src/librustc/infer/opaque_types/mod.rs

   1 use crate::infer::error_reporting::{note_and_explain_free_region, note_and_explain_region};
   2 use crate::infer::{self, InferCtxt, InferOk, TypeVariableOrigin, TypeVariableOriginKind};
   3 use crate::middle::region;
   4 use crate::traits::{self, PredicateObligation};
   5 use crate::ty::fold::{BottomUpFolder, TypeFoldable, TypeFolder, TypeVisitor};
   6 use crate::ty::free_region_map::FreeRegionRelations;
   7 use crate::ty::subst::{GenericArg, GenericArgKind, InternalSubsts, SubstsRef};
   8 use crate::ty::{self, GenericParamDefKind, Ty, TyCtxt};
   9 use errors::{struct_span_err, DiagnosticBuilder};
  10 use rustc::session::config::nightly_options;
  11 use rustc_data_structures::fx::FxHashMap;
  12 use rustc_data_structures::sync::Lrc;
  13 use rustc_hir as hir;
  14 use rustc_hir::def_id::{DefId, DefIdMap};
  15 use rustc_hir::Node;
  16 use rustc_span::Span;
  17
  18 use rustc_error_codes::*;
  19
  20 pub type OpaqueTypeMap<'tcx> = DefIdMap<OpaqueTypeDecl<'tcx>>;
  21
  22 /// Information about the opaque types whose values we
  23 /// are inferring in this function (these are the `impl Trait` that
  24 /// appear in the return type).
  25 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
  26 pub struct OpaqueTypeDecl<'tcx> {
  27     /// The opaque type (`ty::Opaque`) for this declaration.
  28     pub opaque_type: Ty<'tcx>,
  29
  30     /// The substitutions that we apply to the opaque type that this
  31     /// `impl Trait` desugars to. e.g., if:
  32     ///
  33     ///     fn foo<'a, 'b, T>() -> impl Trait<'a>
  34     ///
  35     /// winds up desugared to:
  36     ///
  37     ///     type Foo<'x, X> = impl Trait<'x>
  38     ///     fn foo<'a, 'b, T>() -> Foo<'a, T>
  39     ///
  40     /// then `substs` would be `['a, T]`.
  41     pub substs: SubstsRef<'tcx>,
  42
  43     /// The span of this particular definition of the opaque type.  So
  44     /// for example:
  45     ///
  46     /// ```
  47     /// type Foo = impl Baz;
  48     /// fn bar() -> Foo {
  49     ///             ^^^ This is the span we are looking for!
  50     /// ```
  51     ///
  52     /// In cases where the fn returns `(impl Trait, impl Trait)` or
  53     /// other such combinations, the result is currently
  54     /// over-approximated, but better than nothing.
  55     pub definition_span: Span,
  56
  57     /// The type variable that represents the value of the opaque type
  58     /// that we require. In other words, after we compile this function,
  59     /// we will be created a constraint like:
  60     ///
  61     ///     Foo<'a, T> = ?C
  62     ///
  63     /// where `?C` is the value of this type variable. =) It may
  64     /// naturally refer to the type and lifetime parameters in scope
  65     /// in this function, though ultimately it should only reference
  66     /// those that are arguments to `Foo` in the constraint above. (In
  67     /// other words, `?C` should not include `'b`, even though it's a
  68     /// lifetime parameter on `foo`.)
  69     pub concrete_ty: Ty<'tcx>,
  70
  71     /// Returns `true` if the `impl Trait` bounds include region bounds.
  72     /// For example, this would be true for:
  73     ///
  74     ///     fn foo<'a, 'b, 'c>() -> impl Trait<'c> + 'a + 'b
  75     ///
  76     /// but false for:
  77     ///
  78     ///     fn foo<'c>() -> impl Trait<'c>
  79     ///
  80     /// unless `Trait` was declared like:
  81     ///
  82     ///     trait Trait<'c>: 'c
  83     ///
  84     /// in which case it would be true.
  85     ///
  86     /// This is used during regionck to decide whether we need to
  87     /// impose any additional constraints to ensure that region
  88     /// variables in `concrete_ty` wind up being constrained to
  89     /// something from `substs` (or, at minimum, things that outlive
  90     /// the fn body). (Ultimately, writeback is responsible for this
  91     /// check.)
  92     pub has_required_region_bounds: bool,
  93
  94     /// The origin of the opaque type.
  95     pub origin: hir::OpaqueTyOrigin,
  96 }
  97
  98 impl<'a, 'tcx> InferCtxt<'a, 'tcx> {
  99     /// Replaces all opaque types in `value` with fresh inference variables
 100     /// and creates appropriate obligations. For example, given the input:
 101     ///
 102     ///     impl Iterator<Item = impl Debug>
 103     ///
 104     /// this method would create two type variables, `?0` and `?1`. It would
 105     /// return the type `?0` but also the obligations:
 106     ///
 107     ///     ?0: Iterator<Item = ?1>
 108     ///     ?1: Debug
 109     ///
 110     /// Moreover, it returns a `OpaqueTypeMap` that would map `?0` to
 111     /// info about the `impl Iterator<..>` type and `?1` to info about
 112     /// the `impl Debug` type.
 113     ///
 114     /// # Parameters
 115     ///
 116     /// - `parent_def_id` -- the `DefId` of the function in which the opaque type
 117     ///   is defined
 118     /// - `body_id` -- the body-id with which the resulting obligations should
 119     ///   be associated
 120     /// - `param_env` -- the in-scope parameter environment to be used for
 121     ///   obligations
 122     /// - `value` -- the value within which we are instantiating opaque types
 123     /// - `value_span` -- the span where the value came from, used in error reporting
 124     pub fn instantiate_opaque_types<T: TypeFoldable<'tcx>>(
 125         &self,
 126         parent_def_id: DefId,
 127         body_id: hir::HirId,
 128         param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
 129         value: &T,
 130         value_span: Span,
 131     ) -> InferOk<'tcx, (T, OpaqueTypeMap<'tcx>)> {
 132         debug!(
 133             "instantiate_opaque_types(value={:?}, parent_def_id={:?}, body_id={:?}, \
 134              param_env={:?}, value_span={:?})",
 135             value, parent_def_id, body_id, param_env, value_span,
 136         );
 137         let mut instantiator = Instantiator {
 138             infcx: self,
 139             parent_def_id,
 140             body_id,
 141             param_env,
 142             value_span,
 143             opaque_types: Default::default(),
 144             obligations: vec![],
 145         };
 146         let value = instantiator.instantiate_opaque_types_in_map(value);
 147         InferOk { value: (value, instantiator.opaque_types), obligations: instantiator.obligations }
 148     }
 149
 150     /// Given the map `opaque_types` containing the opaque
 151     /// `impl Trait` types whose underlying, hidden types are being
 152     /// inferred, this method adds constraints to the regions
 153     /// appearing in those underlying hidden types to ensure that they
 154     /// at least do not refer to random scopes within the current
 155     /// function. These constraints are not (quite) sufficient to
 156     /// guarantee that the regions are actually legal values; that
 157     /// final condition is imposed after region inference is done.
 158     ///
 159     /// # The Problem
 160     ///
 161     /// Let's work through an example to explain how it works. Assume
 162     /// the current function is as follows:
 163     ///
 164     /// ```text
 165     /// fn foo<'a, 'b>(..) -> (impl Bar<'a>, impl Bar<'b>)
 166     /// ```
 167     ///
 168     /// Here, we have two `impl Trait` types whose values are being
 169     /// inferred (the `impl Bar<'a>` and the `impl
 170     /// Bar<'b>`). Conceptually, this is sugar for a setup where we
 171     /// define underlying opaque types (`Foo1`, `Foo2`) and then, in
 172     /// the return type of `foo`, we *reference* those definitions:
 173     ///
 174     /// ```text
 175     /// type Foo1<'x> = impl Bar<'x>;
 176     /// type Foo2<'x> = impl Bar<'x>;
 177     /// fn foo<'a, 'b>(..) -> (Foo1<'a>, Foo2<'b>) { .. }
 178     ///                    //  ^^^^ ^^
 179     ///                    //  |    |
 180     ///                    //  |    substs
 181     ///                    //  def_id
 182     /// ```
 183     ///
 184     /// As indicating in the comments above, each of those references
 185     /// is (in the compiler) basically a substitution (`substs`)
 186     /// applied to the type of a suitable `def_id` (which identifies
 187     /// `Foo1` or `Foo2`).
 188     ///
 189     /// Now, at this point in compilation, what we have done is to
 190     /// replace each of the references (`Foo1<'a>`, `Foo2<'b>`) with
 191     /// fresh inference variables C1 and C2. We wish to use the values
 192     /// of these variables to infer the underlying types of `Foo1` and
 193     /// `Foo2`. That is, this gives rise to higher-order (pattern) unification
 194     /// constraints like:
 195     ///
 196     /// ```text
 197     /// for<'a> (Foo1<'a> = C1)
 198     /// for<'b> (Foo1<'b> = C2)
 199     /// ```
 200     ///
 201     /// For these equation to be satisfiable, the types `C1` and `C2`
 202     /// can only refer to a limited set of regions. For example, `C1`
 203     /// can only refer to `'static` and `'a`, and `C2` can only refer
 204     /// to `'static` and `'b`. The job of this function is to impose that
 205     /// constraint.
 206     ///
 207     /// Up to this point, C1 and C2 are basically just random type
 208     /// inference variables, and hence they may contain arbitrary
 209     /// regions. In fact, it is fairly likely that they do! Consider
 210     /// this possible definition of `foo`:
 211     ///
 212     /// ```text
 213     /// fn foo<'a, 'b>(x: &'a i32, y: &'b i32) -> (impl Bar<'a>, impl Bar<'b>) {
 214     ///         (&*x, &*y)
 215     ///     }
 216     /// ```
 217     ///
 218     /// Here, the values for the concrete types of the two impl
 219     /// traits will include inference variables:
 220     ///
 221     /// ```text
 222     /// &'0 i32
 223     /// &'1 i32
 224     /// ```
 225     ///
 226     /// Ordinarily, the subtyping rules would ensure that these are
 227     /// sufficiently large. But since `impl Bar<'a>` isn't a specific
 228     /// type per se, we don't get such constraints by default. This
 229     /// is where this function comes into play. It adds extra
 230     /// constraints to ensure that all the regions which appear in the
 231     /// inferred type are regions that could validly appear.
 232     ///
 233     /// This is actually a bit of a tricky constraint in general. We
 234     /// want to say that each variable (e.g., `'0`) can only take on
 235     /// values that were supplied as arguments to the opaque type
 236     /// (e.g., `'a` for `Foo1<'a>`) or `'static`, which is always in
 237     /// scope. We don't have a constraint quite of this kind in the current
 238     /// region checker.
 239     ///
 240     /// # The Solution
 241     ///
 242     /// We generally prefer to make `<=` constraints, since they
 243     /// integrate best into the region solver. To do that, we find the
 244     /// "minimum" of all the arguments that appear in the substs: that
 245     /// is, some region which is less than all the others. In the case
 246     /// of `Foo1<'a>`, that would be `'a` (it's the only choice, after
 247     /// all). Then we apply that as a least bound to the variables
 248     /// (e.g., `'a <= '0`).
 249     ///
 250     /// In some cases, there is no minimum. Consider this example:
 251     ///
 252     /// ```text
 253     /// fn baz<'a, 'b>() -> impl Trait<'a, 'b> { ... }
 254     /// ```
 255     ///
 256     /// Here we would report a more complex "in constraint", like `'r
 257     /// in ['a, 'b, 'static]` (where `'r` is some regon appearing in
 258     /// the hidden type).
 259     ///
 260     /// # Constrain regions, not the hidden concrete type
 261     ///
 262     /// Note that generating constraints on each region `Rc` is *not*
 263     /// the same as generating an outlives constraint on `Tc` iself.
 264     /// For example, if we had a function like this:
 265     ///
 266     /// ```rust
 267     /// fn foo<'a, T>(x: &'a u32, y: T) -> impl Foo<'a> {
 268     ///   (x, y)
 269     /// }
 270     ///
 271     /// // Equivalent to:
 272     /// type FooReturn<'a, T> = impl Foo<'a>;
 273     /// fn foo<'a, T>(..) -> FooReturn<'a, T> { .. }
 274     /// ```
 275     ///
 276     /// then the hidden type `Tc` would be `(&'0 u32, T)` (where `'0`
 277     /// is an inference variable). If we generated a constraint that
 278     /// `Tc: 'a`, then this would incorrectly require that `T: 'a` --
 279     /// but this is not necessary, because the opaque type we
 280     /// create will be allowed to reference `T`. So we only generate a
 281     /// constraint that `'0: 'a`.
 282     ///
 283     /// # The `free_region_relations` parameter
 284     ///
 285     /// The `free_region_relations` argument is used to find the
 286     /// "minimum" of the regions supplied to a given opaque type.
 287     /// It must be a relation that can answer whether `'a <= 'b`,
 288     /// where `'a` and `'b` are regions that appear in the "substs"
 289     /// for the opaque type references (the `<'a>` in `Foo1<'a>`).
 290     ///
 291     /// Note that we do not impose the constraints based on the
 292     /// generic regions from the `Foo1` definition (e.g., `'x`). This
 293     /// is because the constraints we are imposing here is basically
 294     /// the concern of the one generating the constraining type C1,
 295     /// which is the current function. It also means that we can
 296     /// take "implied bounds" into account in some cases:
 297     ///
 298     /// ```text
 299     /// trait SomeTrait<'a, 'b> { }
 300     /// fn foo<'a, 'b>(_: &'a &'b u32) -> impl SomeTrait<'a, 'b> { .. }
 301     /// ```
 302     ///
 303     /// Here, the fact that `'b: 'a` is known only because of the
 304     /// implied bounds from the `&'a &'b u32` parameter, and is not
 305     /// "inherent" to the opaque type definition.
 306     ///
 307     /// # Parameters
 308     ///
 309     /// - `opaque_types` -- the map produced by `instantiate_opaque_types`
 310     /// - `free_region_relations` -- something that can be used to relate
 311     ///   the free regions (`'a`) that appear in the impl trait.
 312     pub fn constrain_opaque_types<FRR: FreeRegionRelations<'tcx>>(
 313         &self,
 314         opaque_types: &OpaqueTypeMap<'tcx>,
 315         free_region_relations: &FRR,
 316     ) {
 317         debug!("constrain_opaque_types()");
 318
 319         for (&def_id, opaque_defn) in opaque_types {
 320             self.constrain_opaque_type(def_id, opaque_defn, free_region_relations);
 321         }
 322     }
 323
 324     /// See `constrain_opaque_types` for documentation.
 325     pub fn constrain_opaque_type<FRR: FreeRegionRelations<'tcx>>(
 326         &self,
 327         def_id: DefId,
 328         opaque_defn: &OpaqueTypeDecl<'tcx>,
 329         free_region_relations: &FRR,
 330     ) {
 331         debug!("constrain_opaque_type()");
 332         debug!("constrain_opaque_type: def_id={:?}", def_id);
 333         debug!("constrain_opaque_type: opaque_defn={:#?}", opaque_defn);
 334
 335         let tcx = self.tcx;
 336
 337         let concrete_ty = self.resolve_vars_if_possible(&opaque_defn.concrete_ty);
 338
 339         debug!("constrain_opaque_type: concrete_ty={:?}", concrete_ty);
 340
 341         let opaque_type_generics = tcx.generics_of(def_id);
 342
 343         let span = tcx.def_span(def_id);
 344
 345         // If there are required region bounds, we can use them.
 346         if opaque_defn.has_required_region_bounds {
 347             let predicates_of = tcx.predicates_of(def_id);
 348             debug!("constrain_opaque_type: predicates: {:#?}", predicates_of,);
 349             let bounds = predicates_of.instantiate(tcx, opaque_defn.substs);
 350             debug!("constrain_opaque_type: bounds={:#?}", bounds);
 351             let opaque_type = tcx.mk_opaque(def_id, opaque_defn.substs);
 352
 353             let required_region_bounds =
 354                 required_region_bounds(tcx, opaque_type, bounds.predicates);
 355             debug_assert!(!required_region_bounds.is_empty());
 356
 357             for required_region in required_region_bounds {
 358                 concrete_ty.visit_with(&mut ConstrainOpaqueTypeRegionVisitor {
 359                     tcx: self.tcx,
 360                     op: |r| self.sub_regions(infer::CallReturn(span), required_region, r),
 361                 });
 362             }
 363             return;
 364         }
 365
 366         // There were no `required_region_bounds`,
 367         // so we have to search for a `least_region`.
 368         // Go through all the regions used as arguments to the
 369         // opaque type. These are the parameters to the opaque
 370         // type; so in our example above, `substs` would contain
 371         // `['a]` for the first impl trait and `'b` for the
 372         // second.
 373         let mut least_region = None;
 374         for param in &opaque_type_generics.params {
 375             match param.kind {
 376                 GenericParamDefKind::Lifetime => {}
 377                 _ => continue,
 378             }
 379
 380             // Get the value supplied for this region from the substs.
 381             let subst_arg = opaque_defn.substs.region_at(param.index as usize);
 382
 383             // Compute the least upper bound of it with the other regions.
 384             debug!("constrain_opaque_types: least_region={:?}", least_region);
 385             debug!("constrain_opaque_types: subst_arg={:?}", subst_arg);
 386             match least_region {
 387                 None => least_region = Some(subst_arg),
 388                 Some(lr) => {
 389                     if free_region_relations.sub_free_regions(lr, subst_arg) {
 390                         // keep the current least region
 391                     } else if free_region_relations.sub_free_regions(subst_arg, lr) {
 392                         // switch to `subst_arg`
 393                         least_region = Some(subst_arg);
 394                     } else {
 395                         // There are two regions (`lr` and
 396                         // `subst_arg`) which are not relatable. We
 397                         // can't find a best choice. Therefore,
 398                         // instead of creating a single bound like
 399                         // `'r: 'a` (which is our preferred choice),
 400                         // we will create a "in bound" like `'r in
 401                         // ['a, 'b, 'c]`, where `'a..'c` are the
 402                         // regions that appear in the impl trait.
 403                         return self.generate_member_constraint(
 404                             concrete_ty,
 405                             opaque_type_generics,
 406                             opaque_defn,
 407                             def_id,
 408                             lr,
 409                             subst_arg,
 410                         );
 411                     }
 412                 }
 413             }
 414         }
 415
 416         let least_region = least_region.unwrap_or(tcx.lifetimes.re_static);
 417         debug!("constrain_opaque_types: least_region={:?}", least_region);
 418
 419         concrete_ty.visit_with(&mut ConstrainOpaqueTypeRegionVisitor {
 420             tcx: self.tcx,
 421             op: |r| self.sub_regions(infer::CallReturn(span), least_region, r),
 422         });
 423     }
 424
 425     /// As a fallback, we sometimes generate an "in constraint". For
 426     /// a case like `impl Foo<'a, 'b>`, where `'a` and `'b` cannot be
 427     /// related, we would generate a constraint `'r in ['a, 'b,
 428     /// 'static]` for each region `'r` that appears in the hidden type
 429     /// (i.e., it must be equal to `'a`, `'b`, or `'static`).
 430     ///
 431     /// `conflict1` and `conflict2` are the two region bounds that we
 432     /// detected which were unrelated. They are used for diagnostics.
 433     fn generate_member_constraint(
 434         &self,
 435         concrete_ty: Ty<'tcx>,
 436         opaque_type_generics: &ty::Generics,
 437         opaque_defn: &OpaqueTypeDecl<'tcx>,
 438         opaque_type_def_id: DefId,
 439         conflict1: ty::Region<'tcx>,
 440         conflict2: ty::Region<'tcx>,
 441     ) {
 442         // For now, enforce a feature gate outside of async functions.
 443         if self.member_constraint_feature_gate(
 444             opaque_defn,
 445             opaque_type_def_id,
 446             conflict1,
 447             conflict2,
 448         ) {
 449             return;
 450         }
 451
 452         // Create the set of choice regions: each region in the hidden
 453         // type can be equal to any of the region parameters of the
 454         // opaque type definition.
 455         let choice_regions: Lrc<Vec<ty::Region<'tcx>>> = Lrc::new(
 456             opaque_type_generics
 457                 .params
 458                 .iter()
 459                 .filter(|param| match param.kind {
 460                     GenericParamDefKind::Lifetime => true,
 461                     GenericParamDefKind::Type { .. } | GenericParamDefKind::Const => false,
 462                 })
 463                 .map(|param| opaque_defn.substs.region_at(param.index as usize))
 464                 .chain(std::iter::once(self.tcx.lifetimes.re_static))
 465                 .collect(),
 466         );
 467
 468         concrete_ty.visit_with(&mut ConstrainOpaqueTypeRegionVisitor {
 469             tcx: self.tcx,
 470             op: |r| {
 471                 self.member_constraint(
 472                     opaque_type_def_id,
 473                     opaque_defn.definition_span,
 474                     concrete_ty,
 475                     r,
 476                     &choice_regions,
 477                 )
 478             },
 479         });
 480     }
 481
 482     /// Member constraints are presently feature-gated except for
 483     /// async-await. We expect to lift this once we've had a bit more
 484     /// time.
 485     fn member_constraint_feature_gate(
 486         &self,
 487         opaque_defn: &OpaqueTypeDecl<'tcx>,
 488         opaque_type_def_id: DefId,
 489         conflict1: ty::Region<'tcx>,
 490         conflict2: ty::Region<'tcx>,
 491     ) -> bool {
 492         // If we have `#![feature(member_constraints)]`, no problems.
 493         if self.tcx.features().member_constraints {
 494             return false;
 495         }
 496
 497         let span = self.tcx.def_span(opaque_type_def_id);
 498
 499         // Without a feature-gate, we only generate member-constraints for async-await.
 500         let context_name = match opaque_defn.origin {
 501             // No feature-gate required for `async fn`.
 502             hir::OpaqueTyOrigin::AsyncFn => return false,
 503
 504             // Otherwise, generate the label we'll use in the error message.
 505             hir::OpaqueTyOrigin::TypeAlias => "impl Trait",
 506             hir::OpaqueTyOrigin::FnReturn => "impl Trait",
 507         };
 508         let msg = format!("ambiguous lifetime bound in `{}`", context_name);
 509         let mut err = self.tcx.sess.struct_span_err(span, &msg);
 510
 511         let conflict1_name = conflict1.to_string();
 512         let conflict2_name = conflict2.to_string();
 513         let label_owned;
 514         let label = match (&*conflict1_name, &*conflict2_name) {
 515             ("'_", "'_") => "the elided lifetimes here do not outlive one another",
 516             _ => {
 517                 label_owned = format!(
 518                     "neither `{}` nor `{}` outlives the other",
 519                     conflict1_name, conflict2_name,
 520                 );
 521                 &label_owned
 522             }
 523         };
 524         err.span_label(span, label);
 525
 526         if nightly_options::is_nightly_build() {
 527             err.help("add #![feature(member_constraints)] to the crate attributes to enable");
 528         }
 529
 530         err.emit();
 531         true
 532     }
 533
 534     /// Given the fully resolved, instantiated type for an opaque
 535     /// type, i.e., the value of an inference variable like C1 or C2
 536     /// (*), computes the "definition type" for an opaque type
 537     /// definition -- that is, the inferred value of `Foo1<'x>` or
 538     /// `Foo2<'x>` that we would conceptually use in its definition:
 539     ///
 540     ///     type Foo1<'x> = impl Bar<'x> = AAA; <-- this type AAA
 541     ///     type Foo2<'x> = impl Bar<'x> = BBB; <-- or this type BBB
 542     ///     fn foo<'a, 'b>(..) -> (Foo1<'a>, Foo2<'b>) { .. }
 543     ///
 544     /// Note that these values are defined in terms of a distinct set of
 545     /// generic parameters (`'x` instead of `'a`) from C1 or C2. The main
 546     /// purpose of this function is to do that translation.
 547     ///
 548     /// (*) C1 and C2 were introduced in the comments on
 549     /// `constrain_opaque_types`. Read that comment for more context.
 550     ///
 551     /// # Parameters
 552     ///
 553     /// - `def_id`, the `impl Trait` type
 554     /// - `opaque_defn`, the opaque definition created in `instantiate_opaque_types`
 555     /// - `instantiated_ty`, the inferred type C1 -- fully resolved, lifted version of
 556     ///   `opaque_defn.concrete_ty`
 557     pub fn infer_opaque_definition_from_instantiation(
 558         &self,
 559         def_id: DefId,
 560         opaque_defn: &OpaqueTypeDecl<'tcx>,
 561         instantiated_ty: Ty<'tcx>,
 562         span: Span,
 563     ) -> Ty<'tcx> {
 564         debug!(
 565             "infer_opaque_definition_from_instantiation(def_id={:?}, instantiated_ty={:?})",
 566             def_id, instantiated_ty
 567         );
 568
 569         // Use substs to build up a reverse map from regions to their
 570         // identity mappings. This is necessary because of `impl
 571         // Trait` lifetimes are computed by replacing existing
 572         // lifetimes with 'static and remapping only those used in the
 573         // `impl Trait` return type, resulting in the parameters
 574         // shifting.
 575         let id_substs = InternalSubsts::identity_for_item(self.tcx, def_id);
 576         let map: FxHashMap<GenericArg<'tcx>, GenericArg<'tcx>> = opaque_defn
 577             .substs
 578             .iter()
 579             .enumerate()
 580             .map(|(index, subst)| (*subst, id_substs[index]))
 581             .collect();
 582
 583         // Convert the type from the function into a type valid outside
 584         // the function, by replacing invalid regions with 'static,
 585         // after producing an error for each of them.
 586         let definition_ty = instantiated_ty.fold_with(&mut ReverseMapper::new(
 587             self.tcx,
 588             self.is_tainted_by_errors(),
 589             def_id,
 590             map,
 591             instantiated_ty,
 592             span,
 593         ));
 594         debug!("infer_opaque_definition_from_instantiation: definition_ty={:?}", definition_ty);
 595
 596         definition_ty
 597     }
 598 }
 599
 600 pub fn unexpected_hidden_region_diagnostic(
 601     tcx: TyCtxt<'tcx>,
 602     region_scope_tree: Option<&region::ScopeTree>,
 603     opaque_type_def_id: DefId,
 604     hidden_ty: Ty<'tcx>,
 605     hidden_region: ty::Region<'tcx>,
 606 ) -> DiagnosticBuilder<'tcx> {
 607     let span = tcx.def_span(opaque_type_def_id);
 608     let mut err = struct_span_err!(
 609         tcx.sess,
 610         span,
 611         E0700,
 612         "hidden type for `impl Trait` captures lifetime that does not appear in bounds",
 613     );
 614
 615     // Explain the region we are capturing.
 616     if let ty::ReEarlyBound(_) | ty::ReFree(_) | ty::ReStatic | ty::ReEmpty = hidden_region {
 617         // Assuming regionck succeeded (*), we ought to always be
 618         // capturing *some* region from the fn header, and hence it
 619         // ought to be free. So under normal circumstances, we will go
 620         // down this path which gives a decent human readable
 621         // explanation.
 622         //
 623         // (*) if not, the `tainted_by_errors` flag would be set to
 624         // true in any case, so we wouldn't be here at all.
 625         note_and_explain_free_region(
 626             tcx,
 627             &mut err,
 628             &format!("hidden type `{}` captures ", hidden_ty),
 629             hidden_region,
 630             "",
 631         );
 632     } else {
 633         // Ugh. This is a painful case: the hidden region is not one
 634         // that we can easily summarize or explain. This can happen
 635         // in a case like
 636         // `src/test/ui/multiple-lifetimes/ordinary-bounds-unsuited.rs`:
 637         //
 638         // ```
 639         // fn upper_bounds<'a, 'b>(a: Ordinary<'a>, b: Ordinary<'b>) -> impl Trait<'a, 'b> {
 640         //   if condition() { a } else { b }
 641         // }
 642         // ```
 643         //
 644         // Here the captured lifetime is the intersection of `'a` and
 645         // `'b`, which we can't quite express.
 646
 647         if let Some(region_scope_tree) = region_scope_tree {
 648             // If the `region_scope_tree` is available, this is being
 649             // invoked from the "region inferencer error". We can at
 650             // least report a really cryptic error for now.
 651             note_and_explain_region(
 652                 tcx,
 653                 region_scope_tree,
 654                 &mut err,
 655                 &format!("hidden type `{}` captures ", hidden_ty),
 656                 hidden_region,
 657                 "",
 658             );
 659         } else {
 660             // If the `region_scope_tree` is *unavailable*, this is
 661             // being invoked by the code that comes *after* region
 662             // inferencing. This is a bug, as the region inferencer
 663             // ought to have noticed the failed constraint and invoked
 664             // error reporting, which in turn should have prevented us
 665             // from getting trying to infer the hidden type
 666             // completely.
 667             tcx.sess.delay_span_bug(
 668                 span,
 669                 &format!(
 670                     "hidden type captures unexpected lifetime `{:?}` \
 671                      but no region inference failure",
 672                     hidden_region,
 673                 ),
 674             );
 675         }
 676     }
 677
 678     err
 679 }
 680
 681 // Visitor that requires that (almost) all regions in the type visited outlive
 682 // `least_region`. We cannot use `push_outlives_components` because regions in
 683 // closure signatures are not included in their outlives components. We need to
 684 // ensure all regions outlive the given bound so that we don't end up with,
 685 // say, `ReScope` appearing in a return type and causing ICEs when other
 686 // functions end up with region constraints involving regions from other
 687 // functions.
 688 //
 689 // We also cannot use `for_each_free_region` because for closures it includes
 690 // the regions parameters from the enclosing item.
 691 //
 692 // We ignore any type parameters because impl trait values are assumed to
 693 // capture all the in-scope type parameters.
 694 struct ConstrainOpaqueTypeRegionVisitor<'tcx, OP>
 695 where
 696     OP: FnMut(ty::Region<'tcx>),
 697 {
 698     tcx: TyCtxt<'tcx>,
 699     op: OP,
 700 }
 701
 702 impl<'tcx, OP> TypeVisitor<'tcx> for ConstrainOpaqueTypeRegionVisitor<'tcx, OP>
 703 where
 704     OP: FnMut(ty::Region<'tcx>),
 705 {
 706     fn visit_binder<T: TypeFoldable<'tcx>>(&mut self, t: &ty::Binder<T>) -> bool {
 707         t.skip_binder().visit_with(self);
 708         false // keep visiting
 709     }
 710
 711     fn visit_region(&mut self, r: ty::Region<'tcx>) -> bool {
 712         match *r {
 713             // ignore bound regions, keep visiting
 714             ty::ReLateBound(_, _) => false,
 715             _ => {
 716                 (self.op)(r);
 717                 false
 718             }
 719         }
 720     }
 721
 722     fn visit_ty(&mut self, ty: Ty<'tcx>) -> bool {
 723         // We're only interested in types involving regions
 724         if !ty.flags.intersects(ty::TypeFlags::HAS_FREE_REGIONS) {
 725             return false; // keep visiting
 726         }
 727
 728         match ty.kind {
 729             ty::Closure(def_id, ref substs) => {
 730                 // Skip lifetime parameters of the enclosing item(s)
 731
 732                 for upvar_ty in substs.as_closure().upvar_tys(def_id, self.tcx) {
 733                     upvar_ty.visit_with(self);
 734                 }
 735
 736                 substs.as_closure().sig_ty(def_id, self.tcx).visit_with(self);
 737             }
 738
 739             ty::Generator(def_id, ref substs, _) => {
 740                 // Skip lifetime parameters of the enclosing item(s)
 741                 // Also skip the witness type, because that has no free regions.
 742
 743                 for upvar_ty in substs.as_generator().upvar_tys(def_id, self.tcx) {
 744                     upvar_ty.visit_with(self);
 745                 }
 746
 747                 substs.as_generator().return_ty(def_id, self.tcx).visit_with(self);
 748                 substs.as_generator().yield_ty(def_id, self.tcx).visit_with(self);
 749             }
 750             _ => {
 751                 ty.super_visit_with(self);
 752             }
 753         }
 754
 755         false
 756     }
 757 }
 758
 759 struct ReverseMapper<'tcx> {
 760     tcx: TyCtxt<'tcx>,
 761
 762     /// If errors have already been reported in this fn, we suppress
 763     /// our own errors because they are sometimes derivative.
 764     tainted_by_errors: bool,
 765
 766     opaque_type_def_id: DefId,
 767     map: FxHashMap<GenericArg<'tcx>, GenericArg<'tcx>>,
 768     map_missing_regions_to_empty: bool,
 769
 770     /// initially `Some`, set to `None` once error has been reported
 771     hidden_ty: Option<Ty<'tcx>>,
 772
 773     /// Span of function being checked.
 774     span: Span,
 775 }
 776
 777 impl ReverseMapper<'tcx> {
 778     fn new(
 779         tcx: TyCtxt<'tcx>,
 780         tainted_by_errors: bool,
 781         opaque_type_def_id: DefId,
 782         map: FxHashMap<GenericArg<'tcx>, GenericArg<'tcx>>,
 783         hidden_ty: Ty<'tcx>,
 784         span: Span,
 785     ) -> Self {
 786         Self {
 787             tcx,
 788             tainted_by_errors,
 789             opaque_type_def_id,
 790             map,
 791             map_missing_regions_to_empty: false,
 792             hidden_ty: Some(hidden_ty),
 793             span,
 794         }
 795     }
 796
 797     fn fold_kind_mapping_missing_regions_to_empty(
 798         &mut self,
 799         kind: GenericArg<'tcx>,
 800     ) -> GenericArg<'tcx> {
 801         assert!(!self.map_missing_regions_to_empty);
 802         self.map_missing_regions_to_empty = true;
 803         let kind = kind.fold_with(self);
 804         self.map_missing_regions_to_empty = false;
 805         kind
 806     }
 807
 808     fn fold_kind_normally(&mut self, kind: GenericArg<'tcx>) -> GenericArg<'tcx> {
 809         assert!(!self.map_missing_regions_to_empty);
 810         kind.fold_with(self)
 811     }
 812 }
 813
 814 impl TypeFolder<'tcx> for ReverseMapper<'tcx> {
 815     fn tcx(&self) -> TyCtxt<'tcx> {
 816         self.tcx
 817     }
 818
 819     fn fold_region(&mut self, r: ty::Region<'tcx>) -> ty::Region<'tcx> {
 820         match r {
 821             // ignore bound regions that appear in the type (e.g., this
 822             // would ignore `'r` in a type like `for<'r> fn(&'r u32)`.
 823             ty::ReLateBound(..) |
 824
 825             // ignore `'static`, as that can appear anywhere
 826             ty::ReStatic => return r,
 827
 828             _ => { }
 829         }
 830
 831         let generics = self.tcx().generics_of(self.opaque_type_def_id);
 832         match self.map.get(&r.into()).map(|k| k.unpack()) {
 833             Some(GenericArgKind::Lifetime(r1)) => r1,
 834             Some(u) => panic!("region mapped to unexpected kind: {:?}", u),
 835             None if generics.parent.is_some() => {
 836                 if !self.map_missing_regions_to_empty && !self.tainted_by_errors {
 837                     if let Some(hidden_ty) = self.hidden_ty.take() {
 838                         unexpected_hidden_region_diagnostic(
 839                             self.tcx,
 840                             None,
 841                             self.opaque_type_def_id,
 842                             hidden_ty,
 843                             r,
 844                         )
 845                         .emit();
 846                     }
 847                 }
 848                 self.tcx.lifetimes.re_empty
 849             }
 850             None => {
 851                 self.tcx
 852                     .sess
 853                     .struct_span_err(self.span, "non-defining opaque type use in defining scope")
 854                     .span_label(
 855                         self.span,
 856                         format!(
 857                             "lifetime `{}` is part of concrete type but not used in \
 858                                  parameter list of the `impl Trait` type alias",
 859                             r
 860                         ),
 861                     )
 862                     .emit();
 863
 864                 self.tcx().mk_region(ty::ReStatic)
 865             }
 866         }
 867     }
 868
 869     fn fold_ty(&mut self, ty: Ty<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
 870         match ty.kind {
 871             ty::Closure(def_id, substs) => {
 872                 // I am a horrible monster and I pray for death. When
 873                 // we encounter a closure here, it is always a closure
 874                 // from within the function that we are currently
 875                 // type-checking -- one that is now being encapsulated
 876                 // in an opaque type. Ideally, we would
 877                 // go through the types/lifetimes that it references
 878                 // and treat them just like we would any other type,
 879                 // which means we would error out if we find any
 880                 // reference to a type/region that is not in the
 881                 // "reverse map".
 882                 //
 883                 // **However,** in the case of closures, there is a
 884                 // somewhat subtle (read: hacky) consideration. The
 885                 // problem is that our closure types currently include
 886                 // all the lifetime parameters declared on the
 887                 // enclosing function, even if they are unused by the
 888                 // closure itself. We can't readily filter them out,
 889                 // so here we replace those values with `'empty`. This
 890                 // can't really make a difference to the rest of the
 891                 // compiler; those regions are ignored for the
 892                 // outlives relation, and hence don't affect trait
 893                 // selection or auto traits, and they are erased
 894                 // during codegen.
 895
 896                 let generics = self.tcx.generics_of(def_id);
 897                 let substs = self.tcx.mk_substs(substs.iter().enumerate().map(|(index, &kind)| {
 898                     if index < generics.parent_count {
 899                         // Accommodate missing regions in the parent kinds...
 900                         self.fold_kind_mapping_missing_regions_to_empty(kind)
 901                     } else {
 902                         // ...but not elsewhere.
 903                         self.fold_kind_normally(kind)
 904                     }
 905                 }));
 906
 907                 self.tcx.mk_closure(def_id, substs)
 908             }
 909
 910             ty::Generator(def_id, substs, movability) => {
 911                 let generics = self.tcx.generics_of(def_id);
 912                 let substs = self.tcx.mk_substs(substs.iter().enumerate().map(|(index, &kind)| {
 913                     if index < generics.parent_count {
 914                         // Accommodate missing regions in the parent kinds...
 915                         self.fold_kind_mapping_missing_regions_to_empty(kind)
 916                     } else {
 917                         // ...but not elsewhere.
 918                         self.fold_kind_normally(kind)
 919                     }
 920                 }));
 921
 922                 self.tcx.mk_generator(def_id, substs, movability)
 923             }
 924
 925             ty::Param(..) => {
 926                 // Look it up in the substitution list.
 927                 match self.map.get(&ty.into()).map(|k| k.unpack()) {
 928                     // Found it in the substitution list; replace with the parameter from the
 929                     // opaque type.
 930                     Some(GenericArgKind::Type(t1)) => t1,
 931                     Some(u) => panic!("type mapped to unexpected kind: {:?}", u),
 932                     None => {
 933                         self.tcx
 934                             .sess
 935                             .struct_span_err(
 936                                 self.span,
 937                                 &format!(
 938                                     "type parameter `{}` is part of concrete type but not \
 939                                           used in parameter list for the `impl Trait` type alias",
 940                                     ty
 941                                 ),
 942                             )
 943                             .emit();
 944
 945                         self.tcx().types.err
 946                     }
 947                 }
 948             }
 949
 950             _ => ty.super_fold_with(self),
 951         }
 952     }
 953
 954     fn fold_const(&mut self, ct: &'tcx ty::Const<'tcx>) -> &'tcx ty::Const<'tcx> {
 955         trace!("checking const {:?}", ct);
 956         // Find a const parameter
 957         match ct.val {
 958             ty::ConstKind::Param(..) => {
 959                 // Look it up in the substitution list.
 960                 match self.map.get(&ct.into()).map(|k| k.unpack()) {
 961                     // Found it in the substitution list, replace with the parameter from the
 962                     // opaque type.
 963                     Some(GenericArgKind::Const(c1)) => c1,
 964                     Some(u) => panic!("const mapped to unexpected kind: {:?}", u),
 965                     None => {
 966                         self.tcx
 967                             .sess
 968                             .struct_span_err(
 969                                 self.span,
 970                                 &format!(
 971                                     "const parameter `{}` is part of concrete type but not \
 972                                           used in parameter list for the `impl Trait` type alias",
 973                                     ct
 974                                 ),
 975                             )
 976                             .emit();
 977
 978                         self.tcx().consts.err
 979                     }
 980                 }
 981             }
 982
 983             _ => ct,
 984         }
 985     }
 986 }
 987
 988 struct Instantiator<'a, 'tcx> {
 989     infcx: &'a InferCtxt<'a, 'tcx>,
 990     parent_def_id: DefId,
 991     body_id: hir::HirId,
 992     param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
 993     value_span: Span,
 994     opaque_types: OpaqueTypeMap<'tcx>,
 995     obligations: Vec<PredicateObligation<'tcx>>,
 996 }
 997
 998 impl<'a, 'tcx> Instantiator<'a, 'tcx> {
 999     fn instantiate_opaque_types_in_map<T: TypeFoldable<'tcx>>(&mut self, value: &T) -> T {
1000         debug!("instantiate_opaque_types_in_map(value={:?})", value);
1001         let tcx = self.infcx.tcx;
1002         value.fold_with(&mut BottomUpFolder {
1003             tcx,
1004             ty_op: |ty| {
1005                 if ty.references_error() {
1006                     return tcx.types.err;
1007                 } else if let ty::Opaque(def_id, substs) = ty.kind {
1008                     // Check that this is `impl Trait` type is
1009                     // declared by `parent_def_id` -- i.e., one whose
1010                     // value we are inferring.  At present, this is
1011                     // always true during the first phase of
1012                     // type-check, but not always true later on during
1013                     // NLL. Once we support named opaque types more fully,
1014                     // this same scenario will be able to arise during all phases.
1015                     //
1016                     // Here is an example using type alias `impl Trait`
1017                     // that indicates the distinction we are checking for:
1018                     //
1019                     // ```rust
1020                     // mod a {
1021                     //   pub type Foo = impl Iterator;
1022                     //   pub fn make_foo() -> Foo { .. }
1023                     // }
1024                     //
1025                     // mod b {
1026                     //   fn foo() -> a::Foo { a::make_foo() }
1027                     // }
1028                     // ```
1029                     //
1030                     // Here, the return type of `foo` references a
1031                     // `Opaque` indeed, but not one whose value is
1032                     // presently being inferred. You can get into a
1033                     // similar situation with closure return types
1034                     // today:
1035                     //
1036                     // ```rust
1037                     // fn foo() -> impl Iterator { .. }
1038                     // fn bar() {
1039                     //     let x = || foo(); // returns the Opaque assoc with `foo`
1040                     // }
1041                     // ```
1042                     if let Some(opaque_hir_id) = tcx.hir().as_local_hir_id(def_id) {
1043                         let parent_def_id = self.parent_def_id;
1044                         let def_scope_default = || {
1045                             let opaque_parent_hir_id = tcx.hir().get_parent_item(opaque_hir_id);
1046                             parent_def_id == tcx.hir().local_def_id(opaque_parent_hir_id)
1047                         };
1048                         let (in_definition_scope, origin) = match tcx.hir().find(opaque_hir_id) {
1049                             Some(Node::Item(item)) => match item.kind {
1050                                 // Anonymous `impl Trait`
1051                                 hir::ItemKind::OpaqueTy(hir::OpaqueTy {
1052                                     impl_trait_fn: Some(parent),
1053                                     origin,
1054                                     ..
1055                                 }) => (parent == self.parent_def_id, origin),
1056                                 // Named `type Foo = impl Bar;`
1057                                 hir::ItemKind::OpaqueTy(hir::OpaqueTy {
1058                                     impl_trait_fn: None,
1059                                     origin,
1060                                     ..
1061                                 }) => (
1062                                     may_define_opaque_type(tcx, self.parent_def_id, opaque_hir_id),
1063                                     origin,
1064                                 ),
1065                                 _ => (def_scope_default(), hir::OpaqueTyOrigin::TypeAlias),
1066                             },
1067                             Some(Node::ImplItem(item)) => match item.kind {
1068                                 hir::ImplItemKind::OpaqueTy(_) => (
1069                                     may_define_opaque_type(tcx, self.parent_def_id, opaque_hir_id),
1070                                     hir::OpaqueTyOrigin::TypeAlias,
1071                                 ),
1072                                 _ => (def_scope_default(), hir::OpaqueTyOrigin::TypeAlias),
1073                             },
1074                             _ => bug!(
1075                                 "expected (impl) item, found {}",
1076                                 tcx.hir().node_to_string(opaque_hir_id),
1077                             ),
1078                         };
1079                         if in_definition_scope {
1080                             return self.fold_opaque_ty(ty, def_id, substs, origin);
1081                         }
1082
1083                         debug!(
1084                             "instantiate_opaque_types_in_map: \
1085                              encountered opaque outside its definition scope \
1086                              def_id={:?}",
1087                             def_id,
1088                         );
1089                     }
1090                 }
1091
1092                 ty
1093             },
1094             lt_op: |lt| lt,
1095             ct_op: |ct| ct,
1096         })
1097     }
1098
1099     fn fold_opaque_ty(
1100         &mut self,
1101         ty: Ty<'tcx>,
1102         def_id: DefId,
1103         substs: SubstsRef<'tcx>,
1104         origin: hir::OpaqueTyOrigin,
1105     ) -> Ty<'tcx> {
1106         let infcx = self.infcx;
1107         let tcx = infcx.tcx;
1108
1109         debug!("instantiate_opaque_types: Opaque(def_id={:?}, substs={:?})", def_id, substs);
1110
1111         // Use the same type variable if the exact same opaque type appears more
1112         // than once in the return type (e.g., if it's passed to a type alias).
1113         if let Some(opaque_defn) = self.opaque_types.get(&def_id) {
1114             debug!("instantiate_opaque_types: returning concrete ty {:?}", opaque_defn.concrete_ty);
1115             return opaque_defn.concrete_ty;
1116         }
1117         let span = tcx.def_span(def_id);
1118         debug!("fold_opaque_ty {:?} {:?}", self.value_span, span);
1119         let ty_var = infcx
1120             .next_ty_var(TypeVariableOrigin { kind: TypeVariableOriginKind::TypeInference, span });
1121
1122         let predicates_of = tcx.predicates_of(def_id);
1123         debug!("instantiate_opaque_types: predicates={:#?}", predicates_of,);
1124         let bounds = predicates_of.instantiate(tcx, substs);
1125
1126         let param_env = tcx.param_env(def_id);
1127         let InferOk { value: bounds, obligations } =
1128             infcx.partially_normalize_associated_types_in(span, self.body_id, param_env, &bounds);
1129         self.obligations.extend(obligations);
1130
1131         debug!("instantiate_opaque_types: bounds={:?}", bounds);
1132
1133         let required_region_bounds = required_region_bounds(tcx, ty, bounds.predicates.clone());
1134         debug!("instantiate_opaque_types: required_region_bounds={:?}", required_region_bounds);
1135
1136         // Make sure that we are in fact defining the *entire* type
1137         // (e.g., `type Foo<T: Bound> = impl Bar;` needs to be
1138         // defined by a function like `fn foo<T: Bound>() -> Foo<T>`).
1139         debug!("instantiate_opaque_types: param_env={:#?}", self.param_env,);
1140         debug!("instantiate_opaque_types: generics={:#?}", tcx.generics_of(def_id),);
1141
1142         // Ideally, we'd get the span where *this specific `ty` came
1143         // from*, but right now we just use the span from the overall
1144         // value being folded. In simple cases like `-> impl Foo`,
1145         // these are the same span, but not in cases like `-> (impl
1146         // Foo, impl Bar)`.
1147         let definition_span = self.value_span;
1148
1149         self.opaque_types.insert(
1150             def_id,
1151             OpaqueTypeDecl {
1152                 opaque_type: ty,
1153                 substs,
1154                 definition_span,
1155                 concrete_ty: ty_var,
1156                 has_required_region_bounds: !required_region_bounds.is_empty(),
1157                 origin,
1158             },
1159         );
1160         debug!("instantiate_opaque_types: ty_var={:?}", ty_var);
1161
1162         for predicate in &bounds.predicates {
1163             if let ty::Predicate::Projection(projection) = &predicate {
1164                 if projection.skip_binder().ty.references_error() {
1165                     // No point on adding these obligations since there's a type error involved.
1166                     return ty_var;
1167                 }
1168             }
1169         }
1170
1171         self.obligations.reserve(bounds.predicates.len());
1172         for predicate in bounds.predicates {
1173             // Change the predicate to refer to the type variable,
1174             // which will be the concrete type instead of the opaque type.
1175             // This also instantiates nested instances of `impl Trait`.
1176             let predicate = self.instantiate_opaque_types_in_map(&predicate);
1177
1178             let cause = traits::ObligationCause::new(span, self.body_id, traits::SizedReturnType);
1179
1180             // Require that the predicate holds for the concrete type.
1181             debug!("instantiate_opaque_types: predicate={:?}", predicate);
1182             self.obligations.push(traits::Obligation::new(cause, self.param_env, predicate));
1183         }
1184
1185         ty_var
1186     }
1187 }
1188
1189 /// Returns `true` if `opaque_hir_id` is a sibling or a child of a sibling of `def_id`.
1190 ///
1191 /// Example:
1192 /// ```rust
1193 /// pub mod foo {
1194 ///     pub mod bar {
1195 ///         pub trait Bar { .. }
1196 ///
1197 ///         pub type Baz = impl Bar;
1198 ///
1199 ///         fn f1() -> Baz { .. }
1200 ///     }
1201 ///
1202 ///     fn f2() -> bar::Baz { .. }
1203 /// }
1204 /// ```
1205 ///
1206 /// Here, `def_id` is the `DefId` of the defining use of the opaque type (e.g., `f1` or `f2`),
1207 /// and `opaque_hir_id` is the `HirId` of the definition of the opaque type `Baz`.
1208 /// For the above example, this function returns `true` for `f1` and `false` for `f2`.
1209 pub fn may_define_opaque_type(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId, opaque_hir_id: hir::HirId) -> bool {
1210     let mut hir_id = tcx.hir().as_local_hir_id(def_id).unwrap();
1211
1212     // Named opaque types can be defined by any siblings or children of siblings.
1213     let scope = tcx.hir().get_defining_scope(opaque_hir_id);
1214     // We walk up the node tree until we hit the root or the scope of the opaque type.
1215     while hir_id != scope && hir_id != hir::CRATE_HIR_ID {
1216         hir_id = tcx.hir().get_parent_item(hir_id);
1217     }
1218     // Syntactically, we are allowed to define the concrete type if:
1219     let res = hir_id == scope;
1220     trace!(
1221         "may_define_opaque_type(def={:?}, opaque_node={:?}) = {}",
1222         tcx.hir().get(hir_id),
1223         tcx.hir().get(opaque_hir_id),
1224         res
1225     );
1226     res
1227 }
1228
1229 /// Given a set of predicates that apply to an object type, returns
1230 /// the region bounds that the (erased) `Self` type must
1231 /// outlive. Precisely *because* the `Self` type is erased, the
1232 /// parameter `erased_self_ty` must be supplied to indicate what type
1233 /// has been used to represent `Self` in the predicates
1234 /// themselves. This should really be a unique type; `FreshTy(0)` is a
1235 /// popular choice.
1236 ///
1237 /// N.B., in some cases, particularly around higher-ranked bounds,
1238 /// this function returns a kind of conservative approximation.
1239 /// That is, all regions returned by this function are definitely
1240 /// required, but there may be other region bounds that are not
1241 /// returned, as well as requirements like `for<'a> T: 'a`.
1242 ///
1243 /// Requires that trait definitions have been processed so that we can
1244 /// elaborate predicates and walk supertraits.
1245 //
1246 // FIXME: callers may only have a `&[Predicate]`, not a `Vec`, so that's
1247 // what this code should accept.
1248 crate fn required_region_bounds(
1249     tcx: TyCtxt<'tcx>,
1250     erased_self_ty: Ty<'tcx>,
1251     predicates: Vec<ty::Predicate<'tcx>>,
1252 ) -> Vec<ty::Region<'tcx>> {
1253     debug!(
1254         "required_region_bounds(erased_self_ty={:?}, predicates={:?})",
1255         erased_self_ty, predicates
1256     );
1257
1258     assert!(!erased_self_ty.has_escaping_bound_vars());
1259
1260     traits::elaborate_predicates(tcx, predicates)
1261         .filter_map(|predicate| {
1262             match predicate {
1263                 ty::Predicate::Projection(..)
1264                 | ty::Predicate::Trait(..)
1265                 | ty::Predicate::Subtype(..)
1266                 | ty::Predicate::WellFormed(..)
1267                 | ty::Predicate::ObjectSafe(..)
1268                 | ty::Predicate::ClosureKind(..)
1269                 | ty::Predicate::RegionOutlives(..)
1270                 | ty::Predicate::ConstEvaluatable(..) => None,
1271                 ty::Predicate::TypeOutlives(predicate) => {
1272                     // Search for a bound of the form `erased_self_ty
1273                     // : 'a`, but be wary of something like `for<'a>
1274                     // erased_self_ty : 'a` (we interpret a
1275                     // higher-ranked bound like that as 'static,
1276                     // though at present the code in `fulfill.rs`
1277                     // considers such bounds to be unsatisfiable, so
1278                     // it's kind of a moot point since you could never
1279                     // construct such an object, but this seems
1280                     // correct even if that code changes).
1281                     let ty::OutlivesPredicate(ref t, ref r) = predicate.skip_binder();
1282                     if t == &erased_self_ty && !r.has_escaping_bound_vars() {
1283                         Some(*r)
1284                     } else {
1285                         None
1286                     }
1287                 }
1288             }
1289         })
1290         .collect()
1291 }