyntheticTyParamKind::ImplTrait),
1323                             },
1324                         });
1325
1326                         hir::TyKind::Path(hir::QPath::Resolved(
1327                             None,
1328                             P(hir::Path {
1329                                 span,
1330                                 res: Res::Def(DefKind::TyParam, DefId::local(def_index)),
1331                                 segments: hir_vec![hir::PathSegment::from_ident(ident)],
1332                             }),
1333                         ))
1334                     }
1335                     ImplTraitContext::Disallowed(pos) => {
1336                         let allowed_in = if self.sess.features_untracked().impl_trait_in_bindings {
1337                             "bindings or function and inherent method return types"
1338                         } else {
1339                             "function and inherent method return types"
1340                         };
1341                         let mut err = struct_span_err!(
1342                             self.sess,
1343                             t.span,
1344                             E0562,
1345                             "`impl Trait` not allowed outside of {}",
1346                             allowed_in,
1347                         );
1348                         if pos == ImplTraitPosition::Binding && nightly_options::is_nightly_build()
1349                         {
1350                             help!(
1351                                 err,
1352                                 "add `#![feature(impl_trait_in_bindings)]` to the crate \
1353                                    attributes to enable"
1354                             );
1355                         }
1356                         err.emit();
1357                         hir::TyKind::Err
1358                     }
1359                 }
1360             }
1361             TyKind::Mac(_) => bug!("`TyKind::Mac` should have been expanded by now"),
1362             TyKind::CVarArgs => {
1363                 self.sess.delay_span_bug(
1364                     t.span,
1365                     "`TyKind::CVarArgs` should have been handled elsewhere",
1366                 );
1367                 hir::TyKind::Err
1368             }
1369         };
1370
1371         hir::Ty { kind, span: t.span, hir_id: self.lower_node_id(t.id) }
1372     }
1373
1374     fn lower_opaque_impl_trait(
1375         &mut self,
1376         span: Span,
1377         fn_def_id: Option<DefId>,
1378         opaque_ty_node_id: NodeId,
1379         lower_bounds: impl FnOnce(&mut LoweringContext<'_, '_>) -> hir::GenericBounds,
1380     ) -> hir::TyKind {
1381         debug!(
1382             "lower_opaque_impl_trait(fn_def_id={:?}, opaque_ty_node_id={:?}, span={:?})",
1383             fn_def_id, opaque_ty_node_id, span,
1384         );
1385
1386         // Make sure we know that some funky desugaring has been going on here.
1387         // This is a first: there is code in other places like for loop
1388         // desugaring that explicitly states that we don't want to track that.
1389         // Not tracking it makes lints in rustc and clippy very fragile, as
1390         // frequently opened issues show.
1391         let opaque_ty_span = self.mark_span_with_reason(DesugaringKind::OpaqueTy, span, None);
1392
1393         let opaque_ty_def_index =
1394             self.resolver.definitions().opt_def_index(opaque_ty_node_id).unwrap();
1395
1396         self.allocate_hir_id_counter(opaque_ty_node_id);
1397
1398         let hir_bounds = self.with_hir_id_owner(opaque_ty_node_id, lower_bounds);
1399
1400         let (lifetimes, lifetime_defs) = self.lifetimes_from_impl_trait_bounds(
1401             opaque_ty_node_id,
1402             opaque_ty_def_index,
1403             &hir_bounds,
1404         );
1405
1406         debug!("lower_opaque_impl_trait: lifetimes={:#?}", lifetimes,);
1407
1408         debug!("lower_opaque_impl_trait: lifetime_defs={:#?}", lifetime_defs,);
1409
1410         self.with_hir_id_owner(opaque_ty_node_id, |lctx| {
1411             let opaque_ty_item = hir::OpaqueTy {
1412                 generics: hir::Generics {
1413                     params: lifetime_defs,
1414                     where_clause: hir::WhereClause { predicates: hir_vec![], span },
1415                     span,
1416                 },
1417                 bounds: hir_bounds,
1418                 impl_trait_fn: fn_def_id,
1419                 origin: hir::OpaqueTyOrigin::FnReturn,
1420             };
1421
1422             trace!("lower_opaque_impl_trait: {:#?}", opaque_ty_def_index);
1423             let opaque_ty_id =
1424                 lctx.generate_opaque_type(opaque_ty_node_id, opaque_ty_item, span, opaque_ty_span);
1425
1426             // `impl Trait` now just becomes `Foo<'a, 'b, ..>`.
1427             hir::TyKind::Def(hir::ItemId { id: opaque_ty_id }, lifetimes)
1428         })
1429     }
1430
1431     /// Registers a new opaque type with the proper `NodeId`s and
1432     /// returns the lowered node-ID for the opaque type.
1433     fn generate_opaque_type(
1434         &mut self,
1435         opaque_ty_node_id: NodeId,
1436         opaque_ty_item: hir::OpaqueTy,
1437         span: Span,
1438         opaque_ty_span: Span,
1439     ) -> hir::HirId {
1440         let opaque_ty_item_kind = hir::ItemKind::OpaqueTy(opaque_ty_item);
1441         let opaque_ty_id = self.lower_node_id(opaque_ty_node_id);
1442         // Generate an `type Foo = impl Trait;` declaration.
1443         trace!("registering opaque type with id {:#?}", opaque_ty_id);
1444         let opaque_ty_item = hir::Item {
1445             hir_id: opaque_ty_id,
1446             ident: Ident::invalid(),
1447             attrs: Default::default(),
1448             kind: opaque_ty_item_kind,
1449             vis: respan(span.shrink_to_lo(), hir::VisibilityKind::Inherited),
1450             span: opaque_ty_span,
1451         };
1452
1453         // Insert the item into the global item list. This usually happens
1454         // automatically for all AST items. But this opaque type item
1455         // does not actually exist in the AST.
1456         self.insert_item(opaque_ty_item);
1457         opaque_ty_id
1458     }
1459
1460     fn lifetimes_from_impl_trait_bounds(
1461         &mut self,
1462         opaque_ty_id: NodeId,
1463         parent_index: DefIndex,
1464         bounds: &hir::GenericBounds,
1465     ) -> (HirVec<hir::GenericArg>, HirVec<hir::GenericParam>) {
1466         debug!(
1467             "lifetimes_from_impl_trait_bounds(opaque_ty_id={:?}, \
1468              parent_index={:?}, \
1469              bounds={:#?})",
1470             opaque_ty_id, parent_index, bounds,
1471         );
1472
1473         // This visitor walks over `impl Trait` bounds and creates defs for all lifetimes that
1474         // appear in the bounds, excluding lifetimes that are created within the bounds.
1475         // E.g., `'a`, `'b`, but not `'c` in `impl for<'c> SomeTrait<'a, 'b, 'c>`.
1476         struct ImplTraitLifetimeCollector<'r, 'a, 'hir> {
1477             context: &'r mut LoweringContext<'a, 'hir>,
1478             parent: DefIndex,
1479             opaque_ty_id: NodeId,
1480             collect_elided_lifetimes: bool,
1481             currently_bound_lifetimes: Vec<hir::LifetimeName>,
1482             already_defined_lifetimes: FxHashSet<hir::LifetimeName>,
1483             output_lifetimes: Vec<hir::GenericArg>,
1484             output_lifetime_params: Vec<hir::GenericParam>,
1485         }
1486
1487         impl<'r, 'a, 'v, 'hir> hir::intravisit::Visitor<'v> for ImplTraitLifetimeCollector<'r, 'a, 'hir> {
1488             fn nested_visit_map<'this>(
1489                 &'this mut self,
1490             ) -> hir::intravisit::NestedVisitorMap<'this, 'v> {
1491                 hir::intravisit::NestedVisitorMap::None
1492             }
1493
1494             fn visit_generic_args(&mut self, span: Span, parameters: &'v hir::GenericArgs) {
1495                 // Don't collect elided lifetimes used inside of `Fn()` syntax.
1496                 if parameters.parenthesized {
1497                     let old_collect_elided_lifetimes = self.collect_elided_lifetimes;
1498                     self.collect_elided_lifetimes = false;
1499                     hir::intravisit::walk_generic_args(self, span, parameters);
1500                     self.collect_elided_lifetimes = old_collect_elided_lifetimes;
1501                 } else {
1502                     hir::intravisit::walk_generic_args(self, span, parameters);
1503                 }
1504             }
1505
1506             fn visit_ty(&mut self, t: &'v hir::Ty) {
1507                 // Don't collect elided lifetimes used inside of `fn()` syntax.
1508                 if let hir::TyKind::BareFn(_) = t.kind {
1509                     let old_collect_elided_lifetimes = self.collect_elided_lifetimes;
1510                     self.collect_elided_lifetimes = false;
1511
1512                     // Record the "stack height" of `for<'a>` lifetime bindings
1513                     // to be able to later fully undo their introduction.
1514                     let old_len = self.currently_bound_lifetimes.len();
1515                     hir::intravisit::walk_ty(self, t);
1516                     self.currently_bound_lifetimes.truncate(old_len);
1517
1518                     self.collect_elided_lifetimes = old_collect_elided_lifetimes;
1519                 } else {
1520                     hir::intravisit::walk_ty(self, t)
1521                 }
1522             }
1523
1524             fn visit_poly_trait_ref(
1525                 &mut self,
1526                 trait_ref: &'v hir::PolyTraitRef,
1527                 modifier: hir::TraitBoundModifier,
1528             ) {
1529                 // Record the "stack height" of `for<'a>` lifetime bindings
1530                 // to be able to later fully undo their introduction.
1531                 let old_len = self.currently_bound_lifetimes.len();
1532                 hir::intravisit::walk_poly_trait_ref(self, trait_ref, modifier);
1533                 self.currently_bound_lifetimes.truncate(old_len);
1534             }
1535
1536             fn visit_generic_param(&mut self, param: &'v hir::GenericParam) {
1537                 // Record the introduction of 'a in `for<'a> ...`.
1538                 if let hir::GenericParamKind::Lifetime { .. } = param.kind {
1539                     // Introduce lifetimes one at a time so that we can handle
1540                     // cases like `fn foo<'d>() -> impl for<'a, 'b: 'a, 'c: 'b + 'd>`.
1541                     let lt_name = hir::LifetimeName::Param(param.name);
1542                     self.currently_bound_lifetimes.push(lt_name);
1543                 }
1544
1545                 hir::intravisit::walk_generic_param(self, param);
1546             }
1547
1548             fn visit_lifetime(&mut self, lifetime: &'v hir::Lifetime) {
1549                 let name = match lifetime.name {
1550                     hir::LifetimeName::Implicit | hir::LifetimeName::Underscore => {
1551                         if self.collect_elided_lifetimes {
1552                             // Use `'_` for both implicit and underscore lifetimes in
1553                             // `type Foo<'_> = impl SomeTrait<'_>;`.
1554                             hir::LifetimeName::Underscore
1555                         } else {
1556                             return;
1557                         }
1558                     }
1559                     hir::LifetimeName::Param(_) => lifetime.name,
1560
1561                     // Refers to some other lifetime that is "in
1562                     // scope" within the type.
1563                     hir::LifetimeName::ImplicitObjectLifetimeDefault => return,
1564
1565                     hir::LifetimeName::Error | hir::LifetimeName::Static => return,
1566                 };
1567
1568                 if !self.currently_bound_lifetimes.contains(&name)
1569                     && !self.already_defined_lifetimes.contains(&name)
1570                 {
1571                     self.already_defined_lifetimes.insert(name);
1572
1573                     self.output_lifetimes.push(hir::GenericArg::Lifetime(hir::Lifetime {
1574                         hir_id: self.context.next_id(),
1575                         span: lifetime.span,
1576                         name,
1577                     }));
1578
1579                     let def_node_id = self.context.resolver.next_node_id();
1580                     let hir_id =
1581                         self.context.lower_node_id_with_owner(def_node_id, self.opaque_ty_id);
1582                     self.context.resolver.definitions().create_def_with_parent(
1583                         self.parent,
1584                         def_node_id,
1585                         DefPathData::LifetimeNs(name.ident().name),
1586                         ExpnId::root(),
1587                         lifetime.span,
1588                     );
1589
1590                     let (name, kind) = match name {
1591                         hir::LifetimeName::Underscore => (
1592                             hir::ParamName::Plain(Ident::with_dummy_span(kw::UnderscoreLifetime)),
1593                             hir::LifetimeParamKind::Elided,
1594                         ),
1595                         hir::LifetimeName::Param(param_name) => {
1596                             (param_name, hir::LifetimeParamKind::Explicit)
1597                         }
1598                         _ => bug!("expected `LifetimeName::Param` or `ParamName::Plain`"),
1599                     };
1600
1601                     self.output_lifetime_params.push(hir::GenericParam {
1602                         hir_id,
1603                         name,
1604                         span: lifetime.span,
1605                         pure_wrt_drop: false,
1606                         attrs: hir_vec![],
1607                         bounds: hir_vec![],
1608                         kind: hir::GenericParamKind::Lifetime { kind },
1609                     });
1610                 }
1611             }
1612         }
1613
1614         let mut lifetime_collector = ImplTraitLifetimeCollector {
1615             context: self,
1616             parent: parent_index,
1617             opaque_ty_id,
1618             collect_elided_lifetimes: true,
1619             currently_bound_lifetimes: Vec::new(),
1620             already_defined_lifetimes: FxHashSet::default(),
1621             output_lifetimes: Vec::new(),
1622             output_lifetime_params: Vec::new(),
1623         };
1624
1625         for bound in bounds {
1626             hir::intravisit::walk_param_bound(&mut lifetime_collector, &bound);
1627         }
1628
1629         (
1630             lifetime_collector.output_lifetimes.into(),
1631             lifetime_collector.output_lifetime_params.into(),
1632         )
1633     }
1634
1635     fn lower_qpath(
1636         &mut self,
1637         id: NodeId,
1638         qself: &Option<QSelf>,
1639         p: &Path,
1640         param_mode: ParamMode,
1641         mut itctx: ImplTraitContext<'_>,
1642     ) -> hir::QPath {
1643         let qself_position = qself.as_ref().map(|q| q.position);
1644         let qself = qself.as_ref().map(|q| self.lower_ty(&q.ty, itctx.reborrow()));
1645
1646         let partial_res =
1647             self.resolver.get_partial_res(id).unwrap_or_else(|| PartialRes::new(Res::Err));
1648
1649         let proj_start = p.segments.len() - partial_res.unresolved_segments();
1650         let path = P(hir::Path {
1651             res: self.lower_res(partial_res.base_res()),
1652             segments: p.segments[..proj_start]
1653                 .iter()
1654                 .enumerate()
1655                 .map(|(i, segment)| {
1656                     let param_mode = match (qself_position, param_mode) {
1657                         (Some(j), ParamMode::Optional) if i < j => {
1658                             // This segment is part of the trait path in a
1659                             // qualified path - one of `a`, `b` or `Trait`
1660                             // in `<X as a::b::Trait>::T::U::method`.
1661                             ParamMode::Explicit
1662                         }
1663                         _ => param_mode,
1664                     };
1665
1666                     // Figure out if this is a type/trait segment,
1667                     // which may need lifetime elision performed.
1668                     let parent_def_id = |this: &mut Self, def_id: DefId| DefId {
1669                         krate: def_id.krate,
1670                         index: this.def_key(def_id).parent.expect("missing parent"),
1671                     };
1672                     let type_def_id = match partial_res.base_res() {
1673                         Res::Def(DefKind::AssocTy, def_id) if i + 2 == proj_start => {
1674                             Some(parent_def_id(self, def_id))
1675                         }
1676                         Res::Def(DefKind::Variant, def_id) if i + 1 == proj_start => {
1677                             Some(parent_def_id(self, def_id))
1678                         }
1679                         Res::Def(DefKind::Struct, def_id)
1680                         | Res::Def(DefKind::Union, def_id)
1681                         | Res::Def(DefKind::Enum, def_id)
1682                         | Res::Def(DefKind::TyAlias, def_id)
1683                         | Res::Def(DefKind::Trait, def_id)
1684                             if i + 1 == proj_start =>
1685                         {
1686                             Some(def_id)
1687                         }
1688                         _ => None,
1689                     };
1690                     let parenthesized_generic_args = match partial_res.base_res() {
1691                         // `a::b::Trait(Args)`
1692                         Res::Def(DefKind::Trait, _) if i + 1 == proj_start => {
1693                             ParenthesizedGenericArgs::Ok
1694                         }
1695                         // `a::b::Trait(Args)::TraitItem`
1696                         Res::Def(DefKind::Method, _)
1697                         | Res::Def(DefKind::AssocConst, _)
1698                         | Res::Def(DefKind::AssocTy, _)
1699                             if i + 2 == proj_start =>
1700                         {
1701                             ParenthesizedGenericArgs::Ok
1702                         }
1703                         // Avoid duplicated errors.
1704                         Res::Err => ParenthesizedGenericArgs::Ok,
1705                         // An error
1706                         _ => ParenthesizedGenericArgs::Err,
1707                     };
1708
1709                     let num_lifetimes = type_def_id.map_or(0, |def_id| {
1710                         if let Some(&n) = self.type_def_lifetime_params.get(&def_id) {
1711                             return n;
1712                         }
1713                         assert!(!def_id.is_local());
1714                         let item_generics = self
1715                             .resolver
1716                             .cstore()
1717                             .item_generics_cloned_untracked(def_id, self.sess);
1718                         let n = item_generics.own_counts().lifetimes;
1719                         self.type_def_lifetime_params.insert(def_id, n);
1720                         n
1721                     });
1722                     self.lower_path_segment(
1723                         p.span,
1724                         segment,
1725                         param_mode,
1726                         num_lifetimes,
1727                         parenthesized_generic_args,
1728                         itctx.reborrow(),
1729                         None,
1730                     )
1731                 })
1732                 .collect(),
1733             span: p.span,
1734         });
1735
1736         // Simple case, either no projections, or only fully-qualified.
1737         // E.g., `std::mem::size_of` or `<I as Iterator>::Item`.
1738         if partial_res.unresolved_segments() == 0 {
1739             return hir::QPath::Resolved(qself, path);
1740         }
1741
1742         // Create the innermost type that we're projecting from.
1743         let mut ty = if path.segments.is_empty() {
1744             // If the base path is empty that means there exists a
1745             // syntactical `Self`, e.g., `&i32` in `<&i32>::clone`.
1746             qself.expect("missing QSelf for <T>::...")
1747         } else {
1748             // Otherwise, the base path is an implicit `Self` type path,
1749             // e.g., `Vec` in `Vec::new` or `<I as Iterator>::Item` in
1750             // `<I as Iterator>::Item::default`.
1751             let new_id = self.next_id();
1752             P(self.ty_path(new_id, p.span, hir::QPath::Resolved(qself, path)))
1753         };
1754
1755         // Anything after the base path are associated "extensions",
1756         // out of which all but the last one are associated types,
1757         // e.g., for `std::vec::Vec::<T>::IntoIter::Item::clone`:
1758         // * base path is `std::vec::Vec<T>`
1759         // * "extensions" are `IntoIter`, `Item` and `clone`
1760         // * type nodes are:
1761         //   1. `std::vec::Vec<T>` (created above)
1762         //   2. `<std::vec::Vec<T>>::IntoIter`
1763         //   3. `<<std::vec::Vec<T>>::IntoIter>::Item`
1764         // * final path is `<<<std::vec::Vec<T>>::IntoIter>::Item>::clone`
1765         for (i, segment) in p.segments.iter().enumerate().skip(proj_start) {
1766             let segment = P(self.lower_path_segment(
1767                 p.span,
1768                 segment,
1769                 param_mode,
1770                 0,
1771                 ParenthesizedGenericArgs::Err,
1772                 itctx.reborrow(),
1773                 None,
1774             ));
1775             let qpath = hir::QPath::TypeRelative(ty, segment);
1776
1777             // It's finished, return the extension of the right node type.
1778             if i == p.segments.len() - 1 {
1779                 return qpath;
1780             }
1781
1782             // Wrap the associated extension in another type node.
1783             let new_id = self.next_id();
1784             ty = P(self.ty_path(new_id, p.span, qpath));
1785         }
1786
1787         // We should've returned in the for loop above.
1788         span_bug!(
1789             p.span,
1790             "lower_qpath: no final extension segment in {}..{}",
1791             proj_start,
1792             p.segments.len()
1793         )
1794     }
1795
1796     fn lower_path_extra(
1797         &mut self,
1798         res: Res,
1799         p: &Path,
1800         param_mode: ParamMode,
1801         explicit_owner: Option<NodeId>,
1802     ) -> hir::Path {
1803         hir::Path {
1804             res,
1805             segments: p
1806                 .segments
1807                 .iter()
1808                 .map(|segment| {
1809                     self.lower_path_segment(
1810                         p.span,
1811                         segment,
1812                         param_mode,
1813                         0,
1814                         ParenthesizedGenericArgs::Err,
1815                         ImplTraitContext::disallowed(),
1816                         explicit_owner,
1817                     )
1818                 })
1819                 .collect(),
1820             span: p.span,
1821         }
1822     }
1823
1824     fn lower_path(&mut self, id: NodeId, p: &Path, param_mode: ParamMode) -> hir::Path {
1825         let res = self.expect_full_res(id);
1826         let res = self.lower_res(res);
1827         self.lower_path_extra(res, p, param_mode, None)
1828     }
1829
1830     fn lower_path_segment(
1831         &mut self,
1832         path_span: Span,
1833         segment: &PathSegment,
1834         param_mode: ParamMode,
1835         expected_lifetimes: usize,
1836         parenthesized_generic_args: ParenthesizedGenericArgs,
1837         itctx: ImplTraitContext<'_>,
1838         explicit_owner: Option<NodeId>,
1839     ) -> hir::PathSegment {
1840         let (mut generic_args, infer_args) = if let Some(ref generic_args) = segment.args {
1841             let msg = "parenthesized type parameters may only be used with a `Fn` trait";
1842             match **generic_args {
1843                 GenericArgs::AngleBracketed(ref data) => {
1844                     self.lower_angle_bracketed_parameter_data(data, param_mode, itctx)
1845                 }
1846                 GenericArgs::Parenthesized(ref data) => match parenthesized_generic_args {
1847                     ParenthesizedGenericArgs::Ok => self.lower_parenthesized_parameter_data(data),
1848                     ParenthesizedGenericArgs::Err => {
1849                         let mut err = struct_span_err!(self.sess, data.span, E0214, "{}", msg);
1850                         err.span_label(data.span, "only `Fn` traits may use parentheses");
1851                         if let Ok(snippet) = self.sess.source_map().span_to_snippet(data.span) {
1852                             // Do not suggest going from `Trait()` to `Trait<>`
1853                             if data.inputs.len() > 0 {
1854                                 if let Some(split) = snippet.find('(') {
1855                                     let trait_name = &snippet[0..split];
1856                                     let args = &snippet[split + 1..snippet.len() - 1];
1857                                     err.span_suggestion(
1858                                         data.span,
1859                                         "use angle brackets instead",
1860                                         format!("{}<{}>", trait_name, args),
1861                                         Applicability::MaybeIncorrect,
1862                                     );
1863                                 }
1864                             }
1865                         };
1866                         err.emit();
1867                         (
1868                             self.lower_angle_bracketed_parameter_data(
1869                                 &data.as_angle_bracketed_args(),
1870                                 param_mode,
1871                                 itctx,
1872                             )
1873                             .0,
1874                             false,
1875                         )
1876                     }
1877                 },
1878             }
1879         } else {
1880             self.lower_angle_bracketed_parameter_data(&Default::default(), param_mode, itctx)
1881         };
1882
1883         let has_lifetimes = generic_args.args.iter().any(|arg| match arg {
1884             GenericArg::Lifetime(_) => true,
1885             _ => false,
1886         });
1887         let first_generic_span = generic_args
1888             .args
1889             .iter()
1890             .map(|a| a.span())
1891             .chain(generic_args.bindings.iter().map(|b| b.span))
1892             .next();
1893         if !generic_args.parenthesized && !has_lifetimes {
1894             generic_args.args = self
1895                 .elided_path_lifetimes(path_span, expected_lifetimes)
1896                 .into_iter()
1897                 .map(|lt| GenericArg::Lifetime(lt))
1898                 .chain(generic_args.args.into_iter())
1899                 .collect();
1900             if expected_lifetimes > 0 && param_mode == ParamMode::Explicit {
1901                 let anon_lt_suggestion = vec!["'_"; expected_lifetimes].join(", ");
1902                 let no_non_lt_args = generic_args.args.len() == expected_lifetimes;
1903                 let no_bindings = generic_args.bindings.is_empty();
1904                 let (incl_angl_brckt, insertion_sp, suggestion) = if no_non_lt_args && no_bindings {
1905                     // If there are no (non-implicit) generic args or associated type
1906                     // bindings, our suggestion includes the angle brackets.
1907                     (true, path_span.shrink_to_hi(), format!("<{}>", anon_lt_suggestion))
1908                 } else {
1909                     // Otherwise (sorry, this is kind of gross) we need to infer the
1910                     // place to splice in the `'_, ` from the generics that do exist.
1911                     let first_generic_span = first_generic_span
1912                         .expect("already checked that non-lifetime args or bindings exist");
1913                     (false, first_generic_span.shrink_to_lo(), format!("{}, ", anon_lt_suggestion))
1914                 };
1915                 match self.anonymous_lifetime_mode {
1916                     // In create-parameter mode we error here because we don't want to support
1917                     // deprecated impl elision in new features like impl elision and `async fn`,
1918                     // both of which work using the `CreateParameter` mode:
1919                     //
1920                     //     impl Foo for std::cell::Ref<u32> // note lack of '_
1921                     //     async fn foo(_: std::cell::Ref<u32>) { ... }
1922                     AnonymousLifetimeMode::CreateParameter => {
1923                         let mut err = struct_span_err!(
1924                             self.sess,
1925                             path_span,
1926                             E0726,
1927                             "implicit elided lifetime not allowed here"
1928                         );
1929                         crate::lint::builtin::add_elided_lifetime_in_path_suggestion(
1930                             &self.sess,
1931                             &mut err,
1932                             expected_lifetimes,
1933                             path_span,
1934                             incl_angl_brckt,
1935                             insertion_sp,
1936                             suggestion,
1937                         );
1938                         err.emit();
1939                     }
1940                     AnonymousLifetimeMode::PassThrough | AnonymousLifetimeMode::ReportError => {
1941                         self.resolver.lint_buffer().buffer_lint_with_diagnostic(
1942                             ELIDED_LIFETIMES_IN_PATHS,
1943                             CRATE_NODE_ID,
1944                             path_span,
1945                             "hidden lifetime parameters in types are deprecated",
1946                             builtin::BuiltinLintDiagnostics::ElidedLifetimesInPaths(
1947                                 expected_lifetimes,
1948                                 path_span,
1949                                 incl_angl_brckt,
1950                                 insertion_sp,
1951                                 suggestion,
1952                             ),
1953                         );
1954                     }
1955                 }
1956             }
1957         }
1958
1959         let res = self.expect_full_res(segment.id);
1960         let id = if let Some(owner) = explicit_owner {
1961             self.lower_node_id_with_owner(segment.id, owner)
1962         } else {
1963             self.lower_node_id(segment.id)
1964         };
1965         debug!(
1966             "lower_path_segment: ident={:?} original-id={:?} new-id={:?}",
1967             segment.ident, segment.id, id,
1968         );
1969
1970         hir::PathSegment::new(
1971             segment.ident,
1972             Some(id),
1973             Some(self.lower_res(res)),
1974             generic_args,
1975             infer_args,
1976         )
1977     }
1978
1979     fn lower_angle_bracketed_parameter_data(
1980         &mut self,
1981         data: &AngleBracketedArgs,
1982         param_mode: ParamMode,
1983         mut itctx: ImplTraitContext<'_>,
1984     ) -> (hir::GenericArgs, bool) {
1985         let &AngleBracketedArgs { ref args, ref constraints, .. } = data;
1986         let has_non_lt_args = args.iter().any(|arg| match arg {
1987             ast::GenericArg::Lifetime(_) => false,
1988             ast::GenericArg::Type(_) => true,
1989             ast::GenericArg::Const(_) => true,
1990         });
1991         (
1992             hir::GenericArgs {
1993                 args: args.iter().map(|a| self.lower_generic_arg(a, itctx.reborrow())).collect(),
1994                 bindings: constraints
1995                     .iter()
1996                     .map(|b| self.lower_assoc_ty_constraint(b, itctx.reborrow()))
1997                     .collect(),
1998                 parenthesized: false,
1999             },
2000             !has_non_lt_args && param_mode == ParamMode::Optional,
2001         )
2002     }
2003
2004     fn lower_parenthesized_parameter_data(
2005         &mut self,
2006         data: &ParenthesizedArgs,
2007     ) -> (hir::GenericArgs, bool) {
2008         // Switch to `PassThrough` mode for anonymous lifetimes; this
2009         // means that we permit things like `&Ref<T>`, where `Ref` has
2010         // a hidden lifetime parameter. This is needed for backwards
2011         // compatibility, even in contexts like an impl header where
2012         // we generally don't permit such things (see #51008).
2013         self.with_anonymous_lifetime_mode(AnonymousLifetimeMode::PassThrough, |this| {
2014             let &ParenthesizedArgs { ref inputs, ref output, span } = data;
2015             let inputs = inputs
2016                 .iter()
2017                 .map(|ty| this.lower_ty_direct(ty, ImplTraitContext::disallowed()))
2018                 .collect();
2019             let output_ty = match output {
2020                 FunctionRetTy::Ty(ty) => this.lower_ty(&ty, ImplTraitContext::disallowed()),
2021                 FunctionRetTy::Default(_) => P(this.ty_tup(span, hir::HirVec::new())),
2022             };
2023             let args = hir_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             (hir::GenericArgs { args, bindings: hir_vec![binding], parenthesized: true }, false)
2031         })
2032     }
2033
2034     fn lower_local(&mut self, l: &Local) -> (hir::Local<'hir>, SmallVec<[NodeId; 1]>) {
2035         let mut ids = SmallVec::<[NodeId; 1]>::new();
2036         if self.sess.features_untracked().impl_trait_in_bindings {
2037             if let Some(ref ty) = l.ty {
2038                 let mut visitor = ImplTraitTypeIdVisitor { ids: &mut ids };
2039                 visitor.visit_ty(ty);
2040             }
2041         }
2042         let parent_def_id = DefId::local(self.current_hir_id_owner.last().unwrap().0);
2043         let ty = l.ty.as_ref().map(|t| {
2044             self.lower_ty(
2045                 t,
2046                 if self.sess.features_untracked().impl_trait_in_bindings {
2047                     ImplTraitContext::OpaqueTy(Some(parent_def_id))
2048                 } else {
2049                     ImplTraitContext::Disallowed(ImplTraitPosition::Binding)
2050                 },
2051             )
2052         });
2053         let ty = ty.map(|ty| &*self.arena.alloc(ty.into_inner()));
2054         let init = l.init.as_ref().map(|e| self.lower_expr(e));
2055         (
2056             hir::Local {
2057                 hir_id: self.lower_node_id(l.id),
2058                 ty,
2059                 pat: self.lower_pat(&l.pat),
2060                 init,
2061                 span: l.span,
2062                 attrs: l.attrs.clone(),
2063                 source: hir::LocalSource::Normal,
2064             },
2065             ids,
2066         )
2067     }
2068
2069     fn lower_fn_params_to_names(&mut self, decl: &FnDecl) -> hir::HirVec<Ident> {
2070         // Skip the `...` (`CVarArgs`) trailing arguments from the AST,
2071         // as they are not explicit in HIR/Ty function signatures.
2072         // (instead, the `c_variadic` flag is set to `true`)
2073         let mut inputs = &decl.inputs[..];
2074         if decl.c_variadic() {
2075             inputs = &inputs[..inputs.len() - 1];
2076         }
2077         inputs
2078             .iter()
2079             .map(|param| match param.pat.kind {
2080                 PatKind::Ident(_, ident, _) => ident,
2081                 _ => Ident::new(kw::Invalid, param.pat.span),
2082             })
2083             .collect()
2084     }
2085
2086     // Lowers a function declaration.
2087     //
2088     // `decl`: the unlowered (AST) function declaration.
2089     // `fn_def_id`: if `Some`, impl Trait arguments are lowered into generic parameters on the
2090     //      given DefId, otherwise impl Trait is disallowed. Must be `Some` if
2091     //      `make_ret_async` is also `Some`.
2092     // `impl_trait_return_allow`: determines whether `impl Trait` can be used in return position.
2093     //      This guards against trait declarations and implementations where `impl Trait` is
2094     //      disallowed.
2095     // `make_ret_async`: if `Some`, converts `-> T` into `-> impl Future<Output = T>` in the
2096     //      return type. This is used for `async fn` declarations. The `NodeId` is the ID of the
2097     //      return type `impl Trait` item.
2098     fn lower_fn_decl(
2099         &mut self,
2100         decl: &FnDecl,
2101         mut in_band_ty_params: Option<(DefId, &mut Vec<hir::GenericParam>)>,
2102         impl_trait_return_allow: bool,
2103         make_ret_async: Option<NodeId>,
2104     ) -> P<hir::FnDecl> {
2105         debug!(
2106             "lower_fn_decl(\
2107             fn_decl: {:?}, \
2108             in_band_ty_params: {:?}, \
2109             impl_trait_return_allow: {}, \
2110             make_ret_async: {:?})",
2111             decl, in_band_ty_params, impl_trait_return_allow, make_ret_async,
2112         );
2113         let lt_mode = if make_ret_async.is_some() {
2114             // In `async fn`, argument-position elided lifetimes
2115             // must be transformed into fresh generic parameters so that
2116             // they can be applied to the opaque `impl Trait` return type.
2117             AnonymousLifetimeMode::CreateParameter
2118         } else {
2119             self.anonymous_lifetime_mode
2120         };
2121
2122         let c_variadic = decl.c_variadic();
2123
2124         // Remember how many lifetimes were already around so that we can
2125         // only look at the lifetime parameters introduced by the arguments.
2126         let inputs = self.with_anonymous_lifetime_mode(lt_mode, |this| {
2127             // Skip the `...` (`CVarArgs`) trailing arguments from the AST,
2128             // as they are not explicit in HIR/Ty function signatures.
2129             // (instead, the `c_variadic` flag is set to `true`)
2130             let mut inputs = &decl.inputs[..];
2131             if c_variadic {
2132                 inputs = &inputs[..inputs.len() - 1];
2133             }
2134             inputs
2135                 .iter()
2136                 .map(|param| {
2137                     if let Some((_, ibty)) = &mut in_band_ty_params {
2138                         this.lower_ty_direct(&param.ty, ImplTraitContext::Universal(ibty))
2139                     } else {
2140                         this.lower_ty_direct(&param.ty, ImplTraitContext::disallowed())
2141                     }
2142                 })
2143                 .collect::<HirVec<_>>()
2144         });
2145
2146         let output = if let Some(ret_id) = make_ret_async {
2147             self.lower_async_fn_ret_ty(
2148                 &decl.output,
2149                 in_band_ty_params.expect("`make_ret_async` but no `fn_def_id`").0,
2150                 ret_id,
2151             )
2152         } else {
2153             match decl.output {
2154                 FunctionRetTy::Ty(ref ty) => match in_band_ty_params {
2155                     Some((def_id, _)) if impl_trait_return_allow => {
2156                         hir::Return(self.lower_ty(ty, ImplTraitContext::OpaqueTy(Some(def_id))))
2157                     }
2158                     _ => hir::Return(self.lower_ty(ty, ImplTraitContext::disallowed())),
2159                 },
2160                 FunctionRetTy::Default(span) => hir::DefaultReturn(span),
2161             }
2162         };
2163
2164         P(hir::FnDecl {
2165             inputs,
2166             output,
2167             c_variadic,
2168             implicit_self: decl.inputs.get(0).map_or(hir::ImplicitSelfKind::None, |arg| {
2169                 let is_mutable_pat = match arg.pat.kind {
2170                     PatKind::Ident(BindingMode::ByValue(mt), _, _)
2171                     | PatKind::Ident(BindingMode::ByRef(mt), _, _) => mt == Mutability::Mut,
2172                     _ => false,
2173                 };
2174
2175                 match arg.ty.kind {
2176                     TyKind::ImplicitSelf if is_mutable_pat => hir::ImplicitSelfKind::Mut,
2177                     TyKind::ImplicitSelf => hir::ImplicitSelfKind::Imm,
2178                     // Given we are only considering `ImplicitSelf` types, we needn't consider
2179                     // the case where we have a mutable pattern to a reference as that would
2180                     // no longer be an `ImplicitSelf`.
2181                     TyKind::Rptr(_, ref mt)
2182                         if mt.ty.kind.is_implicit_self() && mt.mutbl == ast::Mutability::Mut =>
2183                     {
2184                         hir::ImplicitSelfKind::MutRef
2185                     }
2186                     TyKind::Rptr(_, ref mt) if mt.ty.kind.is_implicit_self() => {
2187                         hir::ImplicitSelfKind::ImmRef
2188                     }
2189                     _ => hir::ImplicitSelfKind::None,
2190                 }
2191             }),
2192         })
2193     }
2194
2195     // Transforms `-> T` for `async fn` into `-> OpaqueTy { .. }`
2196     // combined with the following definition of `OpaqueTy`:
2197     //
2198     //     type OpaqueTy<generics_from_parent_fn> = impl Future<Output = T>;
2199     //
2200     // `inputs`: lowered types of parameters to the function (used to collect lifetimes)
2201     // `output`: unlowered output type (`T` in `-> T`)
2202     // `fn_def_id`: `DefId` of the parent function (used to create child impl trait definition)
2203     // `opaque_ty_node_id`: `NodeId` of the opaque `impl Trait` type that should be created
2204     // `elided_lt_replacement`: replacement for elided lifetimes in the return type
2205     fn lower_async_fn_ret_ty(
2206         &mut self,
2207         output: &FunctionRetTy,
2208         fn_def_id: DefId,
2209         opaque_ty_node_id: NodeId,
2210     ) -> hir::FunctionRetTy {
2211         debug!(
2212             "lower_async_fn_ret_ty(\
2213              output={:?}, \
2214              fn_def_id={:?}, \
2215              opaque_ty_node_id={:?})",
2216             output, fn_def_id, opaque_ty_node_id,
2217         );
2218
2219         let span = output.span();
2220
2221         let opaque_ty_span = self.mark_span_with_reason(DesugaringKind::Async, span, None);
2222
2223         let opaque_ty_def_index =
2224             self.resolver.definitions().opt_def_index(opaque_ty_node_id).unwrap();
2225
2226         self.allocate_hir_id_counter(opaque_ty_node_id);
2227
2228         // When we create the opaque type for this async fn, it is going to have
2229         // to capture all the lifetimes involved in the signature (including in the
2230         // return type). This is done by introducing lifetime parameters for:
2231         //
2232         // - all the explicitly declared lifetimes from the impl and function itself;
2233         // - all the elided lifetimes in the fn arguments;
2234         // - all the elided lifetimes in the return type.
2235         //
2236         // So for example in this snippet:
2237         //
2238         // ```rust
2239         // impl<'a> Foo<'a> {
2240         //   async fn bar<'b>(&self, x: &'b Vec<f64>, y: &str) -> &u32 {
2241         //   //               ^ '0                       ^ '1     ^ '2
2242         //   // elided lifetimes used below
2243         //   }
2244         // }
2245         // ```
2246         //
2247         // we would create an opaque type like:
2248         //
2249         // ```
2250         // type Bar<'a, 'b, '0, '1, '2> = impl Future<Output = &'2 u32>;
2251         // ```
2252         //
2253         // and we would then desugar `bar` to the equivalent of:
2254         //
2255         // ```rust
2256         // impl<'a> Foo<'a> {
2257         //   fn bar<'b, '0, '1>(&'0 self, x: &'b Vec<f64>, y: &'1 str) -> Bar<'a, 'b, '0, '1, '_>
2258         // }
2259         // ```
2260         //
2261         // Note that the final parameter to `Bar` is `'_`, not `'2` --
2262         // this is because the elided lifetimes from the return type
2263         // should be figured out using the ordinary elision rules, and
2264         // this desugaring achieves that.
2265         //
2266         // The variable `input_lifetimes_count` tracks the number of
2267         // lifetime parameters to the opaque type *not counting* those
2268         // lifetimes elided in the return type. This includes those
2269         // that are explicitly declared (`in_scope_lifetimes`) and
2270         // those elided lifetimes we found in the arguments (current
2271         // content of `lifetimes_to_define`). Next, we will process
2272         // the return type, which will cause `lifetimes_to_define` to
2273         // grow.
2274         let input_lifetimes_count = self.in_scope_lifetimes.len() + self.lifetimes_to_define.len();
2275
2276         let (opaque_ty_id, lifetime_params) = self.with_hir_id_owner(opaque_ty_node_id, |this| {
2277             // We have to be careful to get elision right here. The
2278             // idea is that we create a lifetime parameter for each
2279             // lifetime in the return type.  So, given a return type
2280             // like `async fn foo(..) -> &[&u32]`, we lower to `impl
2281             // Future<Output = &'1 [ &'2 u32 ]>`.
2282             //
2283             // Then, we will create `fn foo(..) -> Foo<'_, '_>`, and
2284             // hence the elision takes place at the fn site.
2285             let future_bound = this
2286                 .with_anonymous_lifetime_mode(AnonymousLifetimeMode::CreateParameter, |this| {
2287                     this.lower_async_fn_output_type_to_future_bound(output, fn_def_id, span)
2288                 });
2289
2290             debug!("lower_async_fn_ret_ty: future_bound={:#?}", future_bound);
2291
2292             // Calculate all the lifetimes that should be captured
2293             // by the opaque type. This should include all in-scope
2294             // lifetime parameters, including those defined in-band.
2295             //
2296             // Note: this must be done after lowering the output type,
2297             // as the output type may introduce new in-band lifetimes.
2298             let lifetime_params: Vec<(Span, ParamName)> = this
2299                 .in_scope_lifetimes
2300                 .iter()
2301                 .cloned()
2302                 .map(|name| (name.ident().span, name))
2303                 .chain(this.lifetimes_to_define.iter().cloned())
2304                 .collect();
2305
2306             debug!("lower_async_fn_ret_ty: in_scope_lifetimes={:#?}", this.in_scope_lifetimes);
2307             debug!("lower_async_fn_ret_ty: lifetimes_to_define={:#?}", this.lifetimes_to_define);
2308             debug!("lower_async_fn_ret_ty: lifetime_params={:#?}", lifetime_params);
2309
2310             let generic_params = lifetime_params
2311                 .iter()
2312                 .cloned()
2313                 .map(|(span, hir_name)| {
2314                     this.lifetime_to_generic_param(span, hir_name, opaque_ty_def_index)
2315                 })
2316                 .collect();
2317
2318             let opaque_ty_item = hir::OpaqueTy {
2319                 generics: hir::Generics {
2320                     params: generic_params,
2321                     where_clause: hir::WhereClause { predicates: hir_vec![], span },
2322                     span,
2323                 },
2324                 bounds: hir_vec![future_bound],
2325                 impl_trait_fn: Some(fn_def_id),
2326                 origin: hir::OpaqueTyOrigin::AsyncFn,
2327             };
2328
2329             trace!("exist ty from async fn def index: {:#?}", opaque_ty_def_index);
2330             let opaque_ty_id =
2331                 this.generate_opaque_type(opaque_ty_node_id, opaque_ty_item, span, opaque_ty_span);
2332
2333             (opaque_ty_id, lifetime_params)
2334         });
2335
2336         // As documented above on the variable
2337         // `input_lifetimes_count`, we need to create the lifetime
2338         // arguments to our opaque type. Continuing with our example,
2339         // we're creating the type arguments for the return type:
2340         //
2341         // ```
2342         // Bar<'a, 'b, '0, '1, '_>
2343         // ```
2344         //
2345         // For the "input" lifetime parameters, we wish to create
2346         // references to the parameters themselves, including the
2347         // "implicit" ones created from parameter types (`'a`, `'b`,
2348         // '`0`, `'1`).
2349         //
2350         // For the "output" lifetime parameters, we just want to
2351         // generate `'_`.
2352         let mut generic_args: Vec<_> = lifetime_params[..input_lifetimes_count]
2353             .iter()
2354             .map(|&(span, hir_name)| {
2355                 // Input lifetime like `'a` or `'1`:
2356                 GenericArg::Lifetime(hir::Lifetime {
2357                     hir_id: self.next_id(),
2358                     span,
2359                     name: hir::LifetimeName::Param(hir_name),
2360                 })
2361             })
2362             .collect();
2363         generic_args.extend(lifetime_params[input_lifetimes_count..].iter().map(|&(span, _)| {
2364             // Output lifetime like `'_`.
2365             GenericArg::Lifetime(hir::Lifetime {
2366                 hir_id: self.next_id(),
2367                 span,
2368                 name: hir::LifetimeName::Implicit,
2369             })
2370         }));
2371
2372         // Create the `Foo<...>` reference itself. Note that the `type
2373         // Foo = impl Trait` is, internally, created as a child of the
2374         // async fn, so the *type parameters* are inherited.  It's
2375         // only the lifetime parameters that we must supply.
2376         let opaque_ty_ref = hir::TyKind::Def(hir::ItemId { id: opaque_ty_id }, generic_args.into());
2377         let opaque_ty = self.ty(opaque_ty_span, opaque_ty_ref);
2378         hir::FunctionRetTy::Return(P(opaque_ty))
2379     }
2380
2381     /// Transforms `-> T` into `Future<Output = T>`
2382     fn lower_async_fn_output_type_to_future_bound(
2383         &mut self,
2384         output: &FunctionRetTy,
2385         fn_def_id: DefId,
2386         span: Span,
2387     ) -> hir::GenericBound {
2388         // Compute the `T` in `Future<Output = T>` from the return type.
2389         let output_ty = match output {
2390             FunctionRetTy::Ty(ty) => self.lower_ty(ty, ImplTraitContext::OpaqueTy(Some(fn_def_id))),
2391             FunctionRetTy::Default(ret_ty_span) => P(self.ty_tup(*ret_ty_span, hir_vec![])),
2392         };
2393
2394         // "<Output = T>"
2395         let future_params = P(hir::GenericArgs {
2396             args: hir_vec![],
2397             bindings: hir_vec![hir::TypeBinding {
2398                 ident: Ident::with_dummy_span(FN_OUTPUT_NAME),
2399                 kind: hir::TypeBindingKind::Equality { ty: output_ty },
2400                 hir_id: self.next_id(),
2401                 span,
2402             }],
2403             parenthesized: false,
2404         });
2405
2406         // ::std::future::Future<future_params>
2407         let future_path =
2408             P(self.std_path(span, &[sym::future, sym::Future], Some(future_params), false));
2409
2410         hir::GenericBound::Trait(
2411             hir::PolyTraitRef {
2412                 trait_ref: hir::TraitRef { path: future_path, hir_ref_id: self.next_id() },
2413                 bound_generic_params: hir_vec![],
2414                 span,
2415             },
2416             hir::TraitBoundModifier::None,
2417         )
2418     }
2419
2420     fn lower_param_bound(
2421         &mut self,
2422         tpb: &GenericBound,
2423         itctx: ImplTraitContext<'_>,
2424     ) -> hir::GenericBound {
2425         match *tpb {
2426             GenericBound::Trait(ref ty, modifier) => hir::GenericBound::Trait(
2427                 self.lower_poly_trait_ref(ty, itctx),
2428                 self.lower_trait_bound_modifier(modifier),
2429             ),
2430             GenericBound::Outlives(ref lifetime) => {
2431                 hir::GenericBound::Outlives(self.lower_lifetime(lifetime))
2432             }
2433         }
2434     }
2435
2436     fn lower_lifetime(&mut self, l: &Lifetime) -> hir::Lifetime {
2437         let span = l.ident.span;
2438         match l.ident {
2439             ident if ident.name == kw::StaticLifetime => {
2440                 self.new_named_lifetime(l.id, span, hir::LifetimeName::Static)
2441             }
2442             ident if ident.name == kw::UnderscoreLifetime => match self.anonymous_lifetime_mode {
2443                 AnonymousLifetimeMode::CreateParameter => {
2444                     let fresh_name = self.collect_fresh_in_band_lifetime(span);
2445                     self.new_named_lifetime(l.id, span, hir::LifetimeName::Param(fresh_name))
2446                 }
2447
2448                 AnonymousLifetimeMode::PassThrough => {
2449                     self.new_named_lifetime(l.id, span, hir::LifetimeName::Underscore)
2450                 }
2451
2452                 AnonymousLifetimeMode::ReportError => self.new_error_lifetime(Some(l.id), span),
2453             },
2454             ident => {
2455                 self.maybe_collect_in_band_lifetime(ident);
2456                 let param_name = ParamName::Plain(ident);
2457                 self.new_named_lifetime(l.id, span, hir::LifetimeName::Param(param_name))
2458             }
2459         }
2460     }
2461
2462     fn new_named_lifetime(
2463         &mut self,
2464         id: NodeId,
2465         span: Span,
2466         name: hir::LifetimeName,
2467     ) -> hir::Lifetime {
2468         hir::Lifetime { hir_id: self.lower_node_id(id), span, name }
2469     }
2470
2471     fn lower_generic_params(
2472         &mut self,
2473         params: &[GenericParam],
2474         add_bounds: &NodeMap<Vec<GenericBound>>,
2475         mut itctx: ImplTraitContext<'_>,
2476     ) -> hir::HirVec<hir::GenericParam> {
2477         params
2478             .iter()
2479             .map(|param| self.lower_generic_param(param, add_bounds, itctx.reborrow()))
2480             .collect()
2481     }
2482
2483     fn lower_generic_param(
2484         &mut self,
2485         param: &GenericParam,
2486         add_bounds: &NodeMap<Vec<GenericBound>>,
2487         mut itctx: ImplTraitContext<'_>,
2488     ) -> hir::GenericParam {
2489         let mut bounds = self
2490             .with_anonymous_lifetime_mode(AnonymousLifetimeMode::ReportError, |this| {
2491                 this.lower_param_bounds(&param.bounds, itctx.reborrow())
2492             });
2493
2494         let (name, kind) = match param.kind {
2495             GenericParamKind::Lifetime => {
2496                 let was_collecting_in_band = self.is_collecting_in_band_lifetimes;
2497                 self.is_collecting_in_band_lifetimes = false;
2498
2499                 let lt = self
2500                     .with_anonymous_lifetime_mode(AnonymousLifetimeMode::ReportError, |this| {
2501                         this.lower_lifetime(&Lifetime { id: param.id, ident: param.ident })
2502                     });
2503                 let param_name = match lt.name {
2504                     hir::LifetimeName::Param(param_name) => param_name,
2505                     hir::LifetimeName::Implicit
2506                     | hir::LifetimeName::Underscore
2507                     | hir::LifetimeName::Static => hir::ParamName::Plain(lt.name.ident()),
2508                     hir::LifetimeName::ImplicitObjectLifetimeDefault => {
2509                         span_bug!(
2510                             param.ident.span,
2511                             "object-lifetime-default should not occur here",
2512                         );
2513                     }
2514                     hir::LifetimeName::Error => ParamName::Error,
2515                 };
2516
2517                 let kind =
2518                     hir::GenericParamKind::Lifetime { kind: hir::LifetimeParamKind::Explicit };
2519
2520                 self.is_collecting_in_band_lifetimes = was_collecting_in_band;
2521
2522                 (param_name, kind)
2523             }
2524             GenericParamKind::Type { ref default, .. } => {
2525                 let add_bounds = add_bounds.get(&param.id).map_or(&[][..], |x| &x);
2526                 if !add_bounds.is_empty() {
2527                     let params = self.lower_param_bounds(add_bounds, itctx.reborrow()).into_iter();
2528                     bounds = bounds.into_iter().chain(params).collect();
2529                 }
2530
2531                 let kind = hir::GenericParamKind::Type {
2532                     default: default
2533                         .as_ref()
2534                         .map(|x| self.lower_ty(x, ImplTraitContext::OpaqueTy(None))),
2535                     synthetic: param
2536                         .attrs
2537                         .iter()
2538                         .filter(|attr| attr.check_name(sym::rustc_synthetic))
2539                         .map(|_| hir::SyntheticTyParamKind::ImplTrait)
2540                         .next(),
2541                 };
2542
2543                 (hir::ParamName::Plain(param.ident), kind)
2544             }
2545             GenericParamKind::Const { ref ty } => (
2546                 hir::ParamName::Plain(param.ident),
2547                 hir::GenericParamKind::Const {
2548                     ty: self.lower_ty(&ty, ImplTraitContext::disallowed()),
2549                 },
2550             ),
2551         };
2552
2553         hir::GenericParam {
2554             hir_id: self.lower_node_id(param.id),
2555             name,
2556             span: param.ident.span,
2557             pure_wrt_drop: attr::contains_name(&param.attrs, sym::may_dangle),
2558             attrs: self.lower_attrs(&param.attrs),
2559             bounds,
2560             kind,
2561         }
2562     }
2563
2564     fn lower_trait_ref(&mut self, p: &TraitRef, itctx: ImplTraitContext<'_>) -> hir::TraitRef {
2565         let path = match self.lower_qpath(p.ref_id, &None, &p.path, ParamMode::Explicit, itctx) {
2566             hir::QPath::Resolved(None, path) => path,
2567             qpath => bug!("lower_trait_ref: unexpected QPath `{:?}`", qpath),
2568         };
2569         hir::TraitRef { path, hir_ref_id: self.lower_node_id(p.ref_id) }
2570     }
2571
2572     fn lower_poly_trait_ref(
2573         &mut self,
2574         p: &PolyTraitRef,
2575         mut itctx: ImplTraitContext<'_>,
2576     ) -> hir::PolyTraitRef {
2577         let bound_generic_params = self.lower_generic_params(
2578             &p.bound_generic_params,
2579             &NodeMap::default(),
2580             itctx.reborrow(),
2581         );
2582         let trait_ref = self.with_in_scope_lifetime_defs(&p.bound_generic_params, |this| {
2583             this.lower_trait_ref(&p.trait_ref, itctx)
2584         });
2585
2586         hir::PolyTraitRef { bound_generic_params, trait_ref, span: p.span }
2587     }
2588
2589     fn lower_mt(&mut self, mt: &MutTy, itctx: ImplTraitContext<'_>) -> hir::MutTy {
2590         hir::MutTy { ty: self.lower_ty(&mt.ty, itctx), mutbl: mt.mutbl }
2591     }
2592
2593     fn lower_param_bounds(
2594         &mut self,
2595         bounds: &[GenericBound],
2596         mut itctx: ImplTraitContext<'_>,
2597     ) -> hir::GenericBounds {
2598         bounds.iter().map(|bound| self.lower_param_bound(bound, itctx.reborrow())).collect()
2599     }
2600
2601     fn lower_block(&mut self, b: &Block, targeted_by_break: bool) -> &'hir hir::Block<'hir> {
2602         self.arena.alloc(self.lower_block_noalloc(b, targeted_by_break))
2603     }
2604
2605     fn lower_block_noalloc(&mut self, b: &Block, targeted_by_break: bool) -> hir::Block<'hir> {
2606         let mut stmts = vec![];
2607         let mut expr: Option<&'hir _> = None;
2608
2609         for (index, stmt) in b.stmts.iter().enumerate() {
2610             if index == b.stmts.len() - 1 {
2611                 if let StmtKind::Expr(ref e) = stmt.kind {
2612                     expr = Some(self.lower_expr(e));
2613                 } else {
2614                     stmts.extend(self.lower_stmt(stmt));
2615                 }
2616             } else {
2617                 stmts.extend(self.lower_stmt(stmt));
2618             }
2619         }
2620
2621         hir::Block {
2622             hir_id: self.lower_node_id(b.id),
2623             stmts: self.arena.alloc_from_iter(stmts),
2624             expr,
2625             rules: self.lower_block_check_mode(&b.rules),
2626             span: b.span,
2627             targeted_by_break,
2628         }
2629     }
2630
2631     /// Lowers a block directly to an expression, presuming that it
2632     /// has no attributes and is not targeted by a `break`.
2633     fn lower_block_expr(&mut self, b: &Block) -> hir::Expr<'hir> {
2634         let block = self.lower_block(b, false);
2635         self.expr_block(block, AttrVec::new())
2636     }
2637
2638     fn lower_pat(&mut self, p: &Pat) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
2639         let node = match p.kind {
2640             PatKind::Wild => hir::PatKind::Wild,
2641             PatKind::Ident(ref binding_mode, ident, ref sub) => {
2642                 let lower_sub = |this: &mut Self| sub.as_ref().map(|s| this.lower_pat(&*s));
2643                 let node = self.lower_pat_ident(p, binding_mode, ident, lower_sub);
2644                 node
2645             }
2646             PatKind::Lit(ref e) => hir::PatKind::Lit(self.lower_expr(e)),
2647             PatKind::TupleStruct(ref path, ref pats) => {
2648                 let qpath = self.lower_qpath(
2649                     p.id,
2650                     &None,
2651                     path,
2652                     ParamMode::Optional,
2653                     ImplTraitContext::disallowed(),
2654                 );
2655                 let (pats, ddpos) = self.lower_pat_tuple(pats, "tuple struct");
2656                 hir::PatKind::TupleStruct(qpath, pats, ddpos)
2657             }
2658             PatKind::Or(ref pats) => {
2659                 hir::PatKind::Or(self.arena.alloc_from_iter(pats.iter().map(|x| self.lower_pat(x))))
2660             }
2661             PatKind::Path(ref qself, ref path) => {
2662                 let qpath = self.lower_qpath(
2663                     p.id,
2664                     qself,
2665                     path,
2666                     ParamMode::Optional,
2667                     ImplTraitContext::disallowed(),
2668                 );
2669                 hir::PatKind::Path(qpath)
2670             }
2671             PatKind::Struct(ref path, ref fields, etc) => {
2672                 let qpath = self.lower_qpath(
2673                     p.id,
2674                     &None,
2675                     path,
2676                     ParamMode::Optional,
2677                     ImplTraitContext::disallowed(),
2678                 );
2679
2680                 let fs = self.arena.alloc_from_iter(fields.iter().map(|f| hir::FieldPat {
2681                     hir_id: self.next_id(),
2682                     ident: f.ident,
2683                     pat: self.lower_pat(&f.pat),
2684                     is_shorthand: f.is_shorthand,
2685                     span: f.span,
2686                 }));
2687                 hir::PatKind::Struct(qpath, fs, etc)
2688             }
2689             PatKind::Tuple(ref pats) => {
2690                 let (pats, ddpos) = self.lower_pat_tuple(pats, "tuple");
2691                 hir::PatKind::Tuple(pats, ddpos)
2692             }
2693             PatKind::Box(ref inner) => hir::PatKind::Box(self.lower_pat(inner)),
2694             PatKind::Ref(ref inner, mutbl) => hir::PatKind::Ref(self.lower_pat(inner), mutbl),
2695             PatKind::Range(ref e1, ref e2, Spanned { node: ref end, .. }) => hir::PatKind::Range(
2696                 self.lower_expr(e1),
2697                 self.lower_expr(e2),
2698                 self.lower_range_end(end),
2699             ),
2700             PatKind::Slice(ref pats) => self.lower_pat_slice(pats),
2701             PatKind::Rest => {
2702                 // If we reach here the `..` pattern is not semantically allowed.
2703                 self.ban_illegal_rest_pat(p.span)
2704             }
2705             PatKind::Paren(ref inner) => return self.lower_pat(inner),
2706             PatKind::Mac(_) => panic!("Shouldn't exist here"),
2707         };
2708
2709         self.pat_with_node_id_of(p, node)
2710     }
2711
2712     fn lower_pat_tuple(
2713         &mut self,
2714         pats: &[AstP<Pat>],
2715         ctx: &str,
2716     ) -> (&'hir [&'hir hir::Pat<'hir>], Option<usize>) {
2717         let mut elems = Vec::with_capacity(pats.len());
2718         let mut rest = None;
2719
2720         let mut iter = pats.iter().enumerate();
2721         for (idx, pat) in iter.by_ref() {
2722             // Interpret the first `..` pattern as a sub-tuple pattern.
2723             // Note that unlike for slice patterns,
2724             // where `xs @ ..` is a legal sub-slice pattern,
2725             // it is not a legal sub-tuple pattern.
2726             if pat.is_rest() {
2727                 rest = Some((idx, pat.span));
2728                 break;
2729             }
2730             // It was not a sub-tuple pattern so lower it normally.
2731             elems.push(self.lower_pat(pat));
2732         }
2733
2734         for (_, pat) in iter {
2735             // There was a previous sub-tuple pattern; make sure we don't allow more...
2736             if pat.is_rest() {
2737                 // ...but there was one again, so error.
2738                 self.ban_extra_rest_pat(pat.span, rest.unwrap().1, ctx);
2739             } else {
2740                 elems.push(self.lower_pat(pat));
2741             }
2742         }
2743
2744         (self.arena.alloc_from_iter(elems), rest.map(|(ddpos, _)| ddpos))
2745     }
2746
2747     /// Lower a slice pattern of form `[pat_0, ..., pat_n]` into
2748     /// `hir::PatKind::Slice(before, slice, after)`.
2749     ///
2750     /// When encountering `($binding_mode $ident @)? ..` (`slice`),
2751     /// this is interpreted as a sub-slice pattern semantically.
2752     /// Patterns that follow, which are not like `slice` -- or an error occurs, are in `after`.
2753     fn lower_pat_slice(&mut self, pats: &[AstP<Pat>]) -> hir::PatKind<'hir> {
2754         let mut before = Vec::new();
2755         let mut after = Vec::new();
2756         let mut slice = None;
2757         let mut prev_rest_span = None;
2758
2759         let mut iter = pats.iter();
2760         // Lower all the patterns until the first occurence of a sub-slice pattern.
2761         for pat in iter.by_ref() {
2762             match pat.kind {
2763                 // Found a sub-slice pattern `..`. Record, lower it to `_`, and stop here.
2764                 PatKind::Rest => {
2765                     prev_rest_span = Some(pat.span);
2766                     slice = Some(self.pat_wild_with_node_id_of(pat));
2767                     break;
2768                 }
2769                 // Found a sub-slice pattern `$binding_mode $ident @ ..`.
2770                 // Record, lower it to `$binding_mode $ident @ _`, and stop here.
2771                 PatKind::Ident(ref bm, ident, Some(ref sub)) if sub.is_rest() => {
2772                     prev_rest_span = Some(sub.span);
2773                     let lower_sub = |this: &mut Self| Some(this.pat_wild_with_node_id_of(sub));
2774                     let node = self.lower_pat_ident(pat, bm, ident, lower_sub);
2775                     slice = Some(self.pat_with_node_id_of(pat, node));
2776                     break;
2777                 }
2778                 // It was not a subslice pattern so lower it normally.
2779                 _ => before.push(self.lower_pat(pat)),
2780             }
2781         }
2782
2783         // Lower all the patterns after the first sub-slice pattern.
2784         for pat in iter {
2785             // There was a previous subslice pattern; make sure we don't allow more.
2786             let rest_span = match pat.kind {
2787                 PatKind::Rest => Some(pat.span),
2788                 PatKind::Ident(.., Some(ref sub)) if sub.is_rest() => {
2789                     // The `HirValidator` is merciless; add a `_` pattern to avoid ICEs.
2790                     after.push(self.pat_wild_with_node_id_of(pat));
2791                     Some(sub.span)
2792                 }
2793                 _ => None,
2794             };
2795             if let Some(rest_span) = rest_span {
2796                 // We have e.g., `[a, .., b, ..]`. That's no good, error!
2797                 self.ban_extra_rest_pat(rest_span, prev_rest_span.unwrap(), "slice");
2798             } else {
2799                 // Lower the pattern normally.
2800                 after.push(self.lower_pat(pat));
2801             }
2802         }
2803
2804         hir::PatKind::Slice(
2805             self.arena.alloc_from_iter(before),
2806             slice,
2807             self.arena.alloc_from_iter(after),
2808         )
2809     }
2810
2811     fn lower_pat_ident(
2812         &mut self,
2813         p: &Pat,
2814         binding_mode: &BindingMode,
2815         ident: Ident,
2816         lower_sub: impl FnOnce(&mut Self) -> Option<&'hir hir::Pat<'hir>>,
2817     ) -> hir::PatKind<'hir> {
2818         match self.resolver.get_partial_res(p.id).map(|d| d.base_res()) {
2819             // `None` can occur in body-less function signatures
2820             res @ None | res @ Some(Res::Local(_)) => {
2821                 let canonical_id = match res {
2822                     Some(Res::Local(id)) => id,
2823                     _ => p.id,
2824                 };
2825
2826                 hir::PatKind::Binding(
2827                     self.lower_binding_mode(binding_mode),
2828                     self.lower_node_id(canonical_id),
2829                     ident,
2830                     lower_sub(self),
2831                 )
2832             }
2833             Some(res) => hir::PatKind::Path(hir::QPath::Resolved(
2834                 None,
2835                 P(hir::Path {
2836                     span: ident.span,
2837                     res: self.lower_res(res),
2838                     segments: hir_vec![hir::PathSegment::from_ident(ident)],
2839                 }),
2840             )),
2841         }
2842     }
2843
2844     fn pat_wild_with_node_id_of(&mut self, p: &Pat) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
2845         self.pat_with_node_id_of(p, hir::PatKind::Wild)
2846     }
2847
2848     /// Construct a `Pat` with the `HirId` of `p.id` lowered.
2849     fn pat_with_node_id_of(&mut self, p: &Pat, kind: hir::PatKind<'hir>) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
2850         self.arena.alloc(hir::Pat { hir_id: self.lower_node_id(p.id), kind, span: p.span })
2851     }
2852
2853     /// Emit a friendly error for extra `..` patterns in a tuple/tuple struct/slice pattern.
2854     fn ban_extra_rest_pat(&self, sp: Span, prev_sp: Span, ctx: &str) {
2855         self.diagnostic()
2856             .struct_span_err(sp, &format!("`..` can only be used once per {} pattern", ctx))
2857             .span_label(sp, &format!("can only be used once per {} pattern", ctx))
2858             .span_label(prev_sp, "previously used here")
2859             .emit();
2860     }
2861
2862     /// Used to ban the `..` pattern in places it shouldn't be semantically.
2863     fn ban_illegal_rest_pat(&self, sp: Span) -> hir::PatKind<'hir> {
2864         self.diagnostic()
2865             .struct_span_err(sp, "`..` patterns are not allowed here")
2866             .note("only allowed in tuple, tuple struct, and slice patterns")
2867             .emit();
2868
2869         // We're not in a list context so `..` can be reasonably treated
2870         // as `_` because it should always be valid and roughly matches the
2871         // intent of `..` (notice that the rest of a single slot is that slot).
2872         hir::PatKind::Wild
2873     }
2874
2875     fn lower_range_end(&mut self, e: &RangeEnd) -> hir::RangeEnd {
2876         match *e {
2877             RangeEnd::Included(_) => hir::RangeEnd::Included,
2878             RangeEnd::Excluded => hir::RangeEnd::Excluded,
2879         }
2880     }
2881
2882     fn lower_anon_const(&mut self, c: &AnonConst) -> hir::AnonConst {
2883         self.with_new_scopes(|this| hir::AnonConst {
2884             hir_id: this.lower_node_id(c.id),
2885             body: this.lower_const_body(c.value.span, Some(&c.value)),
2886         })
2887     }
2888
2889     fn lower_stmt(&mut self, s: &Stmt) -> SmallVec<[hir::Stmt<'hir>; 1]> {
2890         let kind = match s.kind {
2891             StmtKind::Local(ref l) => {
2892                 let (l, item_ids) = self.lower_local(l);
2893                 let mut ids: SmallVec<[hir::Stmt<'hir>; 1]> = item_ids
2894                     .into_iter()
2895                     .map(|item_id| {
2896                         let item_id = hir::ItemId { id: self.lower_node_id(item_id) };
2897                         self.stmt(s.span, hir::StmtKind::Item(item_id))
2898                     })
2899                     .collect();
2900                 ids.push({
2901                     hir::Stmt {
2902                         hir_id: self.lower_node_id(s.id),
2903                         kind: hir::StmtKind::Local(self.arena.alloc(l)),
2904                         span: s.span,
2905                     }
2906                 });
2907                 return ids;
2908             }
2909             StmtKind::Item(ref it) => {
2910                 // Can only use the ID once.
2911                 let mut id = Some(s.id);
2912                 return self
2913                     .lower_item_id(it)
2914                     .into_iter()
2915                     .map(|item_id| {
2916                         let hir_id = id
2917                             .take()
2918                             .map(|id| self.lower_node_id(id))
2919                             .unwrap_or_else(|| self.next_id());
2920
2921                         hir::Stmt { hir_id, kind: hir::StmtKind::Item(item_id), span: s.span }
2922                     })
2923                     .collect();
2924             }
2925             StmtKind::Expr(ref e) => hir::StmtKind::Expr(self.lower_expr(e)),
2926             StmtKind::Semi(ref e) => hir::StmtKind::Semi(self.lower_expr(e)),
2927             StmtKind::Mac(..) => panic!("shouldn't exist here"),
2928         };
2929         smallvec![hir::Stmt { hir_id: self.lower_node_id(s.id), kind, span: s.span }]
2930     }
2931
2932     fn lower_block_check_mode(&mut self, b: &BlockCheckMode) -> hir::BlockCheckMode {
2933         match *b {
2934             BlockCheckMode::Default => hir::DefaultBlock,
2935             BlockCheckMode::Unsafe(u) => hir::UnsafeBlock(self.lower_unsafe_source(u)),
2936         }
2937     }
2938
2939     fn lower_binding_mode(&mut self, b: &BindingMode) -> hir::BindingAnnotation {
2940         match *b {
2941             BindingMode::ByValue(Mutability::Not) => hir::BindingAnnotation::Unannotated,
2942             BindingMode::ByRef(Mutability::Not) => hir::BindingAnnotation::Ref,
2943             BindingMode::ByValue(Mutability::Mut) => hir::BindingAnnotation::Mutable,
2944             BindingMode::ByRef(Mutability::Mut) => hir::BindingAnnotation::RefMut,
2945         }
2946     }
2947
2948     fn lower_unsafe_source(&mut self, u: UnsafeSource) -> hir::UnsafeSource {
2949         match u {
2950             CompilerGenerated => hir::CompilerGenerated,
2951             UserProvided => hir::UserProvided,
2952         }
2953     }
2954
2955     fn lower_trait_bound_modifier(&mut self, f: TraitBoundModifier) -> hir::TraitBoundModifier {
2956         match f {
2957             TraitBoundModifier::None => hir::TraitBoundModifier::None,
2958             TraitBoundModifier::Maybe => hir::TraitBoundModifier::Maybe,
2959         }
2960     }
2961
2962     // Helper methods for building HIR.
2963
2964     fn stmt(&mut self, span: Span, kind: hir::StmtKind<'hir>) -> hir::Stmt<'hir> {
2965         hir::Stmt { span, kind, hir_id: self.next_id() }
2966     }
2967
2968     fn stmt_expr(&mut self, span: Span, expr: hir::Expr<'hir>) -> hir::Stmt<'hir> {
2969         self.stmt(span, hir::StmtKind::Expr(self.arena.alloc(expr)))
2970     }
2971
2972     fn stmt_let_pat(
2973         &mut self,
2974         attrs: AttrVec,
2975         span: Span,
2976         init: Option<&'hir hir::Expr<'hir>>,
2977         pat: &'hir hir::Pat<'hir>,
2978         source: hir::LocalSource,
2979     ) -> hir::Stmt<'hir> {
2980         let local = hir::Local { attrs, hir_id: self.next_id(), init, pat, source, span, ty: None };
2981         self.stmt(span, hir::StmtKind::Local(self.arena.alloc(local)))
2982     }
2983
2984     fn block_expr(&mut self, expr: &'hir hir::Expr<'hir>) -> &'hir hir::Block<'hir> {
2985         self.block_all(expr.span, &[], Some(expr))
2986     }
2987
2988     fn block_all(
2989         &mut self,
2990         span: Span,
2991         stmts: &'hir [hir::Stmt<'hir>],
2992         expr: Option<&'hir hir::Expr<'hir>>,
2993     ) -> &'hir hir::Block<'hir> {
2994         let blk = hir::Block {
2995             stmts,
2996             expr,
2997             hir_id: self.next_id(),
2998             rules: hir::DefaultBlock,
2999             span,
3000             targeted_by_break: false,
3001         };
3002         self.arena.alloc(blk)
3003     }
3004
3005     /// Constructs a `true` or `false` literal pattern.
3006     fn pat_bool(&mut self, span: Span, val: bool) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
3007         let expr = self.expr_bool(span, val);
3008         self.pat(span, hir::PatKind::Lit(expr))
3009     }
3010
3011     fn pat_ok(&mut self, span: Span, pat: &'hir hir::Pat<'hir>) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
3012         self.pat_std_enum(span, &[sym::result, sym::Result, sym::Ok], arena_vec![self; pat])
3013     }
3014
3015     fn pat_err(&mut self, span: Span, pat: &'hir hir::Pat<'hir>) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
3016         self.pat_std_enum(span, &[sym::result, sym::Result, sym::Err], arena_vec![self; pat])
3017     }
3018
3019     fn pat_some(&mut self, span: Span, pat: &'hir hir::Pat<'hir>) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
3020         self.pat_std_enum(span, &[sym::option, sym::Option, sym::Some], arena_vec![self; pat])
3021     }
3022
3023     fn pat_none(&mut self, span: Span) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
3024         self.pat_std_enum(span, &[sym::option, sym::Option, sym::None], &[])
3025     }
3026
3027     fn pat_std_enum(
3028         &mut self,
3029         span: Span,
3030         components: &[Symbol],
3031         subpats: &'hir [&'hir hir::Pat<'hir>],
3032     ) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
3033         let path = self.std_path(span, components, None, true);
3034         let qpath = hir::QPath::Resolved(None, P(path));
3035         let pt = if subpats.is_empty() {
3036             hir::PatKind::Path(qpath)
3037         } else {
3038             hir::PatKind::TupleStruct(qpath, subpats, None)
3039         };
3040         self.pat(span, pt)
3041     }
3042
3043     fn pat_ident(&mut self, span: Span, ident: Ident) -> (&'hir hir::Pat<'hir>, hir::HirId) {
3044         self.pat_ident_binding_mode(span, ident, hir::BindingAnnotation::Unannotated)
3045     }
3046
3047     fn pat_ident_binding_mode(
3048         &mut self,
3049         span: Span,
3050         ident: Ident,
3051         bm: hir::BindingAnnotation,
3052     ) -> (&'hir hir::Pat<'hir>, hir::HirId) {
3053         let hir_id = self.next_id();
3054
3055         (
3056             self.arena.alloc(hir::Pat {
3057                 hir_id,
3058                 kind: hir::PatKind::Binding(bm, hir_id, ident.with_span_pos(span), None),
3059                 span,
3060             }),
3061             hir_id,
3062         )
3063     }
3064
3065     fn pat_wild(&mut self, span: Span) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
3066         self.pat(span, hir::PatKind::Wild)
3067     }
3068
3069     fn pat(&mut self, span: Span, kind: hir::PatKind<'hir>) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
3070         self.arena.alloc(hir::Pat { hir_id: self.next_id(), kind, span })
3071     }
3072
3073     /// Given a suffix `["b", "c", "d"]`, returns path `::std::b::c::d` when
3074     /// `fld.cx.use_std`, and `::core::b::c::d` otherwise.
3075     /// The path is also resolved according to `is_value`.
3076     fn std_path(
3077         &mut self,
3078         span: Span,
3079         components: &[Symbol],
3080         params: Option<P<hir::GenericArgs>>,
3081         is_value: bool,
3082     ) -> hir::Path {
3083         let ns = if is_value { Namespace::ValueNS } else { Namespace::TypeNS };
3084         let (path, res) = self.resolver.resolve_str_path(span, self.crate_root, components, ns);
3085
3086         let mut segments: Vec<_> = path
3087             .segments
3088             .iter()
3089             .map(|segment| {
3090                 let res = self.expect_full_res(segment.id);
3091                 hir::PathSegment {
3092                     ident: segment.ident,
3093                     hir_id: Some(self.lower_node_id(segment.id)),
3094                     res: Some(self.lower_res(res)),
3095                     infer_args: true,
3096                     args: None,
3097                 }
3098             })
3099             .collect();
3100         segments.last_mut().unwrap().args = params;
3101
3102         hir::Path {
3103             span,
3104             res: res.map_id(|_| panic!("unexpected `NodeId`")),
3105             segments: segments.into(),
3106         }
3107     }
3108
3109     fn ty_path(&mut self, mut hir_id: hir::HirId, span: Span, qpath: hir::QPath) -> hir::Ty {
3110         let kind = match qpath {
3111             hir::QPath::Resolved(None, path) => {
3112                 // Turn trait object paths into `TyKind::TraitObject` instead.
3113                 match path.res {
3114                     Res::Def(DefKind::Trait, _) | Res::Def(DefKind::TraitAlias, _) => {
3115                         let principal = hir::PolyTraitRef {
3116                             bound_generic_params: hir::HirVec::new(),
3117                             trait_ref: hir::TraitRef { path, hir_ref_id: hir_id },
3118                             span,
3119                         };
3120
3121                         // The original ID is taken by the `PolyTraitRef`,
3122                         // so the `Ty` itself needs a different one.
3123                         hir_id = self.next_id();
3124                         hir::TyKind::TraitObject(hir_vec![principal], self.elided_dyn_bound(span))
3125                     }
3126                     _ => hir::TyKind::Path(hir::QPath::Resolved(None, path)),
3127                 }
3128             }
3129             _ => hir::TyKind::Path(qpath),
3130         };
3131
3132         hir::Ty { hir_id, kind, span }
3133     }
3134
3135     /// Invoked to create the lifetime argument for a type `&T`
3136     /// with no explicit lifetime.
3137     fn elided_ref_lifetime(&mut self, span: Span) -> hir::Lifetime {
3138         match self.anonymous_lifetime_mode {
3139             // Intercept when we are in an impl header or async fn and introduce an in-band
3140             // lifetime.
3141             // Hence `impl Foo for &u32` becomes `impl<'f> Foo for &'f u32` for some fresh
3142             // `'f`.
3143             AnonymousLifetimeMode::CreateParameter => {
3144                 let fresh_name = self.collect_fresh_in_band_lifetime(span);
3145                 hir::Lifetime {
3146                     hir_id: self.next_id(),
3147                     span,
3148                     name: hir::LifetimeName::Param(fresh_name),
3149                 }
3150             }
3151
3152             AnonymousLifetimeMode::ReportError => self.new_error_lifetime(None, span),
3153
3154             AnonymousLifetimeMode::PassThrough => self.new_implicit_lifetime(span),
3155         }
3156     }
3157
3158     /// Report an error on illegal use of `'_` or a `&T` with no explicit lifetime;
3159     /// return a "error lifetime".
3160     fn new_error_lifetime(&mut self, id: Option<NodeId>, span: Span) -> hir::Lifetime {
3161         let (id, msg, label) = match id {
3162             Some(id) => (id, "`'_` cannot be used here", "`'_` is a reserved lifetime name"),
3163
3164             None => (
3165                 self.resolver.next_node_id(),
3166                 "`&` without an explicit lifetime name cannot be used here",
3167                 "explicit lifetime name needed here",
3168             ),
3169         };
3170
3171         let mut err = struct_span_err!(self.sess, span, E0637, "{}", msg,);
3172         err.span_label(span, label);
3173         err.emit();
3174
3175         self.new_named_lifetime(id, span, hir::LifetimeName::Error)
3176     }
3177
3178     /// Invoked to create the lifetime argument(s) for a path like
3179     /// `std::cell::Ref<T>`; note that implicit lifetimes in these
3180     /// sorts of cases are deprecated. This may therefore report a warning or an
3181     /// error, depending on the mode.
3182     fn elided_path_lifetimes(&mut self, span: Span, count: usize) -> P<[hir::Lifetime]> {
3183         (0..count).map(|_| self.elided_path_lifetime(span)).collect()
3184     }
3185
3186     fn elided_path_lifetime(&mut self, span: Span) -> hir::Lifetime {
3187         match self.anonymous_lifetime_mode {
3188             AnonymousLifetimeMode::CreateParameter => {
3189                 // We should have emitted E0726 when processing this path above
3190                 self.sess
3191                     .delay_span_bug(span, "expected 'implicit elided lifetime not allowed' error");
3192                 let id = self.resolver.next_node_id();
3193                 self.new_named_lifetime(id, span, hir::LifetimeName::Error)
3194             }
3195             // `PassThrough` is the normal case.
3196             // `new_error_lifetime`, which would usually be used in the case of `ReportError`,
3197             // is unsuitable here, as these can occur from missing lifetime parameters in a
3198             // `PathSegment`, for which there is no associated `'_` or `&T` with no explicit
3199             // lifetime. Instead, we simply create an implicit lifetime, which will be checked
3200             // later, at which point a suitable error will be emitted.
3201             AnonymousLifetimeMode::PassThrough | AnonymousLifetimeMode::ReportError => {
3202                 self.new_implicit_lifetime(span)
3203             }
3204         }
3205     }
3206
3207     /// Invoked to create the lifetime argument(s) for an elided trait object
3208     /// bound, like the bound in `Box<dyn Debug>`. This method is not invoked
3209     /// when the bound is written, even if it is written with `'_` like in
3210     /// `Box<dyn Debug + '_>`. In those cases, `lower_lifetime` is invoked.
3211     fn elided_dyn_bound(&mut self, span: Span) -> hir::Lifetime {
3212         match self.anonymous_lifetime_mode {
3213             // NB. We intentionally ignore the create-parameter mode here.
3214             // and instead "pass through" to resolve-lifetimes, which will apply
3215             // the object-lifetime-defaulting rules. Elided object lifetime defaults
3216             // do not act like other elided lifetimes. In other words, given this:
3217             //
3218             //     impl Foo for Box<dyn Debug>
3219             //
3220             // we do not introduce a fresh `'_` to serve as the bound, but instead
3221             // ultimately translate to the equivalent of:
3222             //
3223             //     impl Foo for Box<dyn Debug + 'static>
3224             //
3225             // `resolve_lifetime` has the code to make that happen.
3226             AnonymousLifetimeMode::CreateParameter => {}
3227
3228             AnonymousLifetimeMode::ReportError => {
3229                 // ReportError applies to explicit use of `'_`.
3230             }
3231
3232             // This is the normal case.
3233             AnonymousLifetimeMode::PassThrough => {}
3234         }
3235
3236         let r = hir::Lifetime {
3237             hir_id: self.next_id(),
3238             span,
3239             name: hir::LifetimeName::ImplicitObjectLifetimeDefault,
3240         };
3241         debug!("elided_dyn_bound: r={:?}", r);
3242         r
3243     }
3244
3245     fn new_implicit_lifetime(&mut self, span: Span) -> hir::Lifetime {
3246         hir::Lifetime { hir_id: self.next_id(), span, name: hir::LifetimeName::Implicit }
3247     }
3248
3249     fn maybe_lint_bare_trait(&mut self, span: Span, id: NodeId, is_global: bool) {
3250         // FIXME(davidtwco): This is a hack to detect macros which produce spans of the
3251         // call site which do not have a macro backtrace. See #61963.
3252         let is_macro_callsite = self
3253             .sess
3254             .source_map()
3255             .span_to_snippet(span)
3256             .map(|snippet| snippet.starts_with("#["))
3257             .unwrap_or(true);
3258         if !is_macro_callsite {
3259             self.resolver.lint_buffer().buffer_lint_with_diagnostic(
3260                 builtin::BARE_TRAIT_OBJECTS,
3261                 id,
3262                 span,
3263                 "trait objects without an explicit `dyn` are deprecated",
3264                 builtin::BuiltinLintDiagnostics::BareTraitObject(span, is_global),
3265             )
3266         }
3267     }
3268 }
3269
3270 fn body_ids(bodies: &BTreeMap<hir::BodyId, hir::Body<'hir>>) -> Vec<hir::BodyId> {
3271     // Sorting by span ensures that we get things in order within a
3272     // file, and also puts the files in a sensible order.
3273     let mut body_ids: Vec<_> = bodies.keys().cloned().collect();
3274     body_ids.sort_by_key(|b| bodies[b].value.span);
3275     body_ids
3276 }