]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc/middle/mem_categorization.rs
Auto merge of #65694 - wesleywiser:uninhabited_enum_variants_pass, r=oli-obk
[rust.git] / src / librustc / middle / mem_categorization.rs
1 //! # Categorization
2 //!
3 //! The job of the categorization module is to analyze an expression to
4 //! determine what kind of memory is used in evaluating it (for example,
5 //! where dereferences occur and what kind of pointer is dereferenced;
6 //! whether the memory is mutable, etc.).
7 //!
8 //! Categorization effectively transforms all of our expressions into
9 //! expressions of the following forms (the actual enum has many more
10 //! possibilities, naturally, but they are all variants of these base
11 //! forms):
12 //!
13 //!     E = rvalue    // some computed rvalue
14 //!       | x         // address of a local variable or argument
15 //!       | *E        // deref of a ptr
16 //!       | E.comp    // access to an interior component
17 //!
18 //! Imagine a routine ToAddr(Expr) that evaluates an expression and returns an
19 //! address where the result is to be found. If Expr is a place, then this
20 //! is the address of the place. If `Expr` is an rvalue, this is the address of
21 //! some temporary spot in memory where the result is stored.
22 //!
23 //! Now, `cat_expr()` classifies the expression `Expr` and the address `A = ToAddr(Expr)`
24 //! as follows:
25 //!
26 //! - `cat`: what kind of expression was this? This is a subset of the
27 //!   full expression forms which only includes those that we care about
28 //!   for the purpose of the analysis.
29 //! - `mutbl`: mutability of the address `A`.
30 //! - `ty`: the type of data found at the address `A`.
31 //!
32 //! The resulting categorization tree differs somewhat from the expressions
33 //! themselves. For example, auto-derefs are explicit. Also, an index a[b] is
34 //! decomposed into two operations: a dereference to reach the array data and
35 //! then an index to jump forward to the relevant item.
36 //!
37 //! ## By-reference upvars
38 //!
39 //! One part of the codegen which may be non-obvious is that we translate
40 //! closure upvars into the dereference of a borrowed pointer; this more closely
41 //! resembles the runtime codegen. So, for example, if we had:
42 //!
43 //!     let mut x = 3;
44 //!     let y = 5;
45 //!     let inc = || x += y;
46 //!
47 //! Then when we categorize `x` (*within* the closure) we would yield a
48 //! result of `*x'`, effectively, where `x'` is a `Categorization::Upvar` reference
49 //! tied to `x`. The type of `x'` will be a borrowed pointer.
50
51 #![allow(non_camel_case_types)]
52
53 pub use self::PointerKind::*;
54 pub use self::InteriorKind::*;
55 pub use self::MutabilityCategory::*;
56 pub use self::AliasableReason::*;
57 pub use self::Note::*;
58
59 use self::Aliasability::*;
60
61 use crate::middle::region;
62 use crate::hir::def_id::{DefId, LocalDefId};
63 use crate::hir::Node;
64 use crate::infer::InferCtxt;
65 use crate::hir::def::{CtorOf, Res, DefKind, CtorKind};
66 use crate::ty::adjustment;
67 use crate::ty::{self, DefIdTree, Ty, TyCtxt};
68 use crate::ty::fold::TypeFoldable;
69
70 use crate::hir::{MutImmutable, MutMutable, PatKind};
71 use crate::hir::pat_util::EnumerateAndAdjustIterator;
72 use crate::hir;
73 use syntax::ast::{self, Name};
74 use syntax::symbol::sym;
75 use syntax_pos::Span;
76
77 use std::borrow::Cow;
78 use std::fmt;
79 use std::hash::{Hash, Hasher};
80 use rustc_data_structures::fx::FxIndexMap;
81 use std::rc::Rc;
82
83 #[derive(Clone, Debug, PartialEq)]
84 pub enum Categorization<'tcx> {
85     Rvalue,                              // temporary val
86     ThreadLocal,                         // value that cannot move, but still restricted in scope
87     StaticItem,
88     Upvar(Upvar),                        // upvar referenced by closure env
89     Local(hir::HirId),                   // local variable
90     Deref(cmt<'tcx>, PointerKind<'tcx>), // deref of a ptr
91     Interior(cmt<'tcx>, InteriorKind),   // something interior: field, tuple, etc
92     Downcast(cmt<'tcx>, DefId),          // selects a particular enum variant (*1)
93
94     // (*1) downcast is only required if the enum has more than one variant
95 }
96
97 // Represents any kind of upvar
98 #[derive(Clone, Copy, PartialEq)]
99 pub struct Upvar {
100     pub id: ty::UpvarId,
101     pub kind: ty::ClosureKind
102 }
103
104 // different kinds of pointers:
105 #[derive(Clone, Copy, Debug, PartialEq)]
106 pub enum PointerKind<'tcx> {
107     /// `Box<T>`
108     Unique,
109
110     /// `&T`
111     BorrowedPtr(ty::BorrowKind, ty::Region<'tcx>),
112
113     /// `*T`
114     UnsafePtr(hir::Mutability),
115 }
116
117 // We use the term "interior" to mean "something reachable from the
118 // base without a pointer dereference", e.g., a field
119 #[derive(Clone, PartialEq)]
120 pub enum InteriorKind {
121     InteriorField(FieldIndex),
122     InteriorElement(InteriorOffsetKind),
123 }
124
125 // Contains index of a field that is actually used for loan path comparisons and
126 // string representation of the field that should be used only for diagnostics.
127 #[derive(Clone, Copy, Eq)]
128 pub struct FieldIndex(pub usize, pub Name);
129
130 impl PartialEq for FieldIndex {
131     fn eq(&self, rhs: &Self) -> bool {
132         self.0 == rhs.0
133     }
134 }
135
136 impl Hash for FieldIndex {
137     fn hash<H: Hasher>(&self, h: &mut H) {
138         self.0.hash(h)
139     }
140 }
141
142 #[derive(Clone, PartialEq)]
143 pub enum InteriorOffsetKind {
144     Index,   // e.g., `array_expr[index_expr]`
145     Pattern, // e.g., `fn foo([_, a, _, _]: [A; 4]) { ... }`
146 }
147
148 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Debug)]
149 pub enum MutabilityCategory {
150     McImmutable, // Immutable.
151     McDeclared,  // Directly declared as mutable.
152     McInherited, // Inherited from the fact that owner is mutable.
153 }
154
155 // A note about the provenance of a `cmt`.  This is used for
156 // special-case handling of upvars such as mutability inference.
157 // Upvar categorization can generate a variable number of nested
158 // derefs.  The note allows detecting them without deep pattern
159 // matching on the categorization.
160 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Debug)]
161 pub enum Note {
162     NoteClosureEnv(ty::UpvarId), // Deref through closure env
163     NoteUpvarRef(ty::UpvarId),   // Deref through by-ref upvar
164     NoteIndex,                   // Deref as part of desugaring `x[]` into its two components
165     NoteNone                     // Nothing special
166 }
167
168 // `cmt`: "Category, Mutability, and Type".
169 //
170 // a complete categorization of a value indicating where it originated
171 // and how it is located, as well as the mutability of the memory in
172 // which the value is stored.
173 //
174 // *WARNING* The field `cmt.type` is NOT necessarily the same as the
175 // result of `node_type(cmt.id)`.
176 //
177 // (FIXME: rewrite the following comment given that `@x` managed
178 // pointers have been obsolete for quite some time.)
179 //
180 // This is because the `id` is always the `id` of the node producing the
181 // type; in an expression like `*x`, the type of this deref node is the
182 // deref'd type (`T`), but in a pattern like `@x`, the `@x` pattern is
183 // again a dereference, but its type is the type *before* the
184 // dereference (`@T`). So use `cmt.ty` to find the type of the value in
185 // a consistent fashion. For more details, see the method `cat_pattern`
186 #[derive(Clone, Debug, PartialEq)]
187 pub struct cmt_<'tcx> {
188     pub hir_id: hir::HirId,        // HIR id of expr/pat producing this value
189     pub span: Span,                // span of same expr/pat
190     pub cat: Categorization<'tcx>, // categorization of expr
191     pub mutbl: MutabilityCategory, // mutability of expr as place
192     pub ty: Ty<'tcx>,              // type of the expr (*see WARNING above*)
193     pub note: Note,                // Note about the provenance of this cmt
194 }
195
196 pub type cmt<'tcx> = Rc<cmt_<'tcx>>;
197
198 pub trait HirNode {
199     fn hir_id(&self) -> hir::HirId;
200     fn span(&self) -> Span;
201 }
202
203 impl HirNode for hir::Expr {
204     fn hir_id(&self) -> hir::HirId { self.hir_id }
205     fn span(&self) -> Span { self.span }
206 }
207
208 impl HirNode for hir::Pat {
209     fn hir_id(&self) -> hir::HirId { self.hir_id }
210     fn span(&self) -> Span { self.span }
211 }
212
213 #[derive(Clone)]
214 pub struct MemCategorizationContext<'a, 'tcx> {
215     pub tcx: TyCtxt<'tcx>,
216     param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
217     pub body_owner: DefId,
218     pub upvars: Option<&'tcx FxIndexMap<hir::HirId, hir::Upvar>>,
219     pub region_scope_tree: &'a region::ScopeTree,
220     pub tables: &'a ty::TypeckTables<'tcx>,
221     infcx: Option<&'a InferCtxt<'a, 'tcx>>,
222 }
223
224 pub type McResult<T> = Result<T, ()>;
225
226 impl MutabilityCategory {
227     pub fn from_mutbl(m: hir::Mutability) -> MutabilityCategory {
228         let ret = match m {
229             MutImmutable => McImmutable,
230             MutMutable => McDeclared
231         };
232         debug!("MutabilityCategory::{}({:?}) => {:?}",
233                "from_mutbl", m, ret);
234         ret
235     }
236
237     pub fn from_borrow_kind(borrow_kind: ty::BorrowKind) -> MutabilityCategory {
238         let ret = match borrow_kind {
239             ty::ImmBorrow => McImmutable,
240             ty::UniqueImmBorrow => McImmutable,
241             ty::MutBorrow => McDeclared,
242         };
243         debug!("MutabilityCategory::{}({:?}) => {:?}",
244                "from_borrow_kind", borrow_kind, ret);
245         ret
246     }
247
248     fn from_pointer_kind(base_mutbl: MutabilityCategory,
249                          ptr: PointerKind<'_>) -> MutabilityCategory {
250         let ret = match ptr {
251             Unique => {
252                 base_mutbl.inherit()
253             }
254             BorrowedPtr(borrow_kind, _) => {
255                 MutabilityCategory::from_borrow_kind(borrow_kind)
256             }
257             UnsafePtr(m) => {
258                 MutabilityCategory::from_mutbl(m)
259             }
260         };
261         debug!("MutabilityCategory::{}({:?}, {:?}) => {:?}",
262                "from_pointer_kind", base_mutbl, ptr, ret);
263         ret
264     }
265
266     fn from_local(
267         tcx: TyCtxt<'_>,
268         tables: &ty::TypeckTables<'_>,
269         id: hir::HirId,
270     ) -> MutabilityCategory {
271         let ret = match tcx.hir().get(id) {
272             Node::Binding(p) => match p.kind {
273                 PatKind::Binding(..) => {
274                     let bm = *tables.pat_binding_modes()
275                                     .get(p.hir_id)
276                                     .expect("missing binding mode");
277                     if bm == ty::BindByValue(hir::MutMutable) {
278                         McDeclared
279                     } else {
280                         McImmutable
281                     }
282                 }
283                 _ => span_bug!(p.span, "expected identifier pattern")
284             },
285             _ => span_bug!(tcx.hir().span(id), "expected identifier pattern")
286         };
287         debug!("MutabilityCategory::{}(tcx, id={:?}) => {:?}",
288                "from_local", id, ret);
289         ret
290     }
291
292     pub fn inherit(&self) -> MutabilityCategory {
293         let ret = match *self {
294             McImmutable => McImmutable,
295             McDeclared => McInherited,
296             McInherited => McInherited,
297         };
298         debug!("{:?}.inherit() => {:?}", self, ret);
299         ret
300     }
301
302     pub fn is_mutable(&self) -> bool {
303         let ret = match *self {
304             McImmutable => false,
305             McInherited => true,
306             McDeclared => true,
307         };
308         debug!("{:?}.is_mutable() => {:?}", self, ret);
309         ret
310     }
311
312     pub fn is_immutable(&self) -> bool {
313         let ret = match *self {
314             McImmutable => true,
315             McDeclared | McInherited => false
316         };
317         debug!("{:?}.is_immutable() => {:?}", self, ret);
318         ret
319     }
320
321     pub fn to_user_str(&self) -> &'static str {
322         match *self {
323             McDeclared | McInherited => "mutable",
324             McImmutable => "immutable",
325         }
326     }
327 }
328
329 impl<'a, 'tcx> MemCategorizationContext<'a, 'tcx> {
330     pub fn new(
331         tcx: TyCtxt<'tcx>,
332         param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
333         body_owner: DefId,
334         region_scope_tree: &'a region::ScopeTree,
335         tables: &'a ty::TypeckTables<'tcx>,
336     ) -> MemCategorizationContext<'a, 'tcx> {
337         MemCategorizationContext {
338             tcx,
339             body_owner,
340             upvars: tcx.upvars(body_owner),
341             region_scope_tree,
342             tables,
343             infcx: None,
344             param_env,
345         }
346     }
347 }
348
349 impl<'a, 'tcx> MemCategorizationContext<'a, 'tcx> {
350     /// Creates a `MemCategorizationContext` during type inference.
351     /// This is used during upvar analysis and a few other places.
352     /// Because the typeck tables are not yet complete, the results
353     /// from the analysis must be used with caution:
354     ///
355     /// - rvalue promotions are not known, so the lifetimes of
356     ///   temporaries may be overly conservative;
357     /// - similarly, as the results of upvar analysis are not yet
358     ///   known, the results around upvar accesses may be incorrect.
359     pub fn with_infer(
360         infcx: &'a InferCtxt<'a, 'tcx>,
361         param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
362         body_owner: DefId,
363         region_scope_tree: &'a region::ScopeTree,
364         tables: &'a ty::TypeckTables<'tcx>,
365     ) -> MemCategorizationContext<'a, 'tcx> {
366         let tcx = infcx.tcx;
367
368         MemCategorizationContext {
369             tcx,
370             body_owner,
371             upvars: tcx.upvars(body_owner),
372             region_scope_tree,
373             tables,
374             infcx: Some(infcx),
375             param_env,
376         }
377     }
378
379     pub fn type_is_copy_modulo_regions(
380         &self,
381         param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
382         ty: Ty<'tcx>,
383         span: Span,
384     ) -> bool {
385         self.infcx.map(|infcx| infcx.type_is_copy_modulo_regions(param_env, ty, span))
386             .or_else(|| {
387                 if (param_env, ty).has_local_value() {
388                     None
389                 } else {
390                     Some(ty.is_copy_modulo_regions(self.tcx, param_env, span))
391                 }
392             })
393             .unwrap_or(true)
394     }
395
396     fn resolve_vars_if_possible<T>(&self, value: &T) -> T
397         where T: TypeFoldable<'tcx>
398     {
399         self.infcx.map(|infcx| infcx.resolve_vars_if_possible(value))
400             .unwrap_or_else(|| value.clone())
401     }
402
403     fn is_tainted_by_errors(&self) -> bool {
404         self.infcx.map_or(false, |infcx| infcx.is_tainted_by_errors())
405     }
406
407     fn resolve_type_vars_or_error(&self,
408                                   id: hir::HirId,
409                                   ty: Option<Ty<'tcx>>)
410                                   -> McResult<Ty<'tcx>> {
411         match ty {
412             Some(ty) => {
413                 let ty = self.resolve_vars_if_possible(&ty);
414                 if ty.references_error() || ty.is_ty_var() {
415                     debug!("resolve_type_vars_or_error: error from {:?}", ty);
416                     Err(())
417                 } else {
418                     Ok(ty)
419                 }
420             }
421             // FIXME
422             None if self.is_tainted_by_errors() => Err(()),
423             None => {
424                 bug!("no type for node {}: {} in mem_categorization",
425                      id, self.tcx.hir().node_to_string(id));
426             }
427         }
428     }
429
430     pub fn node_ty(&self,
431                    hir_id: hir::HirId)
432                    -> McResult<Ty<'tcx>> {
433         self.resolve_type_vars_or_error(hir_id,
434                                         self.tables.node_type_opt(hir_id))
435     }
436
437     pub fn expr_ty(&self, expr: &hir::Expr) -> McResult<Ty<'tcx>> {
438         self.resolve_type_vars_or_error(expr.hir_id, self.tables.expr_ty_opt(expr))
439     }
440
441     pub fn expr_ty_adjusted(&self, expr: &hir::Expr) -> McResult<Ty<'tcx>> {
442         self.resolve_type_vars_or_error(expr.hir_id, self.tables.expr_ty_adjusted_opt(expr))
443     }
444
445     /// Returns the type of value that this pattern matches against.
446     /// Some non-obvious cases:
447     ///
448     /// - a `ref x` binding matches against a value of type `T` and gives
449     ///   `x` the type `&T`; we return `T`.
450     /// - a pattern with implicit derefs (thanks to default binding
451     ///   modes #42640) may look like `Some(x)` but in fact have
452     ///   implicit deref patterns attached (e.g., it is really
453     ///   `&Some(x)`). In that case, we return the "outermost" type
454     ///   (e.g., `&Option<T>).
455     pub fn pat_ty_adjusted(&self, pat: &hir::Pat) -> McResult<Ty<'tcx>> {
456         // Check for implicit `&` types wrapping the pattern; note
457         // that these are never attached to binding patterns, so
458         // actually this is somewhat "disjoint" from the code below
459         // that aims to account for `ref x`.
460         if let Some(vec) = self.tables.pat_adjustments().get(pat.hir_id) {
461             if let Some(first_ty) = vec.first() {
462                 debug!("pat_ty(pat={:?}) found adjusted ty `{:?}`", pat, first_ty);
463                 return Ok(first_ty);
464             }
465         }
466
467         self.pat_ty_unadjusted(pat)
468     }
469
470
471     /// Like `pat_ty`, but ignores implicit `&` patterns.
472     fn pat_ty_unadjusted(&self, pat: &hir::Pat) -> McResult<Ty<'tcx>> {
473         let base_ty = self.node_ty(pat.hir_id)?;
474         debug!("pat_ty(pat={:?}) base_ty={:?}", pat, base_ty);
475
476         // This code detects whether we are looking at a `ref x`,
477         // and if so, figures out what the type *being borrowed* is.
478         let ret_ty = match pat.kind {
479             PatKind::Binding(..) => {
480                 let bm = *self.tables
481                               .pat_binding_modes()
482                               .get(pat.hir_id)
483                               .expect("missing binding mode");
484
485                 if let ty::BindByReference(_) = bm {
486                     // a bind-by-ref means that the base_ty will be the type of the ident itself,
487                     // but what we want here is the type of the underlying value being borrowed.
488                     // So peel off one-level, turning the &T into T.
489                     match base_ty.builtin_deref(false) {
490                         Some(t) => t.ty,
491                         None => {
492                             debug!("By-ref binding of non-derefable type {:?}", base_ty);
493                             return Err(());
494                         }
495                     }
496                 } else {
497                     base_ty
498                 }
499             }
500             _ => base_ty,
501         };
502         debug!("pat_ty(pat={:?}) ret_ty={:?}", pat, ret_ty);
503
504         Ok(ret_ty)
505     }
506
507     pub fn cat_expr(&self, expr: &hir::Expr) -> McResult<cmt_<'tcx>> {
508         // This recursion helper avoids going through *too many*
509         // adjustments, since *only* non-overloaded deref recurses.
510         fn helper<'a, 'tcx>(
511             mc: &MemCategorizationContext<'a, 'tcx>,
512             expr: &hir::Expr,
513             adjustments: &[adjustment::Adjustment<'tcx>],
514         ) -> McResult<cmt_<'tcx>> {
515             match adjustments.split_last() {
516                 None => mc.cat_expr_unadjusted(expr),
517                 Some((adjustment, previous)) => {
518                     mc.cat_expr_adjusted_with(expr, || helper(mc, expr, previous), adjustment)
519                 }
520             }
521         }
522
523         helper(self, expr, self.tables.expr_adjustments(expr))
524     }
525
526     pub fn cat_expr_adjusted(&self, expr: &hir::Expr,
527                              previous: cmt_<'tcx>,
528                              adjustment: &adjustment::Adjustment<'tcx>)
529                              -> McResult<cmt_<'tcx>> {
530         self.cat_expr_adjusted_with(expr, || Ok(previous), adjustment)
531     }
532
533     fn cat_expr_adjusted_with<F>(&self, expr: &hir::Expr,
534                                  previous: F,
535                                  adjustment: &adjustment::Adjustment<'tcx>)
536                                  -> McResult<cmt_<'tcx>>
537         where F: FnOnce() -> McResult<cmt_<'tcx>>
538     {
539         debug!("cat_expr_adjusted_with({:?}): {:?}", adjustment, expr);
540         let target = self.resolve_vars_if_possible(&adjustment.target);
541         match adjustment.kind {
542             adjustment::Adjust::Deref(overloaded) => {
543                 // Equivalent to *expr or something similar.
544                 let base = Rc::new(if let Some(deref) = overloaded {
545                     let ref_ty = self.tcx.mk_ref(deref.region, ty::TypeAndMut {
546                         ty: target,
547                         mutbl: deref.mutbl,
548                     });
549                     self.cat_rvalue_node(expr.hir_id, expr.span, ref_ty)
550                 } else {
551                     previous()?
552                 });
553                 self.cat_deref(expr, base, NoteNone)
554             }
555
556             adjustment::Adjust::NeverToAny |
557             adjustment::Adjust::Pointer(_) |
558             adjustment::Adjust::Borrow(_) => {
559                 // Result is an rvalue.
560                 Ok(self.cat_rvalue_node(expr.hir_id, expr.span, target))
561             }
562         }
563     }
564
565     pub fn cat_expr_unadjusted(&self, expr: &hir::Expr) -> McResult<cmt_<'tcx>> {
566         debug!("cat_expr: id={} expr={:?}", expr.hir_id, expr);
567
568         let expr_ty = self.expr_ty(expr)?;
569         match expr.kind {
570             hir::ExprKind::Unary(hir::UnDeref, ref e_base) => {
571                 if self.tables.is_method_call(expr) {
572                     self.cat_overloaded_place(expr, e_base, NoteNone)
573                 } else {
574                     let base_cmt = Rc::new(self.cat_expr(&e_base)?);
575                     self.cat_deref(expr, base_cmt, NoteNone)
576                 }
577             }
578
579             hir::ExprKind::Field(ref base, f_ident) => {
580                 let base_cmt = Rc::new(self.cat_expr(&base)?);
581                 debug!("cat_expr(cat_field): id={} expr={:?} base={:?}",
582                        expr.hir_id,
583                        expr,
584                        base_cmt);
585                 let f_index = self.tcx.field_index(expr.hir_id, self.tables);
586                 Ok(self.cat_field(expr, base_cmt, f_index, f_ident, expr_ty))
587             }
588
589             hir::ExprKind::Index(ref base, _) => {
590                 if self.tables.is_method_call(expr) {
591                     // If this is an index implemented by a method call, then it
592                     // will include an implicit deref of the result.
593                     // The call to index() returns a `&T` value, which
594                     // is an rvalue. That is what we will be
595                     // dereferencing.
596                     self.cat_overloaded_place(expr, base, NoteIndex)
597                 } else {
598                     let base_cmt = Rc::new(self.cat_expr(&base)?);
599                     self.cat_index(expr, base_cmt, expr_ty, InteriorOffsetKind::Index)
600                 }
601             }
602
603             hir::ExprKind::Path(ref qpath) => {
604                 let res = self.tables.qpath_res(qpath, expr.hir_id);
605                 self.cat_res(expr.hir_id, expr.span, expr_ty, res)
606             }
607
608             hir::ExprKind::Type(ref e, _) => {
609                 self.cat_expr(&e)
610             }
611
612             hir::ExprKind::AddrOf(..) | hir::ExprKind::Call(..) |
613             hir::ExprKind::Assign(..) | hir::ExprKind::AssignOp(..) |
614             hir::ExprKind::Closure(..) | hir::ExprKind::Ret(..) |
615             hir::ExprKind::Unary(..) | hir::ExprKind::Yield(..) |
616             hir::ExprKind::MethodCall(..) | hir::ExprKind::Cast(..) | hir::ExprKind::DropTemps(..) |
617             hir::ExprKind::Array(..) | hir::ExprKind::Tup(..) |
618             hir::ExprKind::Binary(..) |
619             hir::ExprKind::Block(..) | hir::ExprKind::Loop(..) | hir::ExprKind::Match(..) |
620             hir::ExprKind::Lit(..) | hir::ExprKind::Break(..) |
621             hir::ExprKind::Continue(..) | hir::ExprKind::Struct(..) | hir::ExprKind::Repeat(..) |
622             hir::ExprKind::InlineAsm(..) | hir::ExprKind::Box(..) | hir::ExprKind::Err => {
623                 Ok(self.cat_rvalue_node(expr.hir_id, expr.span, expr_ty))
624             }
625         }
626     }
627
628     pub fn cat_res(&self,
629                    hir_id: hir::HirId,
630                    span: Span,
631                    expr_ty: Ty<'tcx>,
632                    res: Res)
633                    -> McResult<cmt_<'tcx>> {
634         debug!("cat_res: id={:?} expr={:?} def={:?}",
635                hir_id, expr_ty, res);
636
637         match res {
638             Res::Def(DefKind::Ctor(..), _)
639             | Res::Def(DefKind::Const, _)
640             | Res::Def(DefKind::ConstParam, _)
641             | Res::Def(DefKind::AssocConst, _)
642             | Res::Def(DefKind::Fn, _)
643             | Res::Def(DefKind::Method, _)
644             | Res::SelfCtor(..) => {
645                 Ok(self.cat_rvalue_node(hir_id, span, expr_ty))
646             }
647
648             Res::Def(DefKind::Static, def_id) => {
649                 // `#[thread_local]` statics may not outlive the current function, but
650                 // they also cannot be moved out of.
651                 let is_thread_local = self.tcx.get_attrs(def_id)[..]
652                     .iter()
653                     .any(|attr| attr.check_name(sym::thread_local));
654
655                 let cat = if is_thread_local {
656                     Categorization::ThreadLocal
657                 } else {
658                     Categorization::StaticItem
659                 };
660
661                 Ok(cmt_ {
662                     hir_id,
663                     span,
664                     cat,
665                     mutbl: match self.tcx.static_mutability(def_id).unwrap() {
666                         hir::MutImmutable => McImmutable,
667                         hir::MutMutable => McDeclared,
668                     },
669                     ty:expr_ty,
670                     note: NoteNone
671                 })
672             }
673
674             Res::Local(var_id) => {
675                 if self.upvars.map_or(false, |upvars| upvars.contains_key(&var_id)) {
676                     self.cat_upvar(hir_id, span, var_id)
677                 } else {
678                     Ok(cmt_ {
679                         hir_id,
680                         span,
681                         cat: Categorization::Local(var_id),
682                         mutbl: MutabilityCategory::from_local(self.tcx, self.tables, var_id),
683                         ty: expr_ty,
684                         note: NoteNone
685                     })
686                 }
687             }
688
689             def => span_bug!(span, "unexpected definition in memory categorization: {:?}", def)
690         }
691     }
692
693     // Categorize an upvar, complete with invisible derefs of closure
694     // environment and upvar reference as appropriate.
695     fn cat_upvar(
696         &self,
697         hir_id: hir::HirId,
698         span: Span,
699         var_id: hir::HirId,
700     ) -> McResult<cmt_<'tcx>> {
701         // An upvar can have up to 3 components. We translate first to a
702         // `Categorization::Upvar`, which is itself a fiction -- it represents the reference to the
703         // field from the environment.
704         //
705         // `Categorization::Upvar`.  Next, we add a deref through the implicit
706         // environment pointer with an anonymous free region 'env and
707         // appropriate borrow kind for closure kinds that take self by
708         // reference.  Finally, if the upvar was captured
709         // by-reference, we add a deref through that reference.  The
710         // region of this reference is an inference variable 'up that
711         // was previously generated and recorded in the upvar borrow
712         // map.  The borrow kind bk is inferred by based on how the
713         // upvar is used.
714         //
715         // This results in the following table for concrete closure
716         // types:
717         //
718         //                | move                 | ref
719         // ---------------+----------------------+-------------------------------
720         // Fn             | copied -> &'env      | upvar -> &'env -> &'up bk
721         // FnMut          | copied -> &'env mut  | upvar -> &'env mut -> &'up bk
722         // FnOnce         | copied               | upvar -> &'up bk
723
724         let closure_expr_def_id = self.body_owner;
725         let fn_hir_id = self.tcx.hir().local_def_id_to_hir_id(
726             LocalDefId::from_def_id(closure_expr_def_id),
727         );
728         let ty = self.node_ty(fn_hir_id)?;
729         let kind = match ty.kind {
730             ty::Generator(..) => ty::ClosureKind::FnOnce,
731             ty::Closure(closure_def_id, substs) => {
732                 match self.infcx {
733                     // During upvar inference we may not know the
734                     // closure kind, just use the LATTICE_BOTTOM value.
735                     Some(infcx) =>
736                         infcx.closure_kind(
737                             closure_def_id,
738                             substs
739                         ).unwrap_or(ty::ClosureKind::LATTICE_BOTTOM),
740
741                     None =>
742                         substs.as_closure().kind(closure_def_id, self.tcx),
743                 }
744             }
745             _ => span_bug!(span, "unexpected type for fn in mem_categorization: {:?}", ty),
746         };
747
748         let upvar_id = ty::UpvarId {
749             var_path: ty::UpvarPath { hir_id: var_id },
750             closure_expr_id: closure_expr_def_id.to_local(),
751         };
752
753         let var_ty = self.node_ty(var_id)?;
754
755         // Mutability of original variable itself
756         let var_mutbl = MutabilityCategory::from_local(self.tcx, self.tables, var_id);
757
758         // Construct the upvar. This represents access to the field
759         // from the environment (perhaps we should eventually desugar
760         // this field further, but it will do for now).
761         let cmt_result = cmt_ {
762             hir_id,
763             span,
764             cat: Categorization::Upvar(Upvar {id: upvar_id, kind: kind}),
765             mutbl: var_mutbl,
766             ty: var_ty,
767             note: NoteNone
768         };
769
770         // If this is a `FnMut` or `Fn` closure, then the above is
771         // conceptually a `&mut` or `&` reference, so we have to add a
772         // deref.
773         let cmt_result = match kind {
774             ty::ClosureKind::FnOnce => {
775                 cmt_result
776             }
777             ty::ClosureKind::FnMut => {
778                 self.env_deref(hir_id, span, upvar_id, var_mutbl, ty::MutBorrow, cmt_result)
779             }
780             ty::ClosureKind::Fn => {
781                 self.env_deref(hir_id, span, upvar_id, var_mutbl, ty::ImmBorrow, cmt_result)
782             }
783         };
784
785         // If this is a by-ref capture, then the upvar we loaded is
786         // actually a reference, so we have to add an implicit deref
787         // for that.
788         let upvar_capture = self.tables.upvar_capture(upvar_id);
789         let cmt_result = match upvar_capture {
790             ty::UpvarCapture::ByValue => {
791                 cmt_result
792             }
793             ty::UpvarCapture::ByRef(upvar_borrow) => {
794                 let ptr = BorrowedPtr(upvar_borrow.kind, upvar_borrow.region);
795                 cmt_ {
796                     hir_id,
797                     span,
798                     cat: Categorization::Deref(Rc::new(cmt_result), ptr),
799                     mutbl: MutabilityCategory::from_borrow_kind(upvar_borrow.kind),
800                     ty: var_ty,
801                     note: NoteUpvarRef(upvar_id)
802                 }
803             }
804         };
805
806         let ret = cmt_result;
807         debug!("cat_upvar ret={:?}", ret);
808         Ok(ret)
809     }
810
811     fn env_deref(&self,
812                  hir_id: hir::HirId,
813                  span: Span,
814                  upvar_id: ty::UpvarId,
815                  upvar_mutbl: MutabilityCategory,
816                  env_borrow_kind: ty::BorrowKind,
817                  cmt_result: cmt_<'tcx>)
818                  -> cmt_<'tcx>
819     {
820         // Region of environment pointer
821         let env_region = self.tcx.mk_region(ty::ReFree(ty::FreeRegion {
822             // The environment of a closure is guaranteed to
823             // outlive any bindings introduced in the body of the
824             // closure itself.
825             scope: upvar_id.closure_expr_id.to_def_id(),
826             bound_region: ty::BrEnv
827         }));
828
829         let env_ptr = BorrowedPtr(env_borrow_kind, env_region);
830
831         let var_ty = cmt_result.ty;
832
833         // We need to add the env deref.  This means
834         // that the above is actually immutable and
835         // has a ref type.  However, nothing should
836         // actually look at the type, so we can get
837         // away with stuffing a `Error` in there
838         // instead of bothering to construct a proper
839         // one.
840         let cmt_result = cmt_ {
841             mutbl: McImmutable,
842             ty: self.tcx.types.err,
843             ..cmt_result
844         };
845
846         let mut deref_mutbl = MutabilityCategory::from_borrow_kind(env_borrow_kind);
847
848         // Issue #18335. If variable is declared as immutable, override the
849         // mutability from the environment and substitute an `&T` anyway.
850         match upvar_mutbl {
851             McImmutable => { deref_mutbl = McImmutable; }
852             McDeclared | McInherited => { }
853         }
854
855         let ret = cmt_ {
856             hir_id,
857             span,
858             cat: Categorization::Deref(Rc::new(cmt_result), env_ptr),
859             mutbl: deref_mutbl,
860             ty: var_ty,
861             note: NoteClosureEnv(upvar_id)
862         };
863
864         debug!("env_deref ret {:?}", ret);
865
866         ret
867     }
868
869     pub fn cat_rvalue_node(&self,
870                            hir_id: hir::HirId,
871                            span: Span,
872                            expr_ty: Ty<'tcx>)
873                            -> cmt_<'tcx> {
874         debug!("cat_rvalue_node(id={:?}, span={:?}, expr_ty={:?})",
875                hir_id, span, expr_ty);
876
877         let ret = self.cat_rvalue(hir_id, span, expr_ty);
878         debug!("cat_rvalue_node ret {:?}", ret);
879         ret
880     }
881
882     pub fn cat_rvalue(&self,
883                       cmt_hir_id: hir::HirId,
884                       span: Span,
885                       expr_ty: Ty<'tcx>) -> cmt_<'tcx> {
886         let ret = cmt_ {
887             hir_id: cmt_hir_id,
888             span:span,
889             cat:Categorization::Rvalue,
890             mutbl:McDeclared,
891             ty:expr_ty,
892             note: NoteNone
893         };
894         debug!("cat_rvalue ret {:?}", ret);
895         ret
896     }
897
898     pub fn cat_field<N: HirNode>(&self,
899                                  node: &N,
900                                  base_cmt: cmt<'tcx>,
901                                  f_index: usize,
902                                  f_ident: ast::Ident,
903                                  f_ty: Ty<'tcx>)
904                                  -> cmt_<'tcx> {
905         let ret = cmt_ {
906             hir_id: node.hir_id(),
907             span: node.span(),
908             mutbl: base_cmt.mutbl.inherit(),
909             cat: Categorization::Interior(base_cmt,
910                                           InteriorField(FieldIndex(f_index, f_ident.name))),
911             ty: f_ty,
912             note: NoteNone
913         };
914         debug!("cat_field ret {:?}", ret);
915         ret
916     }
917
918     fn cat_overloaded_place(
919         &self,
920         expr: &hir::Expr,
921         base: &hir::Expr,
922         note: Note,
923     ) -> McResult<cmt_<'tcx>> {
924         debug!("cat_overloaded_place(expr={:?}, base={:?}, note={:?})",
925                expr,
926                base,
927                note);
928
929         // Reconstruct the output assuming it's a reference with the
930         // same region and mutability as the receiver. This holds for
931         // `Deref(Mut)::Deref(_mut)` and `Index(Mut)::index(_mut)`.
932         let place_ty = self.expr_ty(expr)?;
933         let base_ty = self.expr_ty_adjusted(base)?;
934
935         let (region, mutbl) = match base_ty.kind {
936             ty::Ref(region, _, mutbl) => (region, mutbl),
937             _ => span_bug!(expr.span, "cat_overloaded_place: base is not a reference")
938         };
939         let ref_ty = self.tcx.mk_ref(region, ty::TypeAndMut {
940             ty: place_ty,
941             mutbl,
942         });
943
944         let base_cmt = Rc::new(self.cat_rvalue_node(expr.hir_id, expr.span, ref_ty));
945         self.cat_deref(expr, base_cmt, note)
946     }
947
948     pub fn cat_deref(
949         &self,
950         node: &impl HirNode,
951         base_cmt: cmt<'tcx>,
952         note: Note,
953     ) -> McResult<cmt_<'tcx>> {
954         debug!("cat_deref: base_cmt={:?}", base_cmt);
955
956         let base_cmt_ty = base_cmt.ty;
957         let deref_ty = match base_cmt_ty.builtin_deref(true) {
958             Some(mt) => mt.ty,
959             None => {
960                 debug!("explicit deref of non-derefable type: {:?}", base_cmt_ty);
961                 return Err(());
962             }
963         };
964
965         let ptr = match base_cmt.ty.kind {
966             ty::Adt(def, ..) if def.is_box() => Unique,
967             ty::RawPtr(ref mt) => UnsafePtr(mt.mutbl),
968             ty::Ref(r, _, mutbl) => {
969                 let bk = ty::BorrowKind::from_mutbl(mutbl);
970                 BorrowedPtr(bk, r)
971             }
972             _ => bug!("unexpected type in cat_deref: {:?}", base_cmt.ty)
973         };
974         let ret = cmt_ {
975             hir_id: node.hir_id(),
976             span: node.span(),
977             // For unique ptrs, we inherit mutability from the owning reference.
978             mutbl: MutabilityCategory::from_pointer_kind(base_cmt.mutbl, ptr),
979             cat: Categorization::Deref(base_cmt, ptr),
980             ty: deref_ty,
981             note: note,
982         };
983         debug!("cat_deref ret {:?}", ret);
984         Ok(ret)
985     }
986
987     fn cat_index<N: HirNode>(&self,
988                              elt: &N,
989                              base_cmt: cmt<'tcx>,
990                              element_ty: Ty<'tcx>,
991                              context: InteriorOffsetKind)
992                              -> McResult<cmt_<'tcx>> {
993         //! Creates a cmt for an indexing operation (`[]`).
994         //!
995         //! One subtle aspect of indexing that may not be
996         //! immediately obvious: for anything other than a fixed-length
997         //! vector, an operation like `x[y]` actually consists of two
998         //! disjoint (from the point of view of borrowck) operations.
999         //! The first is a deref of `x` to create a pointer `p` that points
1000         //! at the first element in the array. The second operation is
1001         //! an index which adds `y*sizeof(T)` to `p` to obtain the
1002         //! pointer to `x[y]`. `cat_index` will produce a resulting
1003         //! cmt containing both this deref and the indexing,
1004         //! presuming that `base_cmt` is not of fixed-length type.
1005         //!
1006         //! # Parameters
1007         //! - `elt`: the HIR node being indexed
1008         //! - `base_cmt`: the cmt of `elt`
1009
1010         let interior_elem = InteriorElement(context);
1011         let ret = self.cat_imm_interior(elt, base_cmt, element_ty, interior_elem);
1012         debug!("cat_index ret {:?}", ret);
1013         return Ok(ret);
1014     }
1015
1016     pub fn cat_imm_interior<N:HirNode>(&self,
1017                                        node: &N,
1018                                        base_cmt: cmt<'tcx>,
1019                                        interior_ty: Ty<'tcx>,
1020                                        interior: InteriorKind)
1021                                        -> cmt_<'tcx> {
1022         let ret = cmt_ {
1023             hir_id: node.hir_id(),
1024             span: node.span(),
1025             mutbl: base_cmt.mutbl.inherit(),
1026             cat: Categorization::Interior(base_cmt, interior),
1027             ty: interior_ty,
1028             note: NoteNone
1029         };
1030         debug!("cat_imm_interior ret={:?}", ret);
1031         ret
1032     }
1033
1034     pub fn cat_downcast_if_needed<N:HirNode>(&self,
1035                                              node: &N,
1036                                              base_cmt: cmt<'tcx>,
1037                                              variant_did: DefId)
1038                                              -> cmt<'tcx> {
1039         // univariant enums do not need downcasts
1040         let base_did = self.tcx.parent(variant_did).unwrap();
1041         if self.tcx.adt_def(base_did).variants.len() != 1 {
1042             let base_ty = base_cmt.ty;
1043             let ret = Rc::new(cmt_ {
1044                 hir_id: node.hir_id(),
1045                 span: node.span(),
1046                 mutbl: base_cmt.mutbl.inherit(),
1047                 cat: Categorization::Downcast(base_cmt, variant_did),
1048                 ty: base_ty,
1049                 note: NoteNone
1050             });
1051             debug!("cat_downcast ret={:?}", ret);
1052             ret
1053         } else {
1054             debug!("cat_downcast univariant={:?}", base_cmt);
1055             base_cmt
1056         }
1057     }
1058
1059     pub fn cat_pattern<F>(&self, cmt: cmt<'tcx>, pat: &hir::Pat, mut op: F) -> McResult<()>
1060         where F: FnMut(cmt<'tcx>, &hir::Pat),
1061     {
1062         self.cat_pattern_(cmt, pat, &mut op)
1063     }
1064
1065     // FIXME(#19596) This is a workaround, but there should be a better way to do this
1066     fn cat_pattern_<F>(&self, mut cmt: cmt<'tcx>, pat: &hir::Pat, op: &mut F) -> McResult<()>
1067         where F : FnMut(cmt<'tcx>, &hir::Pat)
1068     {
1069         // Here, `cmt` is the categorization for the value being
1070         // matched and pat is the pattern it is being matched against.
1071         //
1072         // In general, the way that this works is that we walk down
1073         // the pattern, constructing a cmt that represents the path
1074         // that will be taken to reach the value being matched.
1075         //
1076         // When we encounter named bindings, we take the cmt that has
1077         // been built up and pass it off to guarantee_valid() so that
1078         // we can be sure that the binding will remain valid for the
1079         // duration of the arm.
1080         //
1081         // (*2) There is subtlety concerning the correspondence between
1082         // pattern ids and types as compared to *expression* ids and
1083         // types. This is explained briefly. on the definition of the
1084         // type `cmt`, so go off and read what it says there, then
1085         // come back and I'll dive into a bit more detail here. :) OK,
1086         // back?
1087         //
1088         // In general, the id of the cmt should be the node that
1089         // "produces" the value---patterns aren't executable code
1090         // exactly, but I consider them to "execute" when they match a
1091         // value, and I consider them to produce the value that was
1092         // matched. So if you have something like:
1093         //
1094         // (FIXME: `@@3` is not legal code anymore!)
1095         //
1096         //     let x = @@3;
1097         //     match x {
1098         //       @@y { ... }
1099         //     }
1100         //
1101         // In this case, the cmt and the relevant ids would be:
1102         //
1103         //     CMT             Id                  Type of Id Type of cmt
1104         //
1105         //     local(x)->@->@
1106         //     ^~~~~~~^        `x` from discr      @@int      @@int
1107         //     ^~~~~~~~~~^     `@@y` pattern node  @@int      @int
1108         //     ^~~~~~~~~~~~~^  `@y` pattern node   @int       int
1109         //
1110         // You can see that the types of the id and the cmt are in
1111         // sync in the first line, because that id is actually the id
1112         // of an expression. But once we get to pattern ids, the types
1113         // step out of sync again. So you'll see below that we always
1114         // get the type of the *subpattern* and use that.
1115
1116         debug!("cat_pattern(pat={:?}, cmt={:?})", pat, cmt);
1117
1118         // If (pattern) adjustments are active for this pattern, adjust the `cmt` correspondingly.
1119         // `cmt`s are constructed differently from patterns. For example, in
1120         //
1121         // ```
1122         // match foo {
1123         //     &&Some(x, ) => { ... },
1124         //     _ => { ... },
1125         // }
1126         // ```
1127         //
1128         // the pattern `&&Some(x,)` is represented as `Ref { Ref { TupleStruct }}`. To build the
1129         // corresponding `cmt` we start with a `cmt` for `foo`, and then, by traversing the
1130         // pattern, try to answer the question: given the address of `foo`, how is `x` reached?
1131         //
1132         // `&&Some(x,)` `cmt_foo`
1133         //  `&Some(x,)` `deref { cmt_foo}`
1134         //   `Some(x,)` `deref { deref { cmt_foo }}`
1135         //        (x,)` `field0 { deref { deref { cmt_foo }}}` <- resulting cmt
1136         //
1137         // The above example has no adjustments. If the code were instead the (after adjustments,
1138         // equivalent) version
1139         //
1140         // ```
1141         // match foo {
1142         //     Some(x, ) => { ... },
1143         //     _ => { ... },
1144         // }
1145         // ```
1146         //
1147         // Then we see that to get the same result, we must start with `deref { deref { cmt_foo }}`
1148         // instead of `cmt_foo` since the pattern is now `Some(x,)` and not `&&Some(x,)`, even
1149         // though its assigned type is that of `&&Some(x,)`.
1150         for _ in 0..self.tables
1151                         .pat_adjustments()
1152                         .get(pat.hir_id)
1153                         .map(|v| v.len())
1154                         .unwrap_or(0)
1155         {
1156             debug!("cat_pattern: applying adjustment to cmt={:?}", cmt);
1157             cmt = Rc::new(self.cat_deref(pat, cmt, NoteNone)?);
1158         }
1159         let cmt = cmt; // lose mutability
1160         debug!("cat_pattern: applied adjustment derefs to get cmt={:?}", cmt);
1161
1162         // Invoke the callback, but only now, after the `cmt` has adjusted.
1163         //
1164         // To see that this makes sense, consider `match &Some(3) { Some(x) => { ... }}`. In that
1165         // case, the initial `cmt` will be that for `&Some(3)` and the pattern is `Some(x)`. We
1166         // don't want to call `op` with these incompatible values. As written, what happens instead
1167         // is that `op` is called with the adjusted cmt (that for `*&Some(3)`) and the pattern
1168         // `Some(x)` (which matches). Recursing once more, `*&Some(3)` and the pattern `Some(x)`
1169         // result in the cmt `Downcast<Some>(*&Some(3)).0` associated to `x` and invoke `op` with
1170         // that (where the `ref` on `x` is implied).
1171         op(cmt.clone(), pat);
1172
1173         match pat.kind {
1174             PatKind::TupleStruct(ref qpath, ref subpats, ddpos) => {
1175                 let res = self.tables.qpath_res(qpath, pat.hir_id);
1176                 let (cmt, expected_len) = match res {
1177                     Res::Err => {
1178                         debug!("access to unresolvable pattern {:?}", pat);
1179                         return Err(())
1180                     }
1181                     Res::Def(DefKind::Ctor(CtorOf::Variant, CtorKind::Fn), variant_ctor_did) => {
1182                         let variant_did = self.tcx.parent(variant_ctor_did).unwrap();
1183                         let enum_did = self.tcx.parent(variant_did).unwrap();
1184                         (self.cat_downcast_if_needed(pat, cmt, variant_did),
1185                          self.tcx.adt_def(enum_did)
1186                              .variant_with_ctor_id(variant_ctor_did).fields.len())
1187                     }
1188                     Res::Def(DefKind::Ctor(CtorOf::Struct, CtorKind::Fn), _)
1189                     | Res::SelfCtor(..) => {
1190                         let ty = self.pat_ty_unadjusted(&pat)?;
1191                         match ty.kind {
1192                             ty::Adt(adt_def, _) => {
1193                                 (cmt, adt_def.non_enum_variant().fields.len())
1194                             }
1195                             _ => {
1196                                 span_bug!(pat.span,
1197                                           "tuple struct pattern unexpected type {:?}", ty);
1198                             }
1199                         }
1200                     }
1201                     def => {
1202                         debug!(
1203                             "tuple struct pattern didn't resolve to variant or struct {:?} at {:?}",
1204                             def,
1205                             pat.span,
1206                         );
1207                         self.tcx.sess.delay_span_bug(pat.span, &format!(
1208                             "tuple struct pattern didn't resolve to variant or struct {:?}",
1209                             def,
1210                         ));
1211                         return Err(());
1212                     }
1213                 };
1214
1215                 for (i, subpat) in subpats.iter().enumerate_and_adjust(expected_len, ddpos) {
1216                     let subpat_ty = self.pat_ty_adjusted(&subpat)?; // see (*2)
1217                     let interior = InteriorField(FieldIndex(i, sym::integer(i)));
1218                     let subcmt = Rc::new(
1219                         self.cat_imm_interior(pat, cmt.clone(), subpat_ty, interior));
1220                     self.cat_pattern_(subcmt, &subpat, op)?;
1221                 }
1222             }
1223
1224             PatKind::Struct(ref qpath, ref field_pats, _) => {
1225                 // {f1: p1, ..., fN: pN}
1226                 let res = self.tables.qpath_res(qpath, pat.hir_id);
1227                 let cmt = match res {
1228                     Res::Err => {
1229                         debug!("access to unresolvable pattern {:?}", pat);
1230                         return Err(())
1231                     }
1232                     Res::Def(DefKind::Ctor(CtorOf::Variant, _), variant_ctor_did) => {
1233                         let variant_did = self.tcx.parent(variant_ctor_did).unwrap();
1234                         self.cat_downcast_if_needed(pat, cmt, variant_did)
1235                     }
1236                     Res::Def(DefKind::Variant, variant_did) => {
1237                         self.cat_downcast_if_needed(pat, cmt, variant_did)
1238                     }
1239                     _ => cmt,
1240                 };
1241
1242                 for fp in field_pats {
1243                     let field_ty = self.pat_ty_adjusted(&fp.pat)?; // see (*2)
1244                     let f_index = self.tcx.field_index(fp.hir_id, self.tables);
1245                     let cmt_field = Rc::new(self.cat_field(pat, cmt.clone(), f_index,
1246                                                            fp.ident, field_ty));
1247                     self.cat_pattern_(cmt_field, &fp.pat, op)?;
1248                 }
1249             }
1250
1251             PatKind::Or(ref pats) => {
1252                 for pat in pats {
1253                     self.cat_pattern_(cmt.clone(), &pat, op)?;
1254                 }
1255             }
1256
1257             PatKind::Binding(.., Some(ref subpat)) => {
1258                 self.cat_pattern_(cmt, &subpat, op)?;
1259             }
1260
1261             PatKind::Tuple(ref subpats, ddpos) => {
1262                 // (p1, ..., pN)
1263                 let ty = self.pat_ty_unadjusted(&pat)?;
1264                 let expected_len = match ty.kind {
1265                     ty::Tuple(ref tys) => tys.len(),
1266                     _ => span_bug!(pat.span, "tuple pattern unexpected type {:?}", ty),
1267                 };
1268                 for (i, subpat) in subpats.iter().enumerate_and_adjust(expected_len, ddpos) {
1269                     let subpat_ty = self.pat_ty_adjusted(&subpat)?; // see (*2)
1270                     let interior = InteriorField(FieldIndex(i, sym::integer(i)));
1271                     let subcmt = Rc::new(
1272                         self.cat_imm_interior(pat, cmt.clone(), subpat_ty, interior));
1273                     self.cat_pattern_(subcmt, &subpat, op)?;
1274                 }
1275             }
1276
1277             PatKind::Box(ref subpat) | PatKind::Ref(ref subpat, _) => {
1278                 // box p1, &p1, &mut p1.  we can ignore the mutability of
1279                 // PatKind::Ref since that information is already contained
1280                 // in the type.
1281                 let subcmt = Rc::new(self.cat_deref(pat, cmt, NoteNone)?);
1282                 self.cat_pattern_(subcmt, &subpat, op)?;
1283             }
1284
1285             PatKind::Slice(ref before, ref slice, ref after) => {
1286                 let element_ty = match cmt.ty.builtin_index() {
1287                     Some(ty) => ty,
1288                     None => {
1289                         debug!("explicit index of non-indexable type {:?}", cmt);
1290                         return Err(());
1291                     }
1292                 };
1293                 let context = InteriorOffsetKind::Pattern;
1294                 let elt_cmt = Rc::new(self.cat_index(pat, cmt, element_ty, context)?);
1295                 for before_pat in before {
1296                     self.cat_pattern_(elt_cmt.clone(), &before_pat, op)?;
1297                 }
1298                 if let Some(ref slice_pat) = *slice {
1299                     self.cat_pattern_(elt_cmt.clone(), &slice_pat, op)?;
1300                 }
1301                 for after_pat in after {
1302                     self.cat_pattern_(elt_cmt.clone(), &after_pat, op)?;
1303                 }
1304             }
1305
1306             PatKind::Path(_) | PatKind::Binding(.., None) |
1307             PatKind::Lit(..) | PatKind::Range(..) | PatKind::Wild => {
1308                 // always ok
1309             }
1310         }
1311
1312         Ok(())
1313     }
1314 }
1315
1316 #[derive(Clone, Debug)]
1317 pub enum Aliasability {
1318     FreelyAliasable(AliasableReason),
1319     NonAliasable,
1320     ImmutableUnique(Box<Aliasability>),
1321 }
1322
1323 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
1324 pub enum AliasableReason {
1325     AliasableBorrowed,
1326     AliasableStatic,
1327     AliasableStaticMut,
1328 }
1329
1330 impl<'tcx> cmt_<'tcx> {
1331     pub fn guarantor(&self) -> cmt_<'tcx> {
1332         //! Returns `self` after stripping away any derefs or
1333         //! interior content. The return value is basically the `cmt` which
1334         //! determines how long the value in `self` remains live.
1335
1336         match self.cat {
1337             Categorization::Rvalue |
1338             Categorization::StaticItem |
1339             Categorization::ThreadLocal |
1340             Categorization::Local(..) |
1341             Categorization::Deref(_, UnsafePtr(..)) |
1342             Categorization::Deref(_, BorrowedPtr(..)) |
1343             Categorization::Upvar(..) => {
1344                 (*self).clone()
1345             }
1346             Categorization::Downcast(ref b, _) |
1347             Categorization::Interior(ref b, _) |
1348             Categorization::Deref(ref b, Unique) => {
1349                 b.guarantor()
1350             }
1351         }
1352     }
1353
1354     /// Returns `FreelyAliasable(_)` if this place represents a freely aliasable pointer type.
1355     pub fn freely_aliasable(&self) -> Aliasability {
1356         // Maybe non-obvious: copied upvars can only be considered
1357         // non-aliasable in once closures, since any other kind can be
1358         // aliased and eventually recused.
1359
1360         match self.cat {
1361             Categorization::Deref(ref b, BorrowedPtr(ty::MutBorrow, _)) |
1362             Categorization::Deref(ref b, BorrowedPtr(ty::UniqueImmBorrow, _)) |
1363             Categorization::Deref(ref b, Unique) |
1364             Categorization::Downcast(ref b, _) |
1365             Categorization::Interior(ref b, _) => {
1366                 // Aliasability depends on base cmt
1367                 b.freely_aliasable()
1368             }
1369
1370             Categorization::Rvalue |
1371             Categorization::ThreadLocal |
1372             Categorization::Local(..) |
1373             Categorization::Upvar(..) |
1374             Categorization::Deref(_, UnsafePtr(..)) => { // yes, it's aliasable, but...
1375                 NonAliasable
1376             }
1377
1378             Categorization::StaticItem => {
1379                 if self.mutbl.is_mutable() {
1380                     FreelyAliasable(AliasableStaticMut)
1381                 } else {
1382                     FreelyAliasable(AliasableStatic)
1383                 }
1384             }
1385
1386             Categorization::Deref(_, BorrowedPtr(ty::ImmBorrow, _)) => {
1387                 FreelyAliasable(AliasableBorrowed)
1388             }
1389         }
1390     }
1391
1392     // Digs down through one or two layers of deref and grabs the
1393     // Categorization of the cmt for the upvar if a note indicates there is
1394     // one.
1395     pub fn upvar_cat(&self) -> Option<&Categorization<'tcx>> {
1396         match self.note {
1397             NoteClosureEnv(..) | NoteUpvarRef(..) => {
1398                 Some(match self.cat {
1399                     Categorization::Deref(ref inner, _) => {
1400                         match inner.cat {
1401                             Categorization::Deref(ref inner, _) => &inner.cat,
1402                             Categorization::Upvar(..) => &inner.cat,
1403                             _ => bug!()
1404                         }
1405                     }
1406                     _ => bug!()
1407                 })
1408             }
1409             NoteIndex | NoteNone => None
1410         }
1411     }
1412
1413     pub fn descriptive_string(&self, tcx: TyCtxt<'_>) -> Cow<'static, str> {
1414         match self.cat {
1415             Categorization::StaticItem => {
1416                 "static item".into()
1417             }
1418             Categorization::ThreadLocal => {
1419                 "thread-local static item".into()
1420             }
1421             Categorization::Rvalue => {
1422                 "non-place".into()
1423             }
1424             Categorization::Local(vid) => {
1425                 if tcx.hir().is_argument(vid) {
1426                     "argument"
1427                 } else {
1428                     "local variable"
1429                 }.into()
1430             }
1431             Categorization::Deref(_, pk) => {
1432                 match self.upvar_cat() {
1433                     Some(&Categorization::Upvar(ref var)) => {
1434                         var.to_string().into()
1435                     }
1436                     Some(_) => bug!(),
1437                     None => {
1438                         match pk {
1439                             Unique => {
1440                                 "`Box` content"
1441                             }
1442                             UnsafePtr(..) => {
1443                                 "dereference of raw pointer"
1444                             }
1445                             BorrowedPtr(..) => {
1446                                 match self.note {
1447                                     NoteIndex => "indexed content",
1448                                     _ => "borrowed content"
1449                                 }
1450                             }
1451                         }.into()
1452                     }
1453                 }
1454             }
1455             Categorization::Interior(_, InteriorField(..)) => {
1456                 "field".into()
1457             }
1458             Categorization::Interior(_, InteriorElement(InteriorOffsetKind::Index)) => {
1459                 "indexed content".into()
1460             }
1461             Categorization::Interior(_, InteriorElement(InteriorOffsetKind::Pattern)) => {
1462                 "pattern-bound indexed content".into()
1463             }
1464             Categorization::Upvar(ref var) => {
1465                 var.to_string().into()
1466             }
1467             Categorization::Downcast(ref cmt, _) => {
1468                 cmt.descriptive_string(tcx).into()
1469             }
1470         }
1471     }
1472 }
1473
1474 pub fn ptr_sigil(ptr: PointerKind<'_>) -> &'static str {
1475     match ptr {
1476         Unique => "Box",
1477         BorrowedPtr(ty::ImmBorrow, _) => "&",
1478         BorrowedPtr(ty::MutBorrow, _) => "&mut",
1479         BorrowedPtr(ty::UniqueImmBorrow, _) => "&unique",
1480         UnsafePtr(_) => "*",
1481     }
1482 }
1483
1484 impl fmt::Debug for InteriorKind {
1485     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
1486         match *self {
1487             InteriorField(FieldIndex(_, info)) => write!(f, "{}", info),
1488             InteriorElement(..) => write!(f, "[]"),
1489         }
1490     }
1491 }
1492
1493 impl fmt::Debug for Upvar {
1494     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
1495         write!(f, "{:?}/{:?}", self.id, self.kind)
1496     }
1497 }
1498
1499 impl fmt::Display for Upvar {
1500     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
1501         let kind = match self.kind {
1502             ty::ClosureKind::Fn => "Fn",
1503             ty::ClosureKind::FnMut => "FnMut",
1504             ty::ClosureKind::FnOnce => "FnOnce",
1505         };
1506         write!(f, "captured outer variable in an `{}` closure", kind)
1507     }
1508 }