]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc/middle/region.rs
Auto merge of #50409 - KiChjang:issue-50343, r=nikomatsakis
[rust.git] / src / librustc / middle / region.rs
1 // Copyright 2012-2014 The Rust Project Developers. See the COPYRIGHT
2 // file at the top-level directory of this distribution and at
3 // http://rust-lang.org/COPYRIGHT.
4 //
5 // Licensed under the Apache License, Version 2.0 <LICENSE-APACHE or
6 // http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0> or the MIT license
7 // <LICENSE-MIT or http://opensource.org/licenses/MIT>, at your
8 // option. This file may not be copied, modified, or distributed
9 // except according to those terms.
10
11 //! This file builds up the `ScopeTree`, which describes
12 //! the parent links in the region hierarchy.
13 //!
14 //! For more information about how MIR-based region-checking works,
15 //! see the [rustc guide].
16 //!
17 //! [rustc guide]: https://rust-lang-nursery.github.io/rustc-guide/mir-borrowck.html
18
19 use ich::{StableHashingContext, NodeIdHashingMode};
20 use util::nodemap::{FxHashMap, FxHashSet};
21 use ty;
22
23 use std::fmt;
24 use std::mem;
25 use rustc_data_structures::small_vec::SmallVec;
26 use rustc_data_structures::sync::Lrc;
27 use syntax::codemap;
28 use syntax::ast;
29 use syntax_pos::{Span, DUMMY_SP};
30 use ty::TyCtxt;
31 use ty::maps::Providers;
32
33 use hir;
34 use hir::def_id::DefId;
35 use hir::intravisit::{self, Visitor, NestedVisitorMap};
36 use hir::{Block, Arm, Pat, PatKind, Stmt, Expr, Local};
37 use rustc_data_structures::indexed_vec::Idx;
38 use rustc_data_structures::stable_hasher::{HashStable, StableHasher,
39                                            StableHasherResult};
40
41 /// Scope represents a statically-describable scope that can be
42 /// used to bound the lifetime/region for values.
43 ///
44 /// `Node(node_id)`: Any AST node that has any scope at all has the
45 /// `Node(node_id)` scope. Other variants represent special cases not
46 /// immediately derivable from the abstract syntax tree structure.
47 ///
48 /// `DestructionScope(node_id)` represents the scope of destructors
49 /// implicitly-attached to `node_id` that run immediately after the
50 /// expression for `node_id` itself. Not every AST node carries a
51 /// `DestructionScope`, but those that are `terminating_scopes` do;
52 /// see discussion with `ScopeTree`.
53 ///
54 /// `Remainder(BlockRemainder { block, statement_index })` represents
55 /// the scope of user code running immediately after the initializer
56 /// expression for the indexed statement, until the end of the block.
57 ///
58 /// So: the following code can be broken down into the scopes beneath:
59 ///
60 /// ```text
61 /// let a = f().g( 'b: { let x = d(); let y = d(); x.h(y)  }   ) ;
62 ///
63 ///                                                              +-+ (D12.)
64 ///                                                        +-+       (D11.)
65 ///                                              +---------+         (R10.)
66 ///                                              +-+                  (D9.)
67 ///                                   +----------+                    (M8.)
68 ///                                 +----------------------+          (R7.)
69 ///                                 +-+                               (D6.)
70 ///                      +----------+                                 (M5.)
71 ///                    +-----------------------------------+          (M4.)
72 ///         +--------------------------------------------------+      (M3.)
73 ///         +--+                                                      (M2.)
74 /// +-----------------------------------------------------------+     (M1.)
75 ///
76 ///  (M1.): Node scope of the whole `let a = ...;` statement.
77 ///  (M2.): Node scope of the `f()` expression.
78 ///  (M3.): Node scope of the `f().g(..)` expression.
79 ///  (M4.): Node scope of the block labeled `'b:`.
80 ///  (M5.): Node scope of the `let x = d();` statement
81 ///  (D6.): DestructionScope for temporaries created during M5.
82 ///  (R7.): Remainder scope for block `'b:`, stmt 0 (let x = ...).
83 ///  (M8.): Node scope of the `let y = d();` statement.
84 ///  (D9.): DestructionScope for temporaries created during M8.
85 /// (R10.): Remainder scope for block `'b:`, stmt 1 (let y = ...).
86 /// (D11.): DestructionScope for temporaries and bindings from block `'b:`.
87 /// (D12.): DestructionScope for temporaries created during M1 (e.g. f()).
88 /// ```
89 ///
90 /// Note that while the above picture shows the destruction scopes
91 /// as following their corresponding node scopes, in the internal
92 /// data structures of the compiler the destruction scopes are
93 /// represented as enclosing parents. This is sound because we use the
94 /// enclosing parent relationship just to ensure that referenced
95 /// values live long enough; phrased another way, the starting point
96 /// of each range is not really the important thing in the above
97 /// picture, but rather the ending point.
98 ///
99 /// FIXME (pnkfelix): This currently derives `PartialOrd` and `Ord` to
100 /// placate the same deriving in `ty::FreeRegion`, but we may want to
101 /// actually attach a more meaningful ordering to scopes than the one
102 /// generated via deriving here.
103 ///
104 /// Scope is a bit-packed to save space - if `code` is SCOPE_DATA_REMAINDER_MAX
105 /// or less, it is a `ScopeData::Remainder`, otherwise it is a type specified
106 /// by the bitpacking.
107 #[derive(Clone, PartialEq, PartialOrd, Eq, Ord, Hash, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
108 pub struct Scope {
109     pub(crate) id: hir::ItemLocalId,
110     pub(crate) code: u32
111 }
112
113 const SCOPE_DATA_NODE: u32 = !0;
114 const SCOPE_DATA_CALLSITE: u32 = !1;
115 const SCOPE_DATA_ARGUMENTS: u32 = !2;
116 const SCOPE_DATA_DESTRUCTION: u32 = !3;
117 const SCOPE_DATA_REMAINDER_MAX: u32 = !4;
118
119 #[derive(Clone, PartialEq, PartialOrd, Eq, Ord, Hash, Debug, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
120 pub enum ScopeData {
121     Node(hir::ItemLocalId),
122
123     // Scope of the call-site for a function or closure
124     // (outlives the arguments as well as the body).
125     CallSite(hir::ItemLocalId),
126
127     // Scope of arguments passed to a function or closure
128     // (they outlive its body).
129     Arguments(hir::ItemLocalId),
130
131     // Scope of destructors for temporaries of node-id.
132     Destruction(hir::ItemLocalId),
133
134     // Scope following a `let id = expr;` binding in a block.
135     Remainder(BlockRemainder)
136 }
137
138 /// Represents a subscope of `block` for a binding that is introduced
139 /// by `block.stmts[first_statement_index]`. Such subscopes represent
140 /// a suffix of the block. Note that each subscope does not include
141 /// the initializer expression, if any, for the statement indexed by
142 /// `first_statement_index`.
143 ///
144 /// For example, given `{ let (a, b) = EXPR_1; let c = EXPR_2; ... }`:
145 ///
146 /// * the subscope with `first_statement_index == 0` is scope of both
147 ///   `a` and `b`; it does not include EXPR_1, but does include
148 ///   everything after that first `let`. (If you want a scope that
149 ///   includes EXPR_1 as well, then do not use `Scope::Remainder`,
150 ///   but instead another `Scope` that encompasses the whole block,
151 ///   e.g. `Scope::Node`.
152 ///
153 /// * the subscope with `first_statement_index == 1` is scope of `c`,
154 ///   and thus does not include EXPR_2, but covers the `...`.
155 #[derive(Clone, PartialEq, PartialOrd, Eq, Ord, Hash, RustcEncodable,
156          RustcDecodable, Debug, Copy)]
157 pub struct BlockRemainder {
158     pub block: hir::ItemLocalId,
159     pub first_statement_index: FirstStatementIndex,
160 }
161
162 newtype_index!(FirstStatementIndex
163     {
164         pub idx
165         MAX = SCOPE_DATA_REMAINDER_MAX
166     });
167
168 impl From<ScopeData> for Scope {
169     #[inline]
170     fn from(scope_data: ScopeData) -> Self {
171         let (id, code) = match scope_data {
172             ScopeData::Node(id) => (id, SCOPE_DATA_NODE),
173             ScopeData::CallSite(id) => (id, SCOPE_DATA_CALLSITE),
174             ScopeData::Arguments(id) => (id, SCOPE_DATA_ARGUMENTS),
175             ScopeData::Destruction(id) => (id, SCOPE_DATA_DESTRUCTION),
176             ScopeData::Remainder(r) => (r.block, r.first_statement_index.index() as u32)
177         };
178         Self { id, code }
179     }
180 }
181
182 impl fmt::Debug for Scope {
183     fn fmt(&self, formatter: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
184         fmt::Debug::fmt(&self.data(), formatter)
185     }
186 }
187
188 #[allow(non_snake_case)]
189 impl Scope {
190     #[inline]
191     pub fn data(self) -> ScopeData {
192         match self.code {
193             SCOPE_DATA_NODE => ScopeData::Node(self.id),
194             SCOPE_DATA_CALLSITE => ScopeData::CallSite(self.id),
195             SCOPE_DATA_ARGUMENTS => ScopeData::Arguments(self.id),
196             SCOPE_DATA_DESTRUCTION => ScopeData::Destruction(self.id),
197             idx => ScopeData::Remainder(BlockRemainder {
198                 block: self.id,
199                 first_statement_index: FirstStatementIndex::new(idx as usize)
200             })
201         }
202     }
203
204     #[inline]
205     pub fn Node(id: hir::ItemLocalId) -> Self {
206         Self::from(ScopeData::Node(id))
207     }
208
209     #[inline]
210     pub fn CallSite(id: hir::ItemLocalId) -> Self {
211         Self::from(ScopeData::CallSite(id))
212     }
213
214     #[inline]
215     pub fn Arguments(id: hir::ItemLocalId) -> Self {
216         Self::from(ScopeData::Arguments(id))
217     }
218
219     #[inline]
220     pub fn Destruction(id: hir::ItemLocalId) -> Self {
221         Self::from(ScopeData::Destruction(id))
222     }
223
224     #[inline]
225     pub fn Remainder(r: BlockRemainder) -> Self {
226         Self::from(ScopeData::Remainder(r))
227     }
228 }
229
230 impl Scope {
231     /// Returns a item-local id associated with this scope.
232     ///
233     /// NB: likely to be replaced as API is refined; e.g. pnkfelix
234     /// anticipates `fn entry_node_id` and `fn each_exit_node_id`.
235     pub fn item_local_id(&self) -> hir::ItemLocalId {
236         self.id
237     }
238
239     pub fn node_id(&self, tcx: TyCtxt, scope_tree: &ScopeTree) -> ast::NodeId {
240         match scope_tree.root_body {
241             Some(hir_id) => {
242                 tcx.hir.hir_to_node_id(hir::HirId {
243                     owner: hir_id.owner,
244                     local_id: self.item_local_id()
245                 })
246             }
247             None => ast::DUMMY_NODE_ID
248         }
249     }
250
251     /// Returns the span of this Scope.  Note that in general the
252     /// returned span may not correspond to the span of any node id in
253     /// the AST.
254     pub fn span(&self, tcx: TyCtxt, scope_tree: &ScopeTree) -> Span {
255         let node_id = self.node_id(tcx, scope_tree);
256         if node_id == ast::DUMMY_NODE_ID {
257             return DUMMY_SP;
258         }
259         let span = tcx.hir.span(node_id);
260         if let ScopeData::Remainder(r) = self.data() {
261             if let hir::map::NodeBlock(ref blk) = tcx.hir.get(node_id) {
262                 // Want span for scope starting after the
263                 // indexed statement and ending at end of
264                 // `blk`; reuse span of `blk` and shift `lo`
265                 // forward to end of indexed statement.
266                 //
267                 // (This is the special case aluded to in the
268                 // doc-comment for this method)
269
270                 let stmt_span = blk.stmts[r.first_statement_index.index()].span;
271
272                 // To avoid issues with macro-generated spans, the span
273                 // of the statement must be nested in that of the block.
274                 if span.lo() <= stmt_span.lo() && stmt_span.lo() <= span.hi() {
275                     return Span::new(stmt_span.lo(), span.hi(), span.ctxt());
276                 }
277             }
278          }
279          span
280     }
281 }
282
283 /// The region scope tree encodes information about region relationships.
284 #[derive(Default, Debug)]
285 pub struct ScopeTree {
286     /// If not empty, this body is the root of this region hierarchy.
287     root_body: Option<hir::HirId>,
288
289     /// The parent of the root body owner, if the latter is an
290     /// an associated const or method, as impls/traits can also
291     /// have lifetime parameters free in this body.
292     root_parent: Option<ast::NodeId>,
293
294     /// `parent_map` maps from a scope id to the enclosing scope id;
295     /// this is usually corresponding to the lexical nesting, though
296     /// in the case of closures the parent scope is the innermost
297     /// conditional expression or repeating block. (Note that the
298     /// enclosing scope id for the block associated with a closure is
299     /// the closure itself.)
300     parent_map: FxHashMap<Scope, Scope>,
301
302     /// `var_map` maps from a variable or binding id to the block in
303     /// which that variable is declared.
304     var_map: FxHashMap<hir::ItemLocalId, Scope>,
305
306     /// maps from a node-id to the associated destruction scope (if any)
307     destruction_scopes: FxHashMap<hir::ItemLocalId, Scope>,
308
309     /// `rvalue_scopes` includes entries for those expressions whose cleanup scope is
310     /// larger than the default. The map goes from the expression id
311     /// to the cleanup scope id. For rvalues not present in this
312     /// table, the appropriate cleanup scope is the innermost
313     /// enclosing statement, conditional expression, or repeating
314     /// block (see `terminating_scopes`).
315     /// In constants, None is used to indicate that certain expressions
316     /// escape into 'static and should have no local cleanup scope.
317     rvalue_scopes: FxHashMap<hir::ItemLocalId, Option<Scope>>,
318
319     /// Encodes the hierarchy of fn bodies. Every fn body (including
320     /// closures) forms its own distinct region hierarchy, rooted in
321     /// the block that is the fn body. This map points from the id of
322     /// that root block to the id of the root block for the enclosing
323     /// fn, if any. Thus the map structures the fn bodies into a
324     /// hierarchy based on their lexical mapping. This is used to
325     /// handle the relationships between regions in a fn and in a
326     /// closure defined by that fn. See the "Modeling closures"
327     /// section of the README in infer::region_constraints for
328     /// more details.
329     closure_tree: FxHashMap<hir::ItemLocalId, hir::ItemLocalId>,
330
331     /// If there are any `yield` nested within a scope, this map
332     /// stores the `Span` of the last one and its index in the
333     /// postorder of the Visitor traversal on the HIR.
334     ///
335     /// HIR Visitor postorder indexes might seem like a peculiar
336     /// thing to care about. but it turns out that HIR bindings
337     /// and the temporary results of HIR expressions are never
338     /// storage-live at the end of HIR nodes with postorder indexes
339     /// lower than theirs, and therefore don't need to be suspended
340     /// at yield-points at these indexes.
341     ///
342     /// For an example, suppose we have some code such as:
343     /// ```rust,ignore (example)
344     ///     foo(f(), yield y, bar(g()))
345     /// ```
346     ///
347     /// With the HIR tree (calls numbered for expository purposes)
348     /// ```
349     ///     Call#0(foo, [Call#1(f), Yield(y), Call#2(bar, Call#3(g))])
350     /// ```
351     ///
352     /// Obviously, the result of `f()` was created before the yield
353     /// (and therefore needs to be kept valid over the yield) while
354     /// the result of `g()` occurs after the yield (and therefore
355     /// doesn't). If we want to infer that, we can look at the
356     /// postorder traversal:
357     /// ```plain,ignore
358     ///     `foo` `f` Call#1 `y` Yield `bar` `g` Call#3 Call#2 Call#0
359     /// ```
360     ///
361     /// In which we can easily see that `Call#1` occurs before the yield,
362     /// and `Call#3` after it.
363     ///
364     /// To see that this method works, consider:
365     ///
366     /// Let `D` be our binding/temporary and `U` be our other HIR node, with
367     /// `HIR-postorder(U) < HIR-postorder(D)` (in our example, U would be
368     /// the yield and D would be one of the calls). Let's show that
369     /// `D` is storage-dead at `U`.
370     ///
371     /// Remember that storage-live/storage-dead refers to the state of
372     /// the *storage*, and does not consider moves/drop flags.
373     ///
374     /// Then:
375     ///     1. From the ordering guarantee of HIR visitors (see
376     ///     `rustc::hir::intravisit`), `D` does not dominate `U`.
377     ///     2. Therefore, `D` is *potentially* storage-dead at `U` (because
378     ///     we might visit `U` without ever getting to `D`).
379     ///     3. However, we guarantee that at each HIR point, each
380     ///     binding/temporary is always either always storage-live
381     ///     or always storage-dead. This is what is being guaranteed
382     ///     by `terminating_scopes` including all blocks where the
383     ///     count of executions is not guaranteed.
384     ///     4. By `2.` and `3.`, `D` is *statically* storage-dead at `U`,
385     ///     QED.
386     ///
387     /// I don't think this property relies on `3.` in an essential way - it
388     /// is probably still correct even if we have "unrestricted" terminating
389     /// scopes. However, why use the complicated proof when a simple one
390     /// works?
391     ///
392     /// A subtle thing: `box` expressions, such as `box (&x, yield 2, &y)`. It
393     /// might seem that a `box` expression creates a `Box<T>` temporary
394     /// when it *starts* executing, at `HIR-preorder(BOX-EXPR)`. That might
395     /// be true in the MIR desugaring, but it is not important in the semantics.
396     ///
397     /// The reason is that semantically, until the `box` expression returns,
398     /// the values are still owned by their containing expressions. So
399     /// we'll see that `&x`.
400     yield_in_scope: FxHashMap<Scope, (Span, usize)>,
401
402     /// The number of visit_expr and visit_pat calls done in the body.
403     /// Used to sanity check visit_expr/visit_pat call count when
404     /// calculating generator interiors.
405     body_expr_count: FxHashMap<hir::BodyId, usize>,
406 }
407
408 #[derive(Debug, Copy, Clone)]
409 pub struct Context {
410     /// the root of the current region tree. This is typically the id
411     /// of the innermost fn body. Each fn forms its own disjoint tree
412     /// in the region hierarchy. These fn bodies are themselves
413     /// arranged into a tree. See the "Modeling closures" section of
414     /// the README in infer::region_constraints for more
415     /// details.
416     root_id: Option<hir::ItemLocalId>,
417
418     /// the scope that contains any new variables declared
419     var_parent: Option<Scope>,
420
421     /// region parent of expressions etc
422     parent: Option<Scope>,
423 }
424
425 struct RegionResolutionVisitor<'a, 'tcx: 'a> {
426     tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
427
428     // The number of expressions and patterns visited in the current body
429     expr_and_pat_count: usize,
430
431     // Generated scope tree:
432     scope_tree: ScopeTree,
433
434     cx: Context,
435
436     /// `terminating_scopes` is a set containing the ids of each
437     /// statement, or conditional/repeating expression. These scopes
438     /// are calling "terminating scopes" because, when attempting to
439     /// find the scope of a temporary, by default we search up the
440     /// enclosing scopes until we encounter the terminating scope. A
441     /// conditional/repeating expression is one which is not
442     /// guaranteed to execute exactly once upon entering the parent
443     /// scope. This could be because the expression only executes
444     /// conditionally, such as the expression `b` in `a && b`, or
445     /// because the expression may execute many times, such as a loop
446     /// body. The reason that we distinguish such expressions is that,
447     /// upon exiting the parent scope, we cannot statically know how
448     /// many times the expression executed, and thus if the expression
449     /// creates temporaries we cannot know statically how many such
450     /// temporaries we would have to cleanup. Therefore we ensure that
451     /// the temporaries never outlast the conditional/repeating
452     /// expression, preventing the need for dynamic checks and/or
453     /// arbitrary amounts of stack space. Terminating scopes end
454     /// up being contained in a DestructionScope that contains the
455     /// destructor's execution.
456     terminating_scopes: FxHashSet<hir::ItemLocalId>,
457 }
458
459 struct ExprLocatorVisitor {
460     id: ast::NodeId,
461     result: Option<usize>,
462     expr_and_pat_count: usize,
463 }
464
465 // This visitor has to have the same visit_expr calls as RegionResolutionVisitor
466 // since `expr_count` is compared against the results there.
467 impl<'tcx> Visitor<'tcx> for ExprLocatorVisitor {
468     fn nested_visit_map<'this>(&'this mut self) -> NestedVisitorMap<'this, 'tcx> {
469         NestedVisitorMap::None
470     }
471
472     fn visit_pat(&mut self, pat: &'tcx Pat) {
473         intravisit::walk_pat(self, pat);
474
475         self.expr_and_pat_count += 1;
476
477         if pat.id == self.id {
478             self.result = Some(self.expr_and_pat_count);
479         }
480     }
481
482     fn visit_expr(&mut self, expr: &'tcx Expr) {
483         debug!("ExprLocatorVisitor - pre-increment {} expr = {:?}",
484                self.expr_and_pat_count,
485                expr);
486
487         intravisit::walk_expr(self, expr);
488
489         self.expr_and_pat_count += 1;
490
491         debug!("ExprLocatorVisitor - post-increment {} expr = {:?}",
492                self.expr_and_pat_count,
493                expr);
494
495         if expr.id == self.id {
496             self.result = Some(self.expr_and_pat_count);
497         }
498     }
499 }
500
501 impl<'tcx> ScopeTree {
502     pub fn record_scope_parent(&mut self, child: Scope, parent: Option<Scope>) {
503         debug!("{:?}.parent = {:?}", child, parent);
504
505         if let Some(p) = parent {
506             let prev = self.parent_map.insert(child, p);
507             assert!(prev.is_none());
508         }
509
510         // record the destruction scopes for later so we can query them
511         if let ScopeData::Destruction(n) = child.data() {
512             self.destruction_scopes.insert(n, child);
513         }
514     }
515
516     pub fn each_encl_scope<E>(&self, mut e:E) where E: FnMut(Scope, Scope) {
517         for (&child, &parent) in &self.parent_map {
518             e(child, parent)
519         }
520     }
521
522     pub fn each_var_scope<E>(&self, mut e:E) where E: FnMut(&hir::ItemLocalId, Scope) {
523         for (child, &parent) in self.var_map.iter() {
524             e(child, parent)
525         }
526     }
527
528     pub fn opt_destruction_scope(&self, n: hir::ItemLocalId) -> Option<Scope> {
529         self.destruction_scopes.get(&n).cloned()
530     }
531
532     /// Records that `sub_closure` is defined within `sup_closure`. These ids
533     /// should be the id of the block that is the fn body, which is
534     /// also the root of the region hierarchy for that fn.
535     fn record_closure_parent(&mut self,
536                              sub_closure: hir::ItemLocalId,
537                              sup_closure: hir::ItemLocalId) {
538         debug!("record_closure_parent(sub_closure={:?}, sup_closure={:?})",
539                sub_closure, sup_closure);
540         assert!(sub_closure != sup_closure);
541         let previous = self.closure_tree.insert(sub_closure, sup_closure);
542         assert!(previous.is_none());
543     }
544
545     fn closure_is_enclosed_by(&self,
546                               mut sub_closure: hir::ItemLocalId,
547                               sup_closure: hir::ItemLocalId) -> bool {
548         loop {
549             if sub_closure == sup_closure { return true; }
550             match self.closure_tree.get(&sub_closure) {
551                 Some(&s) => { sub_closure = s; }
552                 None => { return false; }
553             }
554         }
555     }
556
557     fn record_var_scope(&mut self, var: hir::ItemLocalId, lifetime: Scope) {
558         debug!("record_var_scope(sub={:?}, sup={:?})", var, lifetime);
559         assert!(var != lifetime.item_local_id());
560         self.var_map.insert(var, lifetime);
561     }
562
563     fn record_rvalue_scope(&mut self, var: hir::ItemLocalId, lifetime: Option<Scope>) {
564         debug!("record_rvalue_scope(sub={:?}, sup={:?})", var, lifetime);
565         if let Some(lifetime) = lifetime {
566             assert!(var != lifetime.item_local_id());
567         }
568         self.rvalue_scopes.insert(var, lifetime);
569     }
570
571     pub fn opt_encl_scope(&self, id: Scope) -> Option<Scope> {
572         //! Returns the narrowest scope that encloses `id`, if any.
573         self.parent_map.get(&id).cloned()
574     }
575
576     #[allow(dead_code)] // used in cfg
577     pub fn encl_scope(&self, id: Scope) -> Scope {
578         //! Returns the narrowest scope that encloses `id`, if any.
579         self.opt_encl_scope(id).unwrap()
580     }
581
582     /// Returns the lifetime of the local variable `var_id`
583     pub fn var_scope(&self, var_id: hir::ItemLocalId) -> Scope {
584         match self.var_map.get(&var_id) {
585             Some(&r) => r,
586             None => { bug!("no enclosing scope for id {:?}", var_id); }
587         }
588     }
589
590     pub fn temporary_scope(&self, expr_id: hir::ItemLocalId) -> Option<Scope> {
591         //! Returns the scope when temp created by expr_id will be cleaned up
592
593         // check for a designated rvalue scope
594         if let Some(&s) = self.rvalue_scopes.get(&expr_id) {
595             debug!("temporary_scope({:?}) = {:?} [custom]", expr_id, s);
596             return s;
597         }
598
599         // else, locate the innermost terminating scope
600         // if there's one. Static items, for instance, won't
601         // have an enclosing scope, hence no scope will be
602         // returned.
603         let mut id = Scope::Node(expr_id);
604
605         while let Some(&p) = self.parent_map.get(&id) {
606             match p.data() {
607                 ScopeData::Destruction(..) => {
608                     debug!("temporary_scope({:?}) = {:?} [enclosing]",
609                            expr_id, id);
610                     return Some(id);
611                 }
612                 _ => id = p
613             }
614         }
615
616         debug!("temporary_scope({:?}) = None", expr_id);
617         return None;
618     }
619
620     pub fn var_region(&self, id: hir::ItemLocalId) -> ty::RegionKind {
621         //! Returns the lifetime of the variable `id`.
622
623         let scope = ty::ReScope(self.var_scope(id));
624         debug!("var_region({:?}) = {:?}", id, scope);
625         scope
626     }
627
628     pub fn scopes_intersect(&self, scope1: Scope, scope2: Scope)
629                             -> bool {
630         self.is_subscope_of(scope1, scope2) ||
631         self.is_subscope_of(scope2, scope1)
632     }
633
634     /// Returns true if `subscope` is equal to or is lexically nested inside `superscope` and false
635     /// otherwise.
636     pub fn is_subscope_of(&self,
637                           subscope: Scope,
638                           superscope: Scope)
639                           -> bool {
640         let mut s = subscope;
641         debug!("is_subscope_of({:?}, {:?})", subscope, superscope);
642         while superscope != s {
643             match self.opt_encl_scope(s) {
644                 None => {
645                     debug!("is_subscope_of({:?}, {:?}, s={:?})=false",
646                            subscope, superscope, s);
647                     return false;
648                 }
649                 Some(scope) => s = scope
650             }
651         }
652
653         debug!("is_subscope_of({:?}, {:?})=true",
654                subscope, superscope);
655
656         return true;
657     }
658
659     /// Returns the id of the innermost containing body
660     pub fn containing_body(&self, mut scope: Scope)-> Option<hir::ItemLocalId> {
661         loop {
662             if let ScopeData::CallSite(id) = scope.data() {
663                 return Some(id);
664             }
665
666             match self.opt_encl_scope(scope) {
667                 None => return None,
668                 Some(parent) => scope = parent,
669             }
670         }
671     }
672
673     /// Finds the nearest common ancestor (if any) of two scopes.  That is, finds the smallest
674     /// scope which is greater than or equal to both `scope_a` and `scope_b`.
675     pub fn nearest_common_ancestor(&self,
676                                    scope_a: Scope,
677                                    scope_b: Scope)
678                                    -> Scope {
679         if scope_a == scope_b { return scope_a; }
680
681         // Process the lists in tandem from the innermost scope, recording the
682         // scopes seen so far. The first scope that comes up for a second time
683         // is the nearest common ancestor.
684         //
685         // Note: another way to compute the nearest common ancestor is to get
686         // the full scope chain for both scopes and then compare the chains to
687         // find the first scope in a common tail. But getting a parent scope
688         // requires a hash table lookup, and we often have very long scope
689         // chains (10s or 100s of scopes) that only differ by a few elements at
690         // the start. So this algorithm is faster.
691         let mut ma = Some(scope_a);
692         let mut mb = Some(scope_b);
693         let mut seen_a: SmallVec<[Scope; 32]> = SmallVec::new();
694         let mut seen_b: SmallVec<[Scope; 32]> = SmallVec::new();
695         loop {
696             if let Some(a) = ma {
697                 if seen_b.iter().position(|s| *s == a).is_some() {
698                     return a;
699                 }
700                 seen_a.push(a);
701                 ma = self.parent_map.get(&a).map(|s| *s);
702             }
703
704             if let Some(b) = mb {
705                 if seen_a.iter().position(|s| *s == b).is_some() {
706                     return b;
707                 }
708                 seen_b.push(b);
709                 mb = self.parent_map.get(&b).map(|s| *s);
710             }
711
712             if ma.is_none() && mb.is_none() {
713                 break;
714             }
715         };
716
717         fn outermost_scope(parent_map: &FxHashMap<Scope, Scope>, scope: Scope) -> Scope {
718             let mut scope = scope;
719             loop {
720                match parent_map.get(&scope) {
721                    Some(&superscope) => scope = superscope,
722                    None => break scope,
723                }
724             }
725         }
726
727         // In this (rare) case, the two regions belong to completely different
728         // functions. Compare those fn for lexical nesting. The reasoning
729         // behind this is subtle. See the "Modeling closures" section of the
730         // README in infer::region_constraints for more details.
731         let a_root_scope = outermost_scope(&self.parent_map, scope_a);
732         let b_root_scope = outermost_scope(&self.parent_map, scope_b);
733         match (a_root_scope.data(), b_root_scope.data()) {
734             (ScopeData::Destruction(a_root_id),
735              ScopeData::Destruction(b_root_id)) => {
736                 if self.closure_is_enclosed_by(a_root_id, b_root_id) {
737                     // `a` is enclosed by `b`, hence `b` is the ancestor of everything in `a`
738                     scope_b
739                 } else if self.closure_is_enclosed_by(b_root_id, a_root_id) {
740                     // `b` is enclosed by `a`, hence `a` is the ancestor of everything in `b`
741                     scope_a
742                 } else {
743                     // neither fn encloses the other
744                     bug!()
745                 }
746             }
747             _ => {
748                 // root ids are always Node right now
749                 bug!()
750             }
751         }
752     }
753
754     /// Assuming that the provided region was defined within this `ScopeTree`,
755     /// returns the outermost `Scope` that the region outlives.
756     pub fn early_free_scope<'a, 'gcx>(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
757                                        br: &ty::EarlyBoundRegion)
758                                        -> Scope {
759         let param_owner = tcx.parent_def_id(br.def_id).unwrap();
760
761         let param_owner_id = tcx.hir.as_local_node_id(param_owner).unwrap();
762         let scope = tcx.hir.maybe_body_owned_by(param_owner_id).map(|body_id| {
763             tcx.hir.body(body_id).value.hir_id.local_id
764         }).unwrap_or_else(|| {
765             // The lifetime was defined on node that doesn't own a body,
766             // which in practice can only mean a trait or an impl, that
767             // is the parent of a method, and that is enforced below.
768             assert_eq!(Some(param_owner_id), self.root_parent,
769                        "free_scope: {:?} not recognized by the \
770                         region scope tree for {:?} / {:?}",
771                        param_owner,
772                        self.root_parent.map(|id| tcx.hir.local_def_id(id)),
773                        self.root_body.map(|hir_id| DefId::local(hir_id.owner)));
774
775             // The trait/impl lifetime is in scope for the method's body.
776             self.root_body.unwrap().local_id
777         });
778
779         Scope::CallSite(scope)
780     }
781
782     /// Assuming that the provided region was defined within this `ScopeTree`,
783     /// returns the outermost `Scope` that the region outlives.
784     pub fn free_scope<'a, 'gcx>(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, fr: &ty::FreeRegion)
785                                  -> Scope {
786         let param_owner = match fr.bound_region {
787             ty::BoundRegion::BrNamed(def_id, _) => {
788                 tcx.parent_def_id(def_id).unwrap()
789             }
790             _ => fr.scope
791         };
792
793         // Ensure that the named late-bound lifetimes were defined
794         // on the same function that they ended up being freed in.
795         assert_eq!(param_owner, fr.scope);
796
797         let param_owner_id = tcx.hir.as_local_node_id(param_owner).unwrap();
798         let body_id = tcx.hir.body_owned_by(param_owner_id);
799         Scope::CallSite(tcx.hir.body(body_id).value.hir_id.local_id)
800     }
801
802     /// Checks whether the given scope contains a `yield`. If so,
803     /// returns `Some((span, expr_count))` with the span of a yield we found and
804     /// the number of expressions and patterns appearing before the `yield` in the body + 1.
805     /// If there a are multiple yields in a scope, the one with the highest number is returned.
806     pub fn yield_in_scope(&self, scope: Scope) -> Option<(Span, usize)> {
807         self.yield_in_scope.get(&scope).cloned()
808     }
809
810     /// Checks whether the given scope contains a `yield` and if that yield could execute
811     /// after `expr`. If so, it returns the span of that `yield`.
812     /// `scope` must be inside the body.
813     pub fn yield_in_scope_for_expr(&self,
814                                    scope: Scope,
815                                    expr: ast::NodeId,
816                                    body: &'tcx hir::Body) -> Option<Span> {
817         self.yield_in_scope(scope).and_then(|(span, count)| {
818             let mut visitor = ExprLocatorVisitor {
819                 id: expr,
820                 result: None,
821                 expr_and_pat_count: 0,
822             };
823             visitor.visit_body(body);
824             if count >= visitor.result.unwrap() {
825                 Some(span)
826             } else {
827                 None
828             }
829         })
830     }
831
832     /// Gives the number of expressions visited in a body.
833     /// Used to sanity check visit_expr call count when
834     /// calculating generator interiors.
835     pub fn body_expr_count(&self, body_id: hir::BodyId) -> Option<usize> {
836         self.body_expr_count.get(&body_id).map(|r| *r)
837     }
838 }
839
840 /// Records the lifetime of a local variable as `cx.var_parent`
841 fn record_var_lifetime(visitor: &mut RegionResolutionVisitor,
842                        var_id: hir::ItemLocalId,
843                        _sp: Span) {
844     match visitor.cx.var_parent {
845         None => {
846             // this can happen in extern fn declarations like
847             //
848             // extern fn isalnum(c: c_int) -> c_int
849         }
850         Some(parent_scope) =>
851             visitor.scope_tree.record_var_scope(var_id, parent_scope),
852     }
853 }
854
855 fn resolve_block<'a, 'tcx>(visitor: &mut RegionResolutionVisitor<'a, 'tcx>, blk: &'tcx hir::Block) {
856     debug!("resolve_block(blk.id={:?})", blk.id);
857
858     let prev_cx = visitor.cx;
859
860     // We treat the tail expression in the block (if any) somewhat
861     // differently from the statements. The issue has to do with
862     // temporary lifetimes. Consider the following:
863     //
864     //    quux({
865     //        let inner = ... (&bar()) ...;
866     //
867     //        (... (&foo()) ...) // (the tail expression)
868     //    }, other_argument());
869     //
870     // Each of the statements within the block is a terminating
871     // scope, and thus a temporary (e.g. the result of calling
872     // `bar()` in the initializer expression for `let inner = ...;`)
873     // will be cleaned up immediately after its corresponding
874     // statement (i.e. `let inner = ...;`) executes.
875     //
876     // On the other hand, temporaries associated with evaluating the
877     // tail expression for the block are assigned lifetimes so that
878     // they will be cleaned up as part of the terminating scope
879     // *surrounding* the block expression. Here, the terminating
880     // scope for the block expression is the `quux(..)` call; so
881     // those temporaries will only be cleaned up *after* both
882     // `other_argument()` has run and also the call to `quux(..)`
883     // itself has returned.
884
885     visitor.enter_node_scope_with_dtor(blk.hir_id.local_id);
886     visitor.cx.var_parent = visitor.cx.parent;
887
888     {
889         // This block should be kept approximately in sync with
890         // `intravisit::walk_block`. (We manually walk the block, rather
891         // than call `walk_block`, in order to maintain precise
892         // index information.)
893
894         for (i, statement) in blk.stmts.iter().enumerate() {
895             if let hir::StmtDecl(..) = statement.node {
896                 // Each StmtDecl introduces a subscope for bindings
897                 // introduced by the declaration; this subscope covers
898                 // a suffix of the block . Each subscope in a block
899                 // has the previous subscope in the block as a parent,
900                 // except for the first such subscope, which has the
901                 // block itself as a parent.
902                 visitor.enter_scope(
903                     Scope::Remainder(BlockRemainder {
904                         block: blk.hir_id.local_id,
905                         first_statement_index: FirstStatementIndex::new(i)
906                     })
907                 );
908                 visitor.cx.var_parent = visitor.cx.parent;
909             }
910             visitor.visit_stmt(statement)
911         }
912         walk_list!(visitor, visit_expr, &blk.expr);
913     }
914
915     visitor.cx = prev_cx;
916 }
917
918 fn resolve_arm<'a, 'tcx>(visitor: &mut RegionResolutionVisitor<'a, 'tcx>, arm: &'tcx hir::Arm) {
919     visitor.terminating_scopes.insert(arm.body.hir_id.local_id);
920
921     if let Some(ref expr) = arm.guard {
922         visitor.terminating_scopes.insert(expr.hir_id.local_id);
923     }
924
925     intravisit::walk_arm(visitor, arm);
926 }
927
928 fn resolve_pat<'a, 'tcx>(visitor: &mut RegionResolutionVisitor<'a, 'tcx>, pat: &'tcx hir::Pat) {
929     visitor.record_child_scope(Scope::Node(pat.hir_id.local_id));
930
931     // If this is a binding then record the lifetime of that binding.
932     if let PatKind::Binding(..) = pat.node {
933         record_var_lifetime(visitor, pat.hir_id.local_id, pat.span);
934     }
935
936     debug!("resolve_pat - pre-increment {} pat = {:?}", visitor.expr_and_pat_count, pat);
937
938     intravisit::walk_pat(visitor, pat);
939
940     visitor.expr_and_pat_count += 1;
941
942     debug!("resolve_pat - post-increment {} pat = {:?}", visitor.expr_and_pat_count, pat);
943 }
944
945 fn resolve_stmt<'a, 'tcx>(visitor: &mut RegionResolutionVisitor<'a, 'tcx>, stmt: &'tcx hir::Stmt) {
946     let stmt_id = visitor.tcx.hir.node_to_hir_id(stmt.node.id()).local_id;
947     debug!("resolve_stmt(stmt.id={:?})", stmt_id);
948
949     // Every statement will clean up the temporaries created during
950     // execution of that statement. Therefore each statement has an
951     // associated destruction scope that represents the scope of the
952     // statement plus its destructors, and thus the scope for which
953     // regions referenced by the destructors need to survive.
954     visitor.terminating_scopes.insert(stmt_id);
955
956     let prev_parent = visitor.cx.parent;
957     visitor.enter_node_scope_with_dtor(stmt_id);
958
959     intravisit::walk_stmt(visitor, stmt);
960
961     visitor.cx.parent = prev_parent;
962 }
963
964 fn resolve_expr<'a, 'tcx>(visitor: &mut RegionResolutionVisitor<'a, 'tcx>, expr: &'tcx hir::Expr) {
965     debug!("resolve_expr - pre-increment {} expr = {:?}", visitor.expr_and_pat_count, expr);
966
967     let prev_cx = visitor.cx;
968     visitor.enter_node_scope_with_dtor(expr.hir_id.local_id);
969
970     {
971         let terminating_scopes = &mut visitor.terminating_scopes;
972         let mut terminating = |id: hir::ItemLocalId| {
973             terminating_scopes.insert(id);
974         };
975         match expr.node {
976             // Conditional or repeating scopes are always terminating
977             // scopes, meaning that temporaries cannot outlive them.
978             // This ensures fixed size stacks.
979
980             hir::ExprBinary(codemap::Spanned { node: hir::BiAnd, .. }, _, ref r) |
981             hir::ExprBinary(codemap::Spanned { node: hir::BiOr, .. }, _, ref r) => {
982                 // For shortcircuiting operators, mark the RHS as a terminating
983                 // scope since it only executes conditionally.
984                 terminating(r.hir_id.local_id);
985             }
986
987             hir::ExprIf(ref expr, ref then, Some(ref otherwise)) => {
988                 terminating(expr.hir_id.local_id);
989                 terminating(then.hir_id.local_id);
990                 terminating(otherwise.hir_id.local_id);
991             }
992
993             hir::ExprIf(ref expr, ref then, None) => {
994                 terminating(expr.hir_id.local_id);
995                 terminating(then.hir_id.local_id);
996             }
997
998             hir::ExprLoop(ref body, _, _) => {
999                 terminating(body.hir_id.local_id);
1000             }
1001
1002             hir::ExprWhile(ref expr, ref body, _) => {
1003                 terminating(expr.hir_id.local_id);
1004                 terminating(body.hir_id.local_id);
1005             }
1006
1007             hir::ExprMatch(..) => {
1008                 visitor.cx.var_parent = visitor.cx.parent;
1009             }
1010
1011             hir::ExprAssignOp(..) | hir::ExprIndex(..) |
1012             hir::ExprUnary(..) | hir::ExprCall(..) | hir::ExprMethodCall(..) => {
1013                 // FIXME(https://github.com/rust-lang/rfcs/issues/811) Nested method calls
1014                 //
1015                 // The lifetimes for a call or method call look as follows:
1016                 //
1017                 // call.id
1018                 // - arg0.id
1019                 // - ...
1020                 // - argN.id
1021                 // - call.callee_id
1022                 //
1023                 // The idea is that call.callee_id represents *the time when
1024                 // the invoked function is actually running* and call.id
1025                 // represents *the time to prepare the arguments and make the
1026                 // call*.  See the section "Borrows in Calls" borrowck/README.md
1027                 // for an extended explanation of why this distinction is
1028                 // important.
1029                 //
1030                 // record_superlifetime(new_cx, expr.callee_id);
1031             }
1032
1033             _ => {}
1034         }
1035     }
1036
1037     match expr.node {
1038         // Manually recurse over closures, because they are the only
1039         // case of nested bodies that share the parent environment.
1040         hir::ExprClosure(.., body, _, _) => {
1041             let body = visitor.tcx.hir.body(body);
1042             visitor.visit_body(body);
1043         }
1044
1045         _ => intravisit::walk_expr(visitor, expr)
1046     }
1047
1048     visitor.expr_and_pat_count += 1;
1049
1050     debug!("resolve_expr post-increment {}, expr = {:?}", visitor.expr_and_pat_count, expr);
1051
1052     if let hir::ExprYield(..) = expr.node {
1053         // Mark this expr's scope and all parent scopes as containing `yield`.
1054         let mut scope = Scope::Node(expr.hir_id.local_id);
1055         loop {
1056             visitor.scope_tree.yield_in_scope.insert(scope,
1057                 (expr.span, visitor.expr_and_pat_count));
1058
1059             // Keep traversing up while we can.
1060             match visitor.scope_tree.parent_map.get(&scope) {
1061                 // Don't cross from closure bodies to their parent.
1062                 Some(&superscope) => match superscope.data() {
1063                     ScopeData::CallSite(_) => break,
1064                     _ => scope = superscope
1065                 },
1066                 None => break
1067             }
1068         }
1069     }
1070
1071     visitor.cx = prev_cx;
1072 }
1073
1074 fn resolve_local<'a, 'tcx>(visitor: &mut RegionResolutionVisitor<'a, 'tcx>,
1075                            pat: Option<&'tcx hir::Pat>,
1076                            init: Option<&'tcx hir::Expr>) {
1077     debug!("resolve_local(pat={:?}, init={:?})", pat, init);
1078
1079     let blk_scope = visitor.cx.var_parent;
1080
1081     // As an exception to the normal rules governing temporary
1082     // lifetimes, initializers in a let have a temporary lifetime
1083     // of the enclosing block. This means that e.g. a program
1084     // like the following is legal:
1085     //
1086     //     let ref x = HashMap::new();
1087     //
1088     // Because the hash map will be freed in the enclosing block.
1089     //
1090     // We express the rules more formally based on 3 grammars (defined
1091     // fully in the helpers below that implement them):
1092     //
1093     // 1. `E&`, which matches expressions like `&<rvalue>` that
1094     //    own a pointer into the stack.
1095     //
1096     // 2. `P&`, which matches patterns like `ref x` or `(ref x, ref
1097     //    y)` that produce ref bindings into the value they are
1098     //    matched against or something (at least partially) owned by
1099     //    the value they are matched against. (By partially owned,
1100     //    I mean that creating a binding into a ref-counted or managed value
1101     //    would still count.)
1102     //
1103     // 3. `ET`, which matches both rvalues like `foo()` as well as places
1104     //    based on rvalues like `foo().x[2].y`.
1105     //
1106     // A subexpression `<rvalue>` that appears in a let initializer
1107     // `let pat [: ty] = expr` has an extended temporary lifetime if
1108     // any of the following conditions are met:
1109     //
1110     // A. `pat` matches `P&` and `expr` matches `ET`
1111     //    (covers cases where `pat` creates ref bindings into an rvalue
1112     //     produced by `expr`)
1113     // B. `ty` is a borrowed pointer and `expr` matches `ET`
1114     //    (covers cases where coercion creates a borrow)
1115     // C. `expr` matches `E&`
1116     //    (covers cases `expr` borrows an rvalue that is then assigned
1117     //     to memory (at least partially) owned by the binding)
1118     //
1119     // Here are some examples hopefully giving an intuition where each
1120     // rule comes into play and why:
1121     //
1122     // Rule A. `let (ref x, ref y) = (foo().x, 44)`. The rvalue `(22, 44)`
1123     // would have an extended lifetime, but not `foo()`.
1124     //
1125     // Rule B. `let x = &foo().x`. The rvalue ``foo()` would have extended
1126     // lifetime.
1127     //
1128     // In some cases, multiple rules may apply (though not to the same
1129     // rvalue). For example:
1130     //
1131     //     let ref x = [&a(), &b()];
1132     //
1133     // Here, the expression `[...]` has an extended lifetime due to rule
1134     // A, but the inner rvalues `a()` and `b()` have an extended lifetime
1135     // due to rule C.
1136
1137     if let Some(expr) = init {
1138         record_rvalue_scope_if_borrow_expr(visitor, &expr, blk_scope);
1139
1140         if let Some(pat) = pat {
1141             if is_binding_pat(pat) {
1142                 record_rvalue_scope(visitor, &expr, blk_scope);
1143             }
1144         }
1145     }
1146
1147     // Make sure we visit the initializer first, so expr_and_pat_count remains correct
1148     if let Some(expr) = init {
1149         visitor.visit_expr(expr);
1150     }
1151     if let Some(pat) = pat {
1152         visitor.visit_pat(pat);
1153     }
1154
1155     /// True if `pat` match the `P&` nonterminal:
1156     ///
1157     ///     P& = ref X
1158     ///        | StructName { ..., P&, ... }
1159     ///        | VariantName(..., P&, ...)
1160     ///        | [ ..., P&, ... ]
1161     ///        | ( ..., P&, ... )
1162     ///        | box P&
1163     fn is_binding_pat(pat: &hir::Pat) -> bool {
1164         // Note that the code below looks for *explicit* refs only, that is, it won't
1165         // know about *implicit* refs as introduced in #42640.
1166         //
1167         // This is not a problem. For example, consider
1168         //
1169         //      let (ref x, ref y) = (Foo { .. }, Bar { .. });
1170         //
1171         // Due to the explicit refs on the left hand side, the below code would signal
1172         // that the temporary value on the right hand side should live until the end of
1173         // the enclosing block (as opposed to being dropped after the let is complete).
1174         //
1175         // To create an implicit ref, however, you must have a borrowed value on the RHS
1176         // already, as in this example (which won't compile before #42640):
1177         //
1178         //      let Foo { x, .. } = &Foo { x: ..., ... };
1179         //
1180         // in place of
1181         //
1182         //      let Foo { ref x, .. } = Foo { ... };
1183         //
1184         // In the former case (the implicit ref version), the temporary is created by the
1185         // & expression, and its lifetime would be extended to the end of the block (due
1186         // to a different rule, not the below code).
1187         match pat.node {
1188             PatKind::Binding(hir::BindingAnnotation::Ref, ..) |
1189             PatKind::Binding(hir::BindingAnnotation::RefMut, ..) => true,
1190
1191             PatKind::Struct(_, ref field_pats, _) => {
1192                 field_pats.iter().any(|fp| is_binding_pat(&fp.node.pat))
1193             }
1194
1195             PatKind::Slice(ref pats1, ref pats2, ref pats3) => {
1196                 pats1.iter().any(|p| is_binding_pat(&p)) ||
1197                 pats2.iter().any(|p| is_binding_pat(&p)) ||
1198                 pats3.iter().any(|p| is_binding_pat(&p))
1199             }
1200
1201             PatKind::TupleStruct(_, ref subpats, _) |
1202             PatKind::Tuple(ref subpats, _) => {
1203                 subpats.iter().any(|p| is_binding_pat(&p))
1204             }
1205
1206             PatKind::Box(ref subpat) => {
1207                 is_binding_pat(&subpat)
1208             }
1209
1210             _ => false,
1211         }
1212     }
1213
1214     /// If `expr` matches the `E&` grammar, then records an extended rvalue scope as appropriate:
1215     ///
1216     ///     E& = & ET
1217     ///        | StructName { ..., f: E&, ... }
1218     ///        | [ ..., E&, ... ]
1219     ///        | ( ..., E&, ... )
1220     ///        | {...; E&}
1221     ///        | box E&
1222     ///        | E& as ...
1223     ///        | ( E& )
1224     fn record_rvalue_scope_if_borrow_expr<'a, 'tcx>(
1225         visitor: &mut RegionResolutionVisitor<'a, 'tcx>,
1226         expr: &hir::Expr,
1227         blk_id: Option<Scope>)
1228     {
1229         match expr.node {
1230             hir::ExprAddrOf(_, ref subexpr) => {
1231                 record_rvalue_scope_if_borrow_expr(visitor, &subexpr, blk_id);
1232                 record_rvalue_scope(visitor, &subexpr, blk_id);
1233             }
1234             hir::ExprStruct(_, ref fields, _) => {
1235                 for field in fields {
1236                     record_rvalue_scope_if_borrow_expr(
1237                         visitor, &field.expr, blk_id);
1238                 }
1239             }
1240             hir::ExprArray(ref subexprs) |
1241             hir::ExprTup(ref subexprs) => {
1242                 for subexpr in subexprs {
1243                     record_rvalue_scope_if_borrow_expr(
1244                         visitor, &subexpr, blk_id);
1245                 }
1246             }
1247             hir::ExprCast(ref subexpr, _) => {
1248                 record_rvalue_scope_if_borrow_expr(visitor, &subexpr, blk_id)
1249             }
1250             hir::ExprBlock(ref block) => {
1251                 if let Some(ref subexpr) = block.expr {
1252                     record_rvalue_scope_if_borrow_expr(
1253                         visitor, &subexpr, blk_id);
1254                 }
1255             }
1256             _ => {}
1257         }
1258     }
1259
1260     /// Applied to an expression `expr` if `expr` -- or something owned or partially owned by
1261     /// `expr` -- is going to be indirectly referenced by a variable in a let statement. In that
1262     /// case, the "temporary lifetime" or `expr` is extended to be the block enclosing the `let`
1263     /// statement.
1264     ///
1265     /// More formally, if `expr` matches the grammar `ET`, record the rvalue scope of the matching
1266     /// `<rvalue>` as `blk_id`:
1267     ///
1268     ///     ET = *ET
1269     ///        | ET[...]
1270     ///        | ET.f
1271     ///        | (ET)
1272     ///        | <rvalue>
1273     ///
1274     /// Note: ET is intended to match "rvalues or places based on rvalues".
1275     fn record_rvalue_scope<'a, 'tcx>(visitor: &mut RegionResolutionVisitor<'a, 'tcx>,
1276                                      expr: &hir::Expr,
1277                                      blk_scope: Option<Scope>) {
1278         let mut expr = expr;
1279         loop {
1280             // Note: give all the expressions matching `ET` with the
1281             // extended temporary lifetime, not just the innermost rvalue,
1282             // because in trans if we must compile e.g. `*rvalue()`
1283             // into a temporary, we request the temporary scope of the
1284             // outer expression.
1285             visitor.scope_tree.record_rvalue_scope(expr.hir_id.local_id, blk_scope);
1286
1287             match expr.node {
1288                 hir::ExprAddrOf(_, ref subexpr) |
1289                 hir::ExprUnary(hir::UnDeref, ref subexpr) |
1290                 hir::ExprField(ref subexpr, _) |
1291                 hir::ExprIndex(ref subexpr, _) => {
1292                     expr = &subexpr;
1293                 }
1294                 _ => {
1295                     return;
1296                 }
1297             }
1298         }
1299     }
1300 }
1301
1302 impl<'a, 'tcx> RegionResolutionVisitor<'a, 'tcx> {
1303     /// Records the current parent (if any) as the parent of `child_scope`.
1304     fn record_child_scope(&mut self, child_scope: Scope) {
1305         let parent = self.cx.parent;
1306         self.scope_tree.record_scope_parent(child_scope, parent);
1307     }
1308
1309     /// Records the current parent (if any) as the parent of `child_scope`,
1310     /// and sets `child_scope` as the new current parent.
1311     fn enter_scope(&mut self, child_scope: Scope) {
1312         self.record_child_scope(child_scope);
1313         self.cx.parent = Some(child_scope);
1314     }
1315
1316     fn enter_node_scope_with_dtor(&mut self, id: hir::ItemLocalId) {
1317         // If node was previously marked as a terminating scope during the
1318         // recursive visit of its parent node in the AST, then we need to
1319         // account for the destruction scope representing the scope of
1320         // the destructors that run immediately after it completes.
1321         if self.terminating_scopes.contains(&id) {
1322             self.enter_scope(Scope::Destruction(id));
1323         }
1324         self.enter_scope(Scope::Node(id));
1325     }
1326 }
1327
1328 impl<'a, 'tcx> Visitor<'tcx> for RegionResolutionVisitor<'a, 'tcx> {
1329     fn nested_visit_map<'this>(&'this mut self) -> NestedVisitorMap<'this, 'tcx> {
1330         NestedVisitorMap::None
1331     }
1332
1333     fn visit_block(&mut self, b: &'tcx Block) {
1334         resolve_block(self, b);
1335     }
1336
1337     fn visit_body(&mut self, body: &'tcx hir::Body) {
1338         let body_id = body.id();
1339         let owner_id = self.tcx.hir.body_owner(body_id);
1340
1341         debug!("visit_body(id={:?}, span={:?}, body.id={:?}, cx.parent={:?})",
1342                owner_id,
1343                self.tcx.sess.codemap().span_to_string(body.value.span),
1344                body_id,
1345                self.cx.parent);
1346
1347         let outer_ec = mem::replace(&mut self.expr_and_pat_count, 0);
1348         let outer_cx = self.cx;
1349         let outer_ts = mem::replace(&mut self.terminating_scopes, FxHashSet());
1350         self.terminating_scopes.insert(body.value.hir_id.local_id);
1351
1352         if let Some(root_id) = self.cx.root_id {
1353             self.scope_tree.record_closure_parent(body.value.hir_id.local_id, root_id);
1354         }
1355         self.cx.root_id = Some(body.value.hir_id.local_id);
1356
1357         self.enter_scope(Scope::CallSite(body.value.hir_id.local_id));
1358         self.enter_scope(Scope::Arguments(body.value.hir_id.local_id));
1359
1360         // The arguments and `self` are parented to the fn.
1361         self.cx.var_parent = self.cx.parent.take();
1362         for argument in &body.arguments {
1363             self.visit_pat(&argument.pat);
1364         }
1365
1366         // The body of the every fn is a root scope.
1367         self.cx.parent = self.cx.var_parent;
1368         if let hir::BodyOwnerKind::Fn = self.tcx.hir.body_owner_kind(owner_id) {
1369             self.visit_expr(&body.value);
1370         } else {
1371             // Only functions have an outer terminating (drop) scope, while
1372             // temporaries in constant initializers may be 'static, but only
1373             // according to rvalue lifetime semantics, using the same
1374             // syntactical rules used for let initializers.
1375             //
1376             // E.g. in `let x = &f();`, the temporary holding the result from
1377             // the `f()` call lives for the entirety of the surrounding block.
1378             //
1379             // Similarly, `const X: ... = &f();` would have the result of `f()`
1380             // live for `'static`, implying (if Drop restrictions on constants
1381             // ever get lifted) that the value *could* have a destructor, but
1382             // it'd get leaked instead of the destructor running during the
1383             // evaluation of `X` (if at all allowed by CTFE).
1384             //
1385             // However, `const Y: ... = g(&f());`, like `let y = g(&f());`,
1386             // would *not* let the `f()` temporary escape into an outer scope
1387             // (i.e. `'static`), which means that after `g` returns, it drops,
1388             // and all the associated destruction scope rules apply.
1389             self.cx.var_parent = None;
1390             resolve_local(self, None, Some(&body.value));
1391         }
1392
1393         if body.is_generator {
1394             self.scope_tree.body_expr_count.insert(body_id, self.expr_and_pat_count);
1395         }
1396
1397         // Restore context we had at the start.
1398         self.expr_and_pat_count = outer_ec;
1399         self.cx = outer_cx;
1400         self.terminating_scopes = outer_ts;
1401     }
1402
1403     fn visit_arm(&mut self, a: &'tcx Arm) {
1404         resolve_arm(self, a);
1405     }
1406     fn visit_pat(&mut self, p: &'tcx Pat) {
1407         resolve_pat(self, p);
1408     }
1409     fn visit_stmt(&mut self, s: &'tcx Stmt) {
1410         resolve_stmt(self, s);
1411     }
1412     fn visit_expr(&mut self, ex: &'tcx Expr) {
1413         resolve_expr(self, ex);
1414     }
1415     fn visit_local(&mut self, l: &'tcx Local) {
1416         resolve_local(self, Some(&l.pat), l.init.as_ref().map(|e| &**e));
1417     }
1418 }
1419
1420 fn region_scope_tree<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId)
1421     -> Lrc<ScopeTree>
1422 {
1423     let closure_base_def_id = tcx.closure_base_def_id(def_id);
1424     if closure_base_def_id != def_id {
1425         return tcx.region_scope_tree(closure_base_def_id);
1426     }
1427
1428     let id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).unwrap();
1429     let scope_tree = if let Some(body_id) = tcx.hir.maybe_body_owned_by(id) {
1430         let mut visitor = RegionResolutionVisitor {
1431             tcx,
1432             scope_tree: ScopeTree::default(),
1433             expr_and_pat_count: 0,
1434             cx: Context {
1435                 root_id: None,
1436                 parent: None,
1437                 var_parent: None,
1438             },
1439             terminating_scopes: FxHashSet(),
1440         };
1441
1442         let body = tcx.hir.body(body_id);
1443         visitor.scope_tree.root_body = Some(body.value.hir_id);
1444
1445         // If the item is an associated const or a method,
1446         // record its impl/trait parent, as it can also have
1447         // lifetime parameters free in this body.
1448         match tcx.hir.get(id) {
1449             hir::map::NodeImplItem(_) |
1450             hir::map::NodeTraitItem(_) => {
1451                 visitor.scope_tree.root_parent = Some(tcx.hir.get_parent(id));
1452             }
1453             _ => {}
1454         }
1455
1456         visitor.visit_body(body);
1457
1458         visitor.scope_tree
1459     } else {
1460         ScopeTree::default()
1461     };
1462
1463     Lrc::new(scope_tree)
1464 }
1465
1466 pub fn provide(providers: &mut Providers) {
1467     *providers = Providers {
1468         region_scope_tree,
1469         ..*providers
1470     };
1471 }
1472
1473 impl<'a> HashStable<StableHashingContext<'a>> for ScopeTree {
1474     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
1475                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
1476                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
1477         let ScopeTree {
1478             root_body,
1479             root_parent,
1480             ref body_expr_count,
1481             ref parent_map,
1482             ref var_map,
1483             ref destruction_scopes,
1484             ref rvalue_scopes,
1485             ref closure_tree,
1486             ref yield_in_scope,
1487         } = *self;
1488
1489         hcx.with_node_id_hashing_mode(NodeIdHashingMode::HashDefPath, |hcx| {
1490             root_body.hash_stable(hcx, hasher);
1491             root_parent.hash_stable(hcx, hasher);
1492         });
1493
1494         body_expr_count.hash_stable(hcx, hasher);
1495         parent_map.hash_stable(hcx, hasher);
1496         var_map.hash_stable(hcx, hasher);
1497         destruction_scopes.hash_stable(hcx, hasher);
1498         rvalue_scopes.hash_stable(hcx, hasher);
1499         closure_tree.hash_stable(hcx, hasher);
1500         yield_in_scope.hash_stable(hcx, hasher);
1501     }
1502 }