]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc/middle/region.rs
Rollup merge of #55621 - GuillaumeGomez:create-dir, r=QuietMisdreavus
[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::mem;
24 use std::fmt;
25 use rustc_data_structures::sync::Lrc;
26 use syntax::source_map;
27 use syntax::ast;
28 use syntax_pos::{Span, DUMMY_SP};
29 use ty::TyCtxt;
30 use ty::query::Providers;
31
32 use hir;
33 use hir::Node;
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 { 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 #[derive(Clone, PartialEq, PartialOrd, Eq, Ord, Hash, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
104 pub struct Scope {
105     pub id: hir::ItemLocalId,
106     pub data: ScopeData,
107 }
108
109 impl fmt::Debug for Scope {
110     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
111         match self.data {
112             ScopeData::Node => write!(fmt, "Node({:?})", self.id),
113             ScopeData::CallSite => write!(fmt, "CallSite({:?})", self.id),
114             ScopeData::Arguments => write!(fmt, "Arguments({:?})", self.id),
115             ScopeData::Destruction => write!(fmt, "Destruction({:?})", self.id),
116             ScopeData::Remainder(fsi) => write!(
117                 fmt,
118                 "Remainder {{ block: {:?}, first_statement_index: {}}}",
119                 self.id,
120                 fsi.as_u32(),
121             ),
122         }
123     }
124 }
125
126 #[derive(Clone, PartialEq, PartialOrd, Eq, Ord, Hash, Debug, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
127 pub enum ScopeData {
128     Node,
129
130     // Scope of the call-site for a function or closure
131     // (outlives the arguments as well as the body).
132     CallSite,
133
134     // Scope of arguments passed to a function or closure
135     // (they outlive its body).
136     Arguments,
137
138     // Scope of destructors for temporaries of node-id.
139     Destruction,
140
141     // Scope following a `let id = expr;` binding in a block.
142     Remainder(FirstStatementIndex)
143 }
144
145 /// Represents a subscope of `block` for a binding that is introduced
146 /// by `block.stmts[first_statement_index]`. Such subscopes represent
147 /// a suffix of the block. Note that each subscope does not include
148 /// the initializer expression, if any, for the statement indexed by
149 /// `first_statement_index`.
150 ///
151 /// For example, given `{ let (a, b) = EXPR_1; let c = EXPR_2; ... }`:
152 ///
153 /// * the subscope with `first_statement_index == 0` is scope of both
154 ///   `a` and `b`; it does not include EXPR_1, but does include
155 ///   everything after that first `let`. (If you want a scope that
156 ///   includes EXPR_1 as well, then do not use `Scope::Remainder`,
157 ///   but instead another `Scope` that encompasses the whole block,
158 ///   e.g. `Scope::Node`.
159 ///
160 /// * the subscope with `first_statement_index == 1` is scope of `c`,
161 ///   and thus does not include EXPR_2, but covers the `...`.
162
163 newtype_index! {
164     pub struct FirstStatementIndex { .. }
165 }
166
167 impl_stable_hash_for!(struct ::middle::region::FirstStatementIndex { private });
168
169 // compilation error if size of `ScopeData` is not the same as a `u32`
170 static_assert!(ASSERT_SCOPE_DATA: mem::size_of::<ScopeData>() == 4);
171
172 impl Scope {
173     /// Returns a item-local id associated with this scope.
174     ///
175     /// NB: likely to be replaced as API is refined; e.g. pnkfelix
176     /// anticipates `fn entry_node_id` and `fn each_exit_node_id`.
177     pub fn item_local_id(&self) -> hir::ItemLocalId {
178         self.id
179     }
180
181     pub fn node_id(&self, tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>, scope_tree: &ScopeTree) -> ast::NodeId {
182         match scope_tree.root_body {
183             Some(hir_id) => {
184                 tcx.hir.hir_to_node_id(hir::HirId {
185                     owner: hir_id.owner,
186                     local_id: self.item_local_id()
187                 })
188             }
189             None => ast::DUMMY_NODE_ID
190         }
191     }
192
193     /// Returns the span of this Scope.  Note that in general the
194     /// returned span may not correspond to the span of any node id in
195     /// the AST.
196     pub fn span(&self, tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>, scope_tree: &ScopeTree) -> Span {
197         let node_id = self.node_id(tcx, scope_tree);
198         if node_id == ast::DUMMY_NODE_ID {
199             return DUMMY_SP;
200         }
201         let span = tcx.hir.span(node_id);
202         if let ScopeData::Remainder(first_statement_index) = self.data {
203             if let Node::Block(ref blk) = tcx.hir.get(node_id) {
204                 // Want span for scope starting after the
205                 // indexed statement and ending at end of
206                 // `blk`; reuse span of `blk` and shift `lo`
207                 // forward to end of indexed statement.
208                 //
209                 // (This is the special case aluded to in the
210                 // doc-comment for this method)
211
212                 let stmt_span = blk.stmts[first_statement_index.index()].span;
213
214                 // To avoid issues with macro-generated spans, the span
215                 // of the statement must be nested in that of the block.
216                 if span.lo() <= stmt_span.lo() && stmt_span.lo() <= span.hi() {
217                     return Span::new(stmt_span.lo(), span.hi(), span.ctxt());
218                 }
219             }
220          }
221          span
222     }
223 }
224
225 pub type ScopeDepth = u32;
226
227 /// The region scope tree encodes information about region relationships.
228 #[derive(Default, Debug)]
229 pub struct ScopeTree {
230     /// If not empty, this body is the root of this region hierarchy.
231     root_body: Option<hir::HirId>,
232
233     /// The parent of the root body owner, if the latter is an
234     /// an associated const or method, as impls/traits can also
235     /// have lifetime parameters free in this body.
236     root_parent: Option<ast::NodeId>,
237
238     /// `parent_map` maps from a scope id to the enclosing scope id;
239     /// this is usually corresponding to the lexical nesting, though
240     /// in the case of closures the parent scope is the innermost
241     /// conditional expression or repeating block. (Note that the
242     /// enclosing scope id for the block associated with a closure is
243     /// the closure itself.)
244     parent_map: FxHashMap<Scope, (Scope, ScopeDepth)>,
245
246     /// `var_map` maps from a variable or binding id to the block in
247     /// which that variable is declared.
248     var_map: FxHashMap<hir::ItemLocalId, Scope>,
249
250     /// maps from a node-id to the associated destruction scope (if any)
251     destruction_scopes: FxHashMap<hir::ItemLocalId, Scope>,
252
253     /// `rvalue_scopes` includes entries for those expressions whose cleanup scope is
254     /// larger than the default. The map goes from the expression id
255     /// to the cleanup scope id. For rvalues not present in this
256     /// table, the appropriate cleanup scope is the innermost
257     /// enclosing statement, conditional expression, or repeating
258     /// block (see `terminating_scopes`).
259     /// In constants, None is used to indicate that certain expressions
260     /// escape into 'static and should have no local cleanup scope.
261     rvalue_scopes: FxHashMap<hir::ItemLocalId, Option<Scope>>,
262
263     /// Encodes the hierarchy of fn bodies. Every fn body (including
264     /// closures) forms its own distinct region hierarchy, rooted in
265     /// the block that is the fn body. This map points from the id of
266     /// that root block to the id of the root block for the enclosing
267     /// fn, if any. Thus the map structures the fn bodies into a
268     /// hierarchy based on their lexical mapping. This is used to
269     /// handle the relationships between regions in a fn and in a
270     /// closure defined by that fn. See the "Modeling closures"
271     /// section of the README in infer::region_constraints for
272     /// more details.
273     closure_tree: FxHashMap<hir::ItemLocalId, hir::ItemLocalId>,
274
275     /// If there are any `yield` nested within a scope, this map
276     /// stores the `Span` of the last one and its index in the
277     /// postorder of the Visitor traversal on the HIR.
278     ///
279     /// HIR Visitor postorder indexes might seem like a peculiar
280     /// thing to care about. but it turns out that HIR bindings
281     /// and the temporary results of HIR expressions are never
282     /// storage-live at the end of HIR nodes with postorder indexes
283     /// lower than theirs, and therefore don't need to be suspended
284     /// at yield-points at these indexes.
285     ///
286     /// For an example, suppose we have some code such as:
287     /// ```rust,ignore (example)
288     ///     foo(f(), yield y, bar(g()))
289     /// ```
290     ///
291     /// With the HIR tree (calls numbered for expository purposes)
292     /// ```
293     ///     Call#0(foo, [Call#1(f), Yield(y), Call#2(bar, Call#3(g))])
294     /// ```
295     ///
296     /// Obviously, the result of `f()` was created before the yield
297     /// (and therefore needs to be kept valid over the yield) while
298     /// the result of `g()` occurs after the yield (and therefore
299     /// doesn't). If we want to infer that, we can look at the
300     /// postorder traversal:
301     /// ```plain,ignore
302     ///     `foo` `f` Call#1 `y` Yield `bar` `g` Call#3 Call#2 Call#0
303     /// ```
304     ///
305     /// In which we can easily see that `Call#1` occurs before the yield,
306     /// and `Call#3` after it.
307     ///
308     /// To see that this method works, consider:
309     ///
310     /// Let `D` be our binding/temporary and `U` be our other HIR node, with
311     /// `HIR-postorder(U) < HIR-postorder(D)` (in our example, U would be
312     /// the yield and D would be one of the calls). Let's show that
313     /// `D` is storage-dead at `U`.
314     ///
315     /// Remember that storage-live/storage-dead refers to the state of
316     /// the *storage*, and does not consider moves/drop flags.
317     ///
318     /// Then:
319     ///     1. From the ordering guarantee of HIR visitors (see
320     ///     `rustc::hir::intravisit`), `D` does not dominate `U`.
321     ///     2. Therefore, `D` is *potentially* storage-dead at `U` (because
322     ///     we might visit `U` without ever getting to `D`).
323     ///     3. However, we guarantee that at each HIR point, each
324     ///     binding/temporary is always either always storage-live
325     ///     or always storage-dead. This is what is being guaranteed
326     ///     by `terminating_scopes` including all blocks where the
327     ///     count of executions is not guaranteed.
328     ///     4. By `2.` and `3.`, `D` is *statically* storage-dead at `U`,
329     ///     QED.
330     ///
331     /// I don't think this property relies on `3.` in an essential way - it
332     /// is probably still correct even if we have "unrestricted" terminating
333     /// scopes. However, why use the complicated proof when a simple one
334     /// works?
335     ///
336     /// A subtle thing: `box` expressions, such as `box (&x, yield 2, &y)`. It
337     /// might seem that a `box` expression creates a `Box<T>` temporary
338     /// when it *starts* executing, at `HIR-preorder(BOX-EXPR)`. That might
339     /// be true in the MIR desugaring, but it is not important in the semantics.
340     ///
341     /// The reason is that semantically, until the `box` expression returns,
342     /// the values are still owned by their containing expressions. So
343     /// we'll see that `&x`.
344     yield_in_scope: FxHashMap<Scope, (Span, usize)>,
345
346     /// The number of visit_expr and visit_pat calls done in the body.
347     /// Used to sanity check visit_expr/visit_pat call count when
348     /// calculating generator interiors.
349     body_expr_count: FxHashMap<hir::BodyId, usize>,
350 }
351
352 #[derive(Debug, Copy, Clone)]
353 pub struct Context {
354     /// the root of the current region tree. This is typically the id
355     /// of the innermost fn body. Each fn forms its own disjoint tree
356     /// in the region hierarchy. These fn bodies are themselves
357     /// arranged into a tree. See the "Modeling closures" section of
358     /// the README in infer::region_constraints for more
359     /// details.
360     root_id: Option<hir::ItemLocalId>,
361
362     /// The scope that contains any new variables declared, plus its depth in
363     /// the scope tree.
364     var_parent: Option<(Scope, ScopeDepth)>,
365
366     /// Region parent of expressions, etc., plus its depth in the scope tree.
367     parent: Option<(Scope, ScopeDepth)>,
368 }
369
370 struct RegionResolutionVisitor<'a, 'tcx: 'a> {
371     tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
372
373     // The number of expressions and patterns visited in the current body
374     expr_and_pat_count: usize,
375
376     // Generated scope tree:
377     scope_tree: ScopeTree,
378
379     cx: Context,
380
381     /// `terminating_scopes` is a set containing the ids of each
382     /// statement, or conditional/repeating expression. These scopes
383     /// are calling "terminating scopes" because, when attempting to
384     /// find the scope of a temporary, by default we search up the
385     /// enclosing scopes until we encounter the terminating scope. A
386     /// conditional/repeating expression is one which is not
387     /// guaranteed to execute exactly once upon entering the parent
388     /// scope. This could be because the expression only executes
389     /// conditionally, such as the expression `b` in `a && b`, or
390     /// because the expression may execute many times, such as a loop
391     /// body. The reason that we distinguish such expressions is that,
392     /// upon exiting the parent scope, we cannot statically know how
393     /// many times the expression executed, and thus if the expression
394     /// creates temporaries we cannot know statically how many such
395     /// temporaries we would have to cleanup. Therefore we ensure that
396     /// the temporaries never outlast the conditional/repeating
397     /// expression, preventing the need for dynamic checks and/or
398     /// arbitrary amounts of stack space. Terminating scopes end
399     /// up being contained in a DestructionScope that contains the
400     /// destructor's execution.
401     terminating_scopes: FxHashSet<hir::ItemLocalId>,
402 }
403
404 struct ExprLocatorVisitor {
405     hir_id: hir::HirId,
406     result: Option<usize>,
407     expr_and_pat_count: usize,
408 }
409
410 // This visitor has to have the same visit_expr calls as RegionResolutionVisitor
411 // since `expr_count` is compared against the results there.
412 impl<'tcx> Visitor<'tcx> for ExprLocatorVisitor {
413     fn nested_visit_map<'this>(&'this mut self) -> NestedVisitorMap<'this, 'tcx> {
414         NestedVisitorMap::None
415     }
416
417     fn visit_pat(&mut self, pat: &'tcx Pat) {
418         intravisit::walk_pat(self, pat);
419
420         self.expr_and_pat_count += 1;
421
422         if pat.hir_id == self.hir_id {
423             self.result = Some(self.expr_and_pat_count);
424         }
425     }
426
427     fn visit_expr(&mut self, expr: &'tcx Expr) {
428         debug!("ExprLocatorVisitor - pre-increment {} expr = {:?}",
429                self.expr_and_pat_count,
430                expr);
431
432         intravisit::walk_expr(self, expr);
433
434         self.expr_and_pat_count += 1;
435
436         debug!("ExprLocatorVisitor - post-increment {} expr = {:?}",
437                self.expr_and_pat_count,
438                expr);
439
440         if expr.hir_id == self.hir_id {
441             self.result = Some(self.expr_and_pat_count);
442         }
443     }
444 }
445
446 impl<'tcx> ScopeTree {
447     pub fn record_scope_parent(&mut self, child: Scope, parent: Option<(Scope, ScopeDepth)>) {
448         debug!("{:?}.parent = {:?}", child, parent);
449
450         if let Some(p) = parent {
451             let prev = self.parent_map.insert(child, p);
452             assert!(prev.is_none());
453         }
454
455         // record the destruction scopes for later so we can query them
456         if let ScopeData::Destruction = child.data {
457             self.destruction_scopes.insert(child.item_local_id(), child);
458         }
459     }
460
461     pub fn each_encl_scope<E>(&self, mut e: E) where E: FnMut(Scope, Scope) {
462         for (&child, &parent) in &self.parent_map {
463             e(child, parent.0)
464         }
465     }
466
467     pub fn each_var_scope<E>(&self, mut e: E) where E: FnMut(&hir::ItemLocalId, Scope) {
468         for (child, &parent) in self.var_map.iter() {
469             e(child, parent)
470         }
471     }
472
473     pub fn opt_destruction_scope(&self, n: hir::ItemLocalId) -> Option<Scope> {
474         self.destruction_scopes.get(&n).cloned()
475     }
476
477     /// Records that `sub_closure` is defined within `sup_closure`. These ids
478     /// should be the id of the block that is the fn body, which is
479     /// also the root of the region hierarchy for that fn.
480     fn record_closure_parent(&mut self,
481                              sub_closure: hir::ItemLocalId,
482                              sup_closure: hir::ItemLocalId) {
483         debug!("record_closure_parent(sub_closure={:?}, sup_closure={:?})",
484                sub_closure, sup_closure);
485         assert!(sub_closure != sup_closure);
486         let previous = self.closure_tree.insert(sub_closure, sup_closure);
487         assert!(previous.is_none());
488     }
489
490     fn record_var_scope(&mut self, var: hir::ItemLocalId, lifetime: Scope) {
491         debug!("record_var_scope(sub={:?}, sup={:?})", var, lifetime);
492         assert!(var != lifetime.item_local_id());
493         self.var_map.insert(var, lifetime);
494     }
495
496     fn record_rvalue_scope(&mut self, var: hir::ItemLocalId, lifetime: Option<Scope>) {
497         debug!("record_rvalue_scope(sub={:?}, sup={:?})", var, lifetime);
498         if let Some(lifetime) = lifetime {
499             assert!(var != lifetime.item_local_id());
500         }
501         self.rvalue_scopes.insert(var, lifetime);
502     }
503
504     pub fn opt_encl_scope(&self, id: Scope) -> Option<Scope> {
505         //! Returns the narrowest scope that encloses `id`, if any.
506         self.parent_map.get(&id).cloned().map(|(p, _)| p)
507     }
508
509     #[allow(dead_code)] // used in cfg
510     pub fn encl_scope(&self, id: Scope) -> Scope {
511         //! Returns the narrowest scope that encloses `id`, if any.
512         self.opt_encl_scope(id).unwrap()
513     }
514
515     /// Returns the lifetime of the local variable `var_id`
516     pub fn var_scope(&self, var_id: hir::ItemLocalId) -> Scope {
517         self.var_map.get(&var_id).cloned().unwrap_or_else(||
518             bug!("no enclosing scope for id {:?}", var_id))
519     }
520
521     pub fn temporary_scope(&self, expr_id: hir::ItemLocalId) -> Option<Scope> {
522         //! Returns the scope when temp created by expr_id will be cleaned up
523
524         // check for a designated rvalue scope
525         if let Some(&s) = self.rvalue_scopes.get(&expr_id) {
526             debug!("temporary_scope({:?}) = {:?} [custom]", expr_id, s);
527             return s;
528         }
529
530         // else, locate the innermost terminating scope
531         // if there's one. Static items, for instance, won't
532         // have an enclosing scope, hence no scope will be
533         // returned.
534         let mut id = Scope { id: expr_id, data: ScopeData::Node };
535
536         while let Some(&(p, _)) = self.parent_map.get(&id) {
537             match p.data {
538                 ScopeData::Destruction => {
539                     debug!("temporary_scope({:?}) = {:?} [enclosing]",
540                            expr_id, id);
541                     return Some(id);
542                 }
543                 _ => id = p
544             }
545         }
546
547         debug!("temporary_scope({:?}) = None", expr_id);
548         return None;
549     }
550
551     pub fn var_region(&self, id: hir::ItemLocalId) -> ty::RegionKind {
552         //! Returns the lifetime of the variable `id`.
553
554         let scope = ty::ReScope(self.var_scope(id));
555         debug!("var_region({:?}) = {:?}", id, scope);
556         scope
557     }
558
559     pub fn scopes_intersect(&self, scope1: Scope, scope2: Scope) -> bool {
560         self.is_subscope_of(scope1, scope2) ||
561         self.is_subscope_of(scope2, scope1)
562     }
563
564     /// Returns true if `subscope` is equal to or is lexically nested inside `superscope` and false
565     /// otherwise.
566     pub fn is_subscope_of(&self,
567                           subscope: Scope,
568                           superscope: Scope)
569                           -> bool {
570         let mut s = subscope;
571         debug!("is_subscope_of({:?}, {:?})", subscope, superscope);
572         while superscope != s {
573             match self.opt_encl_scope(s) {
574                 None => {
575                     debug!("is_subscope_of({:?}, {:?}, s={:?})=false",
576                            subscope, superscope, s);
577                     return false;
578                 }
579                 Some(scope) => s = scope
580             }
581         }
582
583         debug!("is_subscope_of({:?}, {:?})=true", subscope, superscope);
584
585         return true;
586     }
587
588     /// Returns the id of the innermost containing body
589     pub fn containing_body(&self, mut scope: Scope) -> Option<hir::ItemLocalId> {
590         loop {
591             if let ScopeData::CallSite = scope.data {
592                 return Some(scope.item_local_id());
593             }
594
595             match self.opt_encl_scope(scope) {
596                 None => return None,
597                 Some(parent) => scope = parent,
598             }
599         }
600     }
601
602     /// Finds the nearest common ancestor of two scopes.  That is, finds the
603     /// smallest scope which is greater than or equal to both `scope_a` and
604     /// `scope_b`.
605     pub fn nearest_common_ancestor(&self, scope_a: Scope, scope_b: Scope) -> Scope {
606         if scope_a == scope_b { return scope_a; }
607
608         let mut a = scope_a;
609         let mut b = scope_b;
610
611         // Get the depth of each scope's parent. If either scope has no parent,
612         // it must be the root, which means we can stop immediately because the
613         // root must be the nearest common ancestor. (In practice, this is
614         // moderately common.)
615         let (parent_a, parent_a_depth) = match self.parent_map.get(&a) {
616             Some(pd) => *pd,
617             None => return a,
618         };
619         let (parent_b, parent_b_depth) = match self.parent_map.get(&b) {
620             Some(pd) => *pd,
621             None => return b,
622         };
623
624         if parent_a_depth > parent_b_depth {
625             // `a` is lower than `b`. Move `a` up until it's at the same depth
626             // as `b`. The first move up is trivial because we already found
627             // `parent_a` above; the loop does the remaining N-1 moves.
628             a = parent_a;
629             for _ in 0..(parent_a_depth - parent_b_depth - 1) {
630                 a = self.parent_map.get(&a).unwrap().0;
631             }
632         } else if parent_b_depth > parent_a_depth {
633             // `b` is lower than `a`.
634             b = parent_b;
635             for _ in 0..(parent_b_depth - parent_a_depth - 1) {
636                 b = self.parent_map.get(&b).unwrap().0;
637             }
638         } else {
639             // Both scopes are at the same depth, and we know they're not equal
640             // because that case was tested for at the top of this function. So
641             // we can trivially move them both up one level now.
642             assert!(parent_a_depth != 0);
643             a = parent_a;
644             b = parent_b;
645         }
646
647         // Now both scopes are at the same level. We move upwards in lockstep
648         // until they match. In practice, this loop is almost always executed
649         // zero times because `a` is almost always a direct ancestor of `b` or
650         // vice versa.
651         while a != b {
652             a = self.parent_map.get(&a).unwrap().0;
653             b = self.parent_map.get(&b).unwrap().0;
654         };
655
656         a
657     }
658
659     /// Assuming that the provided region was defined within this `ScopeTree`,
660     /// returns the outermost `Scope` that the region outlives.
661     pub fn early_free_scope<'a, 'gcx>(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
662                                       br: &ty::EarlyBoundRegion)
663                                       -> Scope {
664         let param_owner = tcx.parent_def_id(br.def_id).unwrap();
665
666         let param_owner_id = tcx.hir.as_local_node_id(param_owner).unwrap();
667         let scope = tcx.hir.maybe_body_owned_by(param_owner_id).map(|body_id| {
668             tcx.hir.body(body_id).value.hir_id.local_id
669         }).unwrap_or_else(|| {
670             // The lifetime was defined on node that doesn't own a body,
671             // which in practice can only mean a trait or an impl, that
672             // is the parent of a method, and that is enforced below.
673             assert_eq!(Some(param_owner_id), self.root_parent,
674                        "free_scope: {:?} not recognized by the \
675                         region scope tree for {:?} / {:?}",
676                        param_owner,
677                        self.root_parent.map(|id| tcx.hir.local_def_id(id)),
678                        self.root_body.map(|hir_id| DefId::local(hir_id.owner)));
679
680             // The trait/impl lifetime is in scope for the method's body.
681             self.root_body.unwrap().local_id
682         });
683
684         Scope { id: scope, data: ScopeData::CallSite }
685     }
686
687     /// Assuming that the provided region was defined within this `ScopeTree`,
688     /// returns the outermost `Scope` that the region outlives.
689     pub fn free_scope<'a, 'gcx>(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, fr: &ty::FreeRegion)
690                                  -> Scope {
691         let param_owner = match fr.bound_region {
692             ty::BoundRegion::BrNamed(def_id, _) => {
693                 tcx.parent_def_id(def_id).unwrap()
694             }
695             _ => fr.scope
696         };
697
698         // Ensure that the named late-bound lifetimes were defined
699         // on the same function that they ended up being freed in.
700         assert_eq!(param_owner, fr.scope);
701
702         let param_owner_id = tcx.hir.as_local_node_id(param_owner).unwrap();
703         let body_id = tcx.hir.body_owned_by(param_owner_id);
704         Scope { id: tcx.hir.body(body_id).value.hir_id.local_id, data: ScopeData::CallSite }
705     }
706
707     /// Checks whether the given scope contains a `yield`. If so,
708     /// returns `Some((span, expr_count))` with the span of a yield we found and
709     /// the number of expressions and patterns appearing before the `yield` in the body + 1.
710     /// If there a are multiple yields in a scope, the one with the highest number is returned.
711     pub fn yield_in_scope(&self, scope: Scope) -> Option<(Span, usize)> {
712         self.yield_in_scope.get(&scope).cloned()
713     }
714
715     /// Checks whether the given scope contains a `yield` and if that yield could execute
716     /// after `expr`. If so, it returns the span of that `yield`.
717     /// `scope` must be inside the body.
718     pub fn yield_in_scope_for_expr(&self,
719                                    scope: Scope,
720                                    expr_hir_id: hir::HirId,
721                                    body: &'tcx hir::Body) -> Option<Span> {
722         self.yield_in_scope(scope).and_then(|(span, count)| {
723             let mut visitor = ExprLocatorVisitor {
724                 hir_id: expr_hir_id,
725                 result: None,
726                 expr_and_pat_count: 0,
727             };
728             visitor.visit_body(body);
729             if count >= visitor.result.unwrap() {
730                 Some(span)
731             } else {
732                 None
733             }
734         })
735     }
736
737     /// Gives the number of expressions visited in a body.
738     /// Used to sanity check visit_expr call count when
739     /// calculating generator interiors.
740     pub fn body_expr_count(&self, body_id: hir::BodyId) -> Option<usize> {
741         self.body_expr_count.get(&body_id).map(|r| *r)
742     }
743 }
744
745 /// Records the lifetime of a local variable as `cx.var_parent`
746 fn record_var_lifetime(visitor: &mut RegionResolutionVisitor<'_, '_>,
747                        var_id: hir::ItemLocalId,
748                        _sp: Span) {
749     match visitor.cx.var_parent {
750         None => {
751             // this can happen in extern fn declarations like
752             //
753             // extern fn isalnum(c: c_int) -> c_int
754         }
755         Some((parent_scope, _)) =>
756             visitor.scope_tree.record_var_scope(var_id, parent_scope),
757     }
758 }
759
760 fn resolve_block<'a, 'tcx>(visitor: &mut RegionResolutionVisitor<'a, 'tcx>, blk: &'tcx hir::Block) {
761     debug!("resolve_block(blk.id={:?})", blk.id);
762
763     let prev_cx = visitor.cx;
764
765     // We treat the tail expression in the block (if any) somewhat
766     // differently from the statements. The issue has to do with
767     // temporary lifetimes. Consider the following:
768     //
769     //    quux({
770     //        let inner = ... (&bar()) ...;
771     //
772     //        (... (&foo()) ...) // (the tail expression)
773     //    }, other_argument());
774     //
775     // Each of the statements within the block is a terminating
776     // scope, and thus a temporary (e.g. the result of calling
777     // `bar()` in the initializer expression for `let inner = ...;`)
778     // will be cleaned up immediately after its corresponding
779     // statement (i.e. `let inner = ...;`) executes.
780     //
781     // On the other hand, temporaries associated with evaluating the
782     // tail expression for the block are assigned lifetimes so that
783     // they will be cleaned up as part of the terminating scope
784     // *surrounding* the block expression. Here, the terminating
785     // scope for the block expression is the `quux(..)` call; so
786     // those temporaries will only be cleaned up *after* both
787     // `other_argument()` has run and also the call to `quux(..)`
788     // itself has returned.
789
790     visitor.enter_node_scope_with_dtor(blk.hir_id.local_id);
791     visitor.cx.var_parent = visitor.cx.parent;
792
793     {
794         // This block should be kept approximately in sync with
795         // `intravisit::walk_block`. (We manually walk the block, rather
796         // than call `walk_block`, in order to maintain precise
797         // index information.)
798
799         for (i, statement) in blk.stmts.iter().enumerate() {
800             if let hir::StmtKind::Decl(..) = statement.node {
801                 // Each StmtKind::Decl introduces a subscope for bindings
802                 // introduced by the declaration; this subscope covers
803                 // a suffix of the block . Each subscope in a block
804                 // has the previous subscope in the block as a parent,
805                 // except for the first such subscope, which has the
806                 // block itself as a parent.
807                 visitor.enter_scope(
808                     Scope {
809                         id: blk.hir_id.local_id,
810                         data: ScopeData::Remainder(FirstStatementIndex::new(i))
811                     }
812                 );
813                 visitor.cx.var_parent = visitor.cx.parent;
814             }
815             visitor.visit_stmt(statement)
816         }
817         walk_list!(visitor, visit_expr, &blk.expr);
818     }
819
820     visitor.cx = prev_cx;
821 }
822
823 fn resolve_arm<'a, 'tcx>(visitor: &mut RegionResolutionVisitor<'a, 'tcx>, arm: &'tcx hir::Arm) {
824     visitor.terminating_scopes.insert(arm.body.hir_id.local_id);
825
826     if let Some(hir::Guard::If(ref expr)) = arm.guard {
827         visitor.terminating_scopes.insert(expr.hir_id.local_id);
828     }
829
830     intravisit::walk_arm(visitor, arm);
831 }
832
833 fn resolve_pat<'a, 'tcx>(visitor: &mut RegionResolutionVisitor<'a, 'tcx>, pat: &'tcx hir::Pat) {
834     visitor.record_child_scope(Scope { id: pat.hir_id.local_id, data: ScopeData::Node });
835
836     // If this is a binding then record the lifetime of that binding.
837     if let PatKind::Binding(..) = pat.node {
838         record_var_lifetime(visitor, pat.hir_id.local_id, pat.span);
839     }
840
841     debug!("resolve_pat - pre-increment {} pat = {:?}", visitor.expr_and_pat_count, pat);
842
843     intravisit::walk_pat(visitor, pat);
844
845     visitor.expr_and_pat_count += 1;
846
847     debug!("resolve_pat - post-increment {} pat = {:?}", visitor.expr_and_pat_count, pat);
848 }
849
850 fn resolve_stmt<'a, 'tcx>(visitor: &mut RegionResolutionVisitor<'a, 'tcx>, stmt: &'tcx hir::Stmt) {
851     let stmt_id = visitor.tcx.hir.node_to_hir_id(stmt.node.id()).local_id;
852     debug!("resolve_stmt(stmt.id={:?})", stmt_id);
853
854     // Every statement will clean up the temporaries created during
855     // execution of that statement. Therefore each statement has an
856     // associated destruction scope that represents the scope of the
857     // statement plus its destructors, and thus the scope for which
858     // regions referenced by the destructors need to survive.
859     visitor.terminating_scopes.insert(stmt_id);
860
861     let prev_parent = visitor.cx.parent;
862     visitor.enter_node_scope_with_dtor(stmt_id);
863
864     intravisit::walk_stmt(visitor, stmt);
865
866     visitor.cx.parent = prev_parent;
867 }
868
869 fn resolve_expr<'a, 'tcx>(visitor: &mut RegionResolutionVisitor<'a, 'tcx>, expr: &'tcx hir::Expr) {
870     debug!("resolve_expr - pre-increment {} expr = {:?}", visitor.expr_and_pat_count, expr);
871
872     let prev_cx = visitor.cx;
873     visitor.enter_node_scope_with_dtor(expr.hir_id.local_id);
874
875     {
876         let terminating_scopes = &mut visitor.terminating_scopes;
877         let mut terminating = |id: hir::ItemLocalId| {
878             terminating_scopes.insert(id);
879         };
880         match expr.node {
881             // Conditional or repeating scopes are always terminating
882             // scopes, meaning that temporaries cannot outlive them.
883             // This ensures fixed size stacks.
884
885             hir::ExprKind::Binary(
886                 source_map::Spanned { node: hir::BinOpKind::And, .. }, _, ref r) |
887             hir::ExprKind::Binary(
888                 source_map::Spanned { node: hir::BinOpKind::Or, .. }, _, ref r) => {
889                     // For shortcircuiting operators, mark the RHS as a terminating
890                     // scope since it only executes conditionally.
891                     terminating(r.hir_id.local_id);
892             }
893
894             hir::ExprKind::If(ref expr, ref then, Some(ref otherwise)) => {
895                 terminating(expr.hir_id.local_id);
896                 terminating(then.hir_id.local_id);
897                 terminating(otherwise.hir_id.local_id);
898             }
899
900             hir::ExprKind::If(ref expr, ref then, None) => {
901                 terminating(expr.hir_id.local_id);
902                 terminating(then.hir_id.local_id);
903             }
904
905             hir::ExprKind::Loop(ref body, _, _) => {
906                 terminating(body.hir_id.local_id);
907             }
908
909             hir::ExprKind::While(ref expr, ref body, _) => {
910                 terminating(expr.hir_id.local_id);
911                 terminating(body.hir_id.local_id);
912             }
913
914             hir::ExprKind::Match(..) => {
915                 visitor.cx.var_parent = visitor.cx.parent;
916             }
917
918             hir::ExprKind::AssignOp(..) | hir::ExprKind::Index(..) |
919             hir::ExprKind::Unary(..) | hir::ExprKind::Call(..) | hir::ExprKind::MethodCall(..) => {
920                 // FIXME(https://github.com/rust-lang/rfcs/issues/811) Nested method calls
921                 //
922                 // The lifetimes for a call or method call look as follows:
923                 //
924                 // call.id
925                 // - arg0.id
926                 // - ...
927                 // - argN.id
928                 // - call.callee_id
929                 //
930                 // The idea is that call.callee_id represents *the time when
931                 // the invoked function is actually running* and call.id
932                 // represents *the time to prepare the arguments and make the
933                 // call*.  See the section "Borrows in Calls" borrowck/README.md
934                 // for an extended explanation of why this distinction is
935                 // important.
936                 //
937                 // record_superlifetime(new_cx, expr.callee_id);
938             }
939
940             _ => {}
941         }
942     }
943
944     match expr.node {
945         // Manually recurse over closures, because they are the only
946         // case of nested bodies that share the parent environment.
947         hir::ExprKind::Closure(.., body, _, _) => {
948             let body = visitor.tcx.hir.body(body);
949             visitor.visit_body(body);
950         }
951
952         _ => intravisit::walk_expr(visitor, expr)
953     }
954
955     visitor.expr_and_pat_count += 1;
956
957     debug!("resolve_expr post-increment {}, expr = {:?}", visitor.expr_and_pat_count, expr);
958
959     if let hir::ExprKind::Yield(..) = expr.node {
960         // Mark this expr's scope and all parent scopes as containing `yield`.
961         let mut scope = Scope { id: expr.hir_id.local_id, data: ScopeData::Node };
962         loop {
963             visitor.scope_tree.yield_in_scope.insert(scope,
964                 (expr.span, visitor.expr_and_pat_count));
965
966             // Keep traversing up while we can.
967             match visitor.scope_tree.parent_map.get(&scope) {
968                 // Don't cross from closure bodies to their parent.
969                 Some(&(superscope, _)) => match superscope.data {
970                     ScopeData::CallSite => break,
971                     _ => scope = superscope
972                 },
973                 None => break
974             }
975         }
976     }
977
978     visitor.cx = prev_cx;
979 }
980
981 fn resolve_local<'a, 'tcx>(visitor: &mut RegionResolutionVisitor<'a, 'tcx>,
982                            pat: Option<&'tcx hir::Pat>,
983                            init: Option<&'tcx hir::Expr>) {
984     debug!("resolve_local(pat={:?}, init={:?})", pat, init);
985
986     let blk_scope = visitor.cx.var_parent.map(|(p, _)| p);
987
988     // As an exception to the normal rules governing temporary
989     // lifetimes, initializers in a let have a temporary lifetime
990     // of the enclosing block. This means that e.g. a program
991     // like the following is legal:
992     //
993     //     let ref x = HashMap::new();
994     //
995     // Because the hash map will be freed in the enclosing block.
996     //
997     // We express the rules more formally based on 3 grammars (defined
998     // fully in the helpers below that implement them):
999     //
1000     // 1. `E&`, which matches expressions like `&<rvalue>` that
1001     //    own a pointer into the stack.
1002     //
1003     // 2. `P&`, which matches patterns like `ref x` or `(ref x, ref
1004     //    y)` that produce ref bindings into the value they are
1005     //    matched against or something (at least partially) owned by
1006     //    the value they are matched against. (By partially owned,
1007     //    I mean that creating a binding into a ref-counted or managed value
1008     //    would still count.)
1009     //
1010     // 3. `ET`, which matches both rvalues like `foo()` as well as places
1011     //    based on rvalues like `foo().x[2].y`.
1012     //
1013     // A subexpression `<rvalue>` that appears in a let initializer
1014     // `let pat [: ty] = expr` has an extended temporary lifetime if
1015     // any of the following conditions are met:
1016     //
1017     // A. `pat` matches `P&` and `expr` matches `ET`
1018     //    (covers cases where `pat` creates ref bindings into an rvalue
1019     //     produced by `expr`)
1020     // B. `ty` is a borrowed pointer and `expr` matches `ET`
1021     //    (covers cases where coercion creates a borrow)
1022     // C. `expr` matches `E&`
1023     //    (covers cases `expr` borrows an rvalue that is then assigned
1024     //     to memory (at least partially) owned by the binding)
1025     //
1026     // Here are some examples hopefully giving an intuition where each
1027     // rule comes into play and why:
1028     //
1029     // Rule A. `let (ref x, ref y) = (foo().x, 44)`. The rvalue `(22, 44)`
1030     // would have an extended lifetime, but not `foo()`.
1031     //
1032     // Rule B. `let x = &foo().x`. The rvalue ``foo()` would have extended
1033     // lifetime.
1034     //
1035     // In some cases, multiple rules may apply (though not to the same
1036     // rvalue). For example:
1037     //
1038     //     let ref x = [&a(), &b()];
1039     //
1040     // Here, the expression `[...]` has an extended lifetime due to rule
1041     // A, but the inner rvalues `a()` and `b()` have an extended lifetime
1042     // due to rule C.
1043
1044     if let Some(expr) = init {
1045         record_rvalue_scope_if_borrow_expr(visitor, &expr, blk_scope);
1046
1047         if let Some(pat) = pat {
1048             if is_binding_pat(pat) {
1049                 record_rvalue_scope(visitor, &expr, blk_scope);
1050             }
1051         }
1052     }
1053
1054     // Make sure we visit the initializer first, so expr_and_pat_count remains correct
1055     if let Some(expr) = init {
1056         visitor.visit_expr(expr);
1057     }
1058     if let Some(pat) = pat {
1059         visitor.visit_pat(pat);
1060     }
1061
1062     /// True if `pat` match the `P&` nonterminal:
1063     ///
1064     ///     P& = ref X
1065     ///        | StructName { ..., P&, ... }
1066     ///        | VariantName(..., P&, ...)
1067     ///        | [ ..., P&, ... ]
1068     ///        | ( ..., P&, ... )
1069     ///        | box P&
1070     fn is_binding_pat(pat: &hir::Pat) -> bool {
1071         // Note that the code below looks for *explicit* refs only, that is, it won't
1072         // know about *implicit* refs as introduced in #42640.
1073         //
1074         // This is not a problem. For example, consider
1075         //
1076         //      let (ref x, ref y) = (Foo { .. }, Bar { .. });
1077         //
1078         // Due to the explicit refs on the left hand side, the below code would signal
1079         // that the temporary value on the right hand side should live until the end of
1080         // the enclosing block (as opposed to being dropped after the let is complete).
1081         //
1082         // To create an implicit ref, however, you must have a borrowed value on the RHS
1083         // already, as in this example (which won't compile before #42640):
1084         //
1085         //      let Foo { x, .. } = &Foo { x: ..., ... };
1086         //
1087         // in place of
1088         //
1089         //      let Foo { ref x, .. } = Foo { ... };
1090         //
1091         // In the former case (the implicit ref version), the temporary is created by the
1092         // & expression, and its lifetime would be extended to the end of the block (due
1093         // to a different rule, not the below code).
1094         match pat.node {
1095             PatKind::Binding(hir::BindingAnnotation::Ref, ..) |
1096             PatKind::Binding(hir::BindingAnnotation::RefMut, ..) => true,
1097
1098             PatKind::Struct(_, ref field_pats, _) => {
1099                 field_pats.iter().any(|fp| is_binding_pat(&fp.node.pat))
1100             }
1101
1102             PatKind::Slice(ref pats1, ref pats2, ref pats3) => {
1103                 pats1.iter().any(|p| is_binding_pat(&p)) ||
1104                 pats2.iter().any(|p| is_binding_pat(&p)) ||
1105                 pats3.iter().any(|p| is_binding_pat(&p))
1106             }
1107
1108             PatKind::TupleStruct(_, ref subpats, _) |
1109             PatKind::Tuple(ref subpats, _) => {
1110                 subpats.iter().any(|p| is_binding_pat(&p))
1111             }
1112
1113             PatKind::Box(ref subpat) => {
1114                 is_binding_pat(&subpat)
1115             }
1116
1117             _ => false,
1118         }
1119     }
1120
1121     /// If `expr` matches the `E&` grammar, then records an extended rvalue scope as appropriate:
1122     ///
1123     ///     E& = & ET
1124     ///        | StructName { ..., f: E&, ... }
1125     ///        | [ ..., E&, ... ]
1126     ///        | ( ..., E&, ... )
1127     ///        | {...; E&}
1128     ///        | box E&
1129     ///        | E& as ...
1130     ///        | ( E& )
1131     fn record_rvalue_scope_if_borrow_expr<'a, 'tcx>(
1132         visitor: &mut RegionResolutionVisitor<'a, 'tcx>,
1133         expr: &hir::Expr,
1134         blk_id: Option<Scope>)
1135     {
1136         match expr.node {
1137             hir::ExprKind::AddrOf(_, ref subexpr) => {
1138                 record_rvalue_scope_if_borrow_expr(visitor, &subexpr, blk_id);
1139                 record_rvalue_scope(visitor, &subexpr, blk_id);
1140             }
1141             hir::ExprKind::Struct(_, ref fields, _) => {
1142                 for field in fields {
1143                     record_rvalue_scope_if_borrow_expr(
1144                         visitor, &field.expr, blk_id);
1145                 }
1146             }
1147             hir::ExprKind::Array(ref subexprs) |
1148             hir::ExprKind::Tup(ref subexprs) => {
1149                 for subexpr in subexprs {
1150                     record_rvalue_scope_if_borrow_expr(
1151                         visitor, &subexpr, blk_id);
1152                 }
1153             }
1154             hir::ExprKind::Cast(ref subexpr, _) => {
1155                 record_rvalue_scope_if_borrow_expr(visitor, &subexpr, blk_id)
1156             }
1157             hir::ExprKind::Block(ref block, _) => {
1158                 if let Some(ref subexpr) = block.expr {
1159                     record_rvalue_scope_if_borrow_expr(
1160                         visitor, &subexpr, blk_id);
1161                 }
1162             }
1163             _ => {}
1164         }
1165     }
1166
1167     /// Applied to an expression `expr` if `expr` -- or something owned or partially owned by
1168     /// `expr` -- is going to be indirectly referenced by a variable in a let statement. In that
1169     /// case, the "temporary lifetime" or `expr` is extended to be the block enclosing the `let`
1170     /// statement.
1171     ///
1172     /// More formally, if `expr` matches the grammar `ET`, record the rvalue scope of the matching
1173     /// `<rvalue>` as `blk_id`:
1174     ///
1175     ///     ET = *ET
1176     ///        | ET[...]
1177     ///        | ET.f
1178     ///        | (ET)
1179     ///        | <rvalue>
1180     ///
1181     /// Note: ET is intended to match "rvalues or places based on rvalues".
1182     fn record_rvalue_scope<'a, 'tcx>(visitor: &mut RegionResolutionVisitor<'a, 'tcx>,
1183                                      expr: &hir::Expr,
1184                                      blk_scope: Option<Scope>) {
1185         let mut expr = expr;
1186         loop {
1187             // Note: give all the expressions matching `ET` with the
1188             // extended temporary lifetime, not just the innermost rvalue,
1189             // because in codegen if we must compile e.g. `*rvalue()`
1190             // into a temporary, we request the temporary scope of the
1191             // outer expression.
1192             visitor.scope_tree.record_rvalue_scope(expr.hir_id.local_id, blk_scope);
1193
1194             match expr.node {
1195                 hir::ExprKind::AddrOf(_, ref subexpr) |
1196                 hir::ExprKind::Unary(hir::UnDeref, ref subexpr) |
1197                 hir::ExprKind::Field(ref subexpr, _) |
1198                 hir::ExprKind::Index(ref subexpr, _) => {
1199                     expr = &subexpr;
1200                 }
1201                 _ => {
1202                     return;
1203                 }
1204             }
1205         }
1206     }
1207 }
1208
1209 impl<'a, 'tcx> RegionResolutionVisitor<'a, 'tcx> {
1210     /// Records the current parent (if any) as the parent of `child_scope`.
1211     /// Returns the depth of `child_scope`.
1212     fn record_child_scope(&mut self, child_scope: Scope) -> ScopeDepth {
1213         let parent = self.cx.parent;
1214         self.scope_tree.record_scope_parent(child_scope, parent);
1215         // If `child_scope` has no parent, it must be the root node, and so has
1216         // a depth of 1. Otherwise, its depth is one more than its parent's.
1217         parent.map_or(1, |(_p, d)| d + 1)
1218     }
1219
1220     /// Records the current parent (if any) as the parent of `child_scope`,
1221     /// and sets `child_scope` as the new current parent.
1222     fn enter_scope(&mut self, child_scope: Scope) {
1223         let child_depth = self.record_child_scope(child_scope);
1224         self.cx.parent = Some((child_scope, child_depth));
1225     }
1226
1227     fn enter_node_scope_with_dtor(&mut self, id: hir::ItemLocalId) {
1228         // If node was previously marked as a terminating scope during the
1229         // recursive visit of its parent node in the AST, then we need to
1230         // account for the destruction scope representing the scope of
1231         // the destructors that run immediately after it completes.
1232         if self.terminating_scopes.contains(&id) {
1233             self.enter_scope(Scope { id, data: ScopeData::Destruction });
1234         }
1235         self.enter_scope(Scope { id, data: ScopeData::Node });
1236     }
1237 }
1238
1239 impl<'a, 'tcx> Visitor<'tcx> for RegionResolutionVisitor<'a, 'tcx> {
1240     fn nested_visit_map<'this>(&'this mut self) -> NestedVisitorMap<'this, 'tcx> {
1241         NestedVisitorMap::None
1242     }
1243
1244     fn visit_block(&mut self, b: &'tcx Block) {
1245         resolve_block(self, b);
1246     }
1247
1248     fn visit_body(&mut self, body: &'tcx hir::Body) {
1249         let body_id = body.id();
1250         let owner_id = self.tcx.hir.body_owner(body_id);
1251
1252         debug!("visit_body(id={:?}, span={:?}, body.id={:?}, cx.parent={:?})",
1253                owner_id,
1254                self.tcx.sess.source_map().span_to_string(body.value.span),
1255                body_id,
1256                self.cx.parent);
1257
1258         let outer_ec = mem::replace(&mut self.expr_and_pat_count, 0);
1259         let outer_cx = self.cx;
1260         let outer_ts = mem::replace(&mut self.terminating_scopes, FxHashSet::default());
1261         self.terminating_scopes.insert(body.value.hir_id.local_id);
1262
1263         if let Some(root_id) = self.cx.root_id {
1264             self.scope_tree.record_closure_parent(body.value.hir_id.local_id, root_id);
1265         }
1266         self.cx.root_id = Some(body.value.hir_id.local_id);
1267
1268         self.enter_scope(Scope { id: body.value.hir_id.local_id, data: ScopeData::CallSite });
1269         self.enter_scope(Scope { id: body.value.hir_id.local_id, data: ScopeData::Arguments });
1270
1271         // The arguments and `self` are parented to the fn.
1272         self.cx.var_parent = self.cx.parent.take();
1273         for argument in &body.arguments {
1274             self.visit_pat(&argument.pat);
1275         }
1276
1277         // The body of the every fn is a root scope.
1278         self.cx.parent = self.cx.var_parent;
1279         if let hir::BodyOwnerKind::Fn = self.tcx.hir.body_owner_kind(owner_id) {
1280             self.visit_expr(&body.value);
1281         } else {
1282             // Only functions have an outer terminating (drop) scope, while
1283             // temporaries in constant initializers may be 'static, but only
1284             // according to rvalue lifetime semantics, using the same
1285             // syntactical rules used for let initializers.
1286             //
1287             // E.g. in `let x = &f();`, the temporary holding the result from
1288             // the `f()` call lives for the entirety of the surrounding block.
1289             //
1290             // Similarly, `const X: ... = &f();` would have the result of `f()`
1291             // live for `'static`, implying (if Drop restrictions on constants
1292             // ever get lifted) that the value *could* have a destructor, but
1293             // it'd get leaked instead of the destructor running during the
1294             // evaluation of `X` (if at all allowed by CTFE).
1295             //
1296             // However, `const Y: ... = g(&f());`, like `let y = g(&f());`,
1297             // would *not* let the `f()` temporary escape into an outer scope
1298             // (i.e. `'static`), which means that after `g` returns, it drops,
1299             // and all the associated destruction scope rules apply.
1300             self.cx.var_parent = None;
1301             resolve_local(self, None, Some(&body.value));
1302         }
1303
1304         if body.is_generator {
1305             self.scope_tree.body_expr_count.insert(body_id, self.expr_and_pat_count);
1306         }
1307
1308         // Restore context we had at the start.
1309         self.expr_and_pat_count = outer_ec;
1310         self.cx = outer_cx;
1311         self.terminating_scopes = outer_ts;
1312     }
1313
1314     fn visit_arm(&mut self, a: &'tcx Arm) {
1315         resolve_arm(self, a);
1316     }
1317     fn visit_pat(&mut self, p: &'tcx Pat) {
1318         resolve_pat(self, p);
1319     }
1320     fn visit_stmt(&mut self, s: &'tcx Stmt) {
1321         resolve_stmt(self, s);
1322     }
1323     fn visit_expr(&mut self, ex: &'tcx Expr) {
1324         resolve_expr(self, ex);
1325     }
1326     fn visit_local(&mut self, l: &'tcx Local) {
1327         resolve_local(self, Some(&l.pat), l.init.as_ref().map(|e| &**e));
1328     }
1329 }
1330
1331 fn region_scope_tree<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId)
1332     -> Lrc<ScopeTree>
1333 {
1334     let closure_base_def_id = tcx.closure_base_def_id(def_id);
1335     if closure_base_def_id != def_id {
1336         return tcx.region_scope_tree(closure_base_def_id);
1337     }
1338
1339     let id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).unwrap();
1340     let scope_tree = if let Some(body_id) = tcx.hir.maybe_body_owned_by(id) {
1341         let mut visitor = RegionResolutionVisitor {
1342             tcx,
1343             scope_tree: ScopeTree::default(),
1344             expr_and_pat_count: 0,
1345             cx: Context {
1346                 root_id: None,
1347                 parent: None,
1348                 var_parent: None,
1349             },
1350             terminating_scopes: Default::default(),
1351         };
1352
1353         let body = tcx.hir.body(body_id);
1354         visitor.scope_tree.root_body = Some(body.value.hir_id);
1355
1356         // If the item is an associated const or a method,
1357         // record its impl/trait parent, as it can also have
1358         // lifetime parameters free in this body.
1359         match tcx.hir.get(id) {
1360             Node::ImplItem(_) |
1361             Node::TraitItem(_) => {
1362                 visitor.scope_tree.root_parent = Some(tcx.hir.get_parent(id));
1363             }
1364             _ => {}
1365         }
1366
1367         visitor.visit_body(body);
1368
1369         visitor.scope_tree
1370     } else {
1371         ScopeTree::default()
1372     };
1373
1374     Lrc::new(scope_tree)
1375 }
1376
1377 pub fn provide(providers: &mut Providers<'_>) {
1378     *providers = Providers {
1379         region_scope_tree,
1380         ..*providers
1381     };
1382 }
1383
1384 impl<'a> HashStable<StableHashingContext<'a>> for ScopeTree {
1385     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
1386                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
1387                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
1388         let ScopeTree {
1389             root_body,
1390             root_parent,
1391             ref body_expr_count,
1392             ref parent_map,
1393             ref var_map,
1394             ref destruction_scopes,
1395             ref rvalue_scopes,
1396             ref closure_tree,
1397             ref yield_in_scope,
1398         } = *self;
1399
1400         hcx.with_node_id_hashing_mode(NodeIdHashingMode::HashDefPath, |hcx| {
1401             root_body.hash_stable(hcx, hasher);
1402             root_parent.hash_stable(hcx, hasher);
1403         });
1404
1405         body_expr_count.hash_stable(hcx, hasher);
1406         parent_map.hash_stable(hcx, hasher);
1407         var_map.hash_stable(hcx, hasher);
1408         destruction_scopes.hash_stable(hcx, hasher);
1409         rvalue_scopes.hash_stable(hcx, hasher);
1410         closure_tree.hash_stable(hcx, hasher);
1411         yield_in_scope.hash_stable(hcx, hasher);
1412     }
1413 }