src/librustc/traits/mod.rs

   1 //! Trait Resolution. See the [rustc guide] for more information on how this works.
   2 //!
   3 //! [rustc guide]: https://rust-lang.github.io/rustc-guide/traits/resolution.html
   4
   5 #[allow(dead_code)]
   6 pub mod auto_trait;
   7 mod chalk_fulfill;
   8 mod coherence;
   9 pub mod error_reporting;
  10 mod engine;
  11 mod fulfill;
  12 mod project;
  13 mod object_safety;
  14 mod on_unimplemented;
  15 mod select;
  16 mod specialize;
  17 mod structural_impls;
  18 pub mod codegen;
  19 mod util;
  20 pub mod query;
  21
  22 use chalk_engine;
  23 use crate::hir;
  24 use crate::hir::def_id::DefId;
  25 use crate::infer::{InferCtxt, SuppressRegionErrors};
  26 use crate::infer::outlives::env::OutlivesEnvironment;
  27 use crate::middle::region;
  28 use crate::mir::interpret::ErrorHandled;
  29 use rustc_macros::HashStable;
  30 use syntax::ast;
  31 use syntax_pos::{Span, DUMMY_SP};
  32 use crate::ty::subst::{InternalSubsts, SubstsRef};
  33 use crate::ty::{self, AdtKind, List, Ty, TyCtxt, GenericParamDefKind, ToPredicate};
  34 use crate::ty::error::{ExpectedFound, TypeError};
  35 use crate::ty::fold::{TypeFolder, TypeFoldable, TypeVisitor};
  36 use crate::util::common::ErrorReported;
  37
  38 use std::fmt::Debug;
  39 use std::rc::Rc;
  40
  41 pub use self::SelectionError::*;
  42 pub use self::FulfillmentErrorCode::*;
  43 pub use self::Vtable::*;
  44 pub use self::ObligationCauseCode::*;
  45
  46 pub use self::coherence::{add_placeholder_note, orphan_check, overlapping_impls};
  47 pub use self::coherence::{OrphanCheckErr, OverlapResult};
  48 pub use self::fulfill::{FulfillmentContext, PendingPredicateObligation};
  49 pub use self::project::MismatchedProjectionTypes;
  50 pub use self::project::{normalize, normalize_projection_type, poly_project_and_unify_type};
  51 pub use self::project::{ProjectionCache, ProjectionCacheSnapshot, Reveal, Normalized};
  52 pub use self::object_safety::ObjectSafetyViolation;
  53 pub use self::object_safety::MethodViolationCode;
  54 pub use self::on_unimplemented::{OnUnimplementedDirective, OnUnimplementedNote};
  55 pub use self::select::{EvaluationCache, SelectionContext, SelectionCache};
  56 pub use self::select::{EvaluationResult, IntercrateAmbiguityCause, OverflowError};
  57 pub use self::specialize::{OverlapError, specialization_graph, translate_substs};
  58 pub use self::specialize::find_associated_item;
  59 pub use self::specialize::specialization_graph::FutureCompatOverlapError;
  60 pub use self::specialize::specialization_graph::FutureCompatOverlapErrorKind;
  61 pub use self::engine::{TraitEngine, TraitEngineExt};
  62 pub use self::util::{elaborate_predicates, elaborate_trait_ref, elaborate_trait_refs};
  63 pub use self::util::{
  64     supertraits, supertrait_def_ids, transitive_bounds, Supertraits, SupertraitDefIds,
  65 };
  66 pub use self::util::{expand_trait_aliases, TraitAliasExpander};
  67
  68 pub use self::chalk_fulfill::{
  69     CanonicalGoal as ChalkCanonicalGoal,
  70     FulfillmentContext as ChalkFulfillmentContext
  71 };
  72
  73 pub use self::ObligationCauseCode::*;
  74 pub use self::FulfillmentErrorCode::*;
  75 pub use self::SelectionError::*;
  76 pub use self::Vtable::*;
  77
  78 /// Whether to enable bug compatibility with issue #43355.
  79 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Debug)]
  80 pub enum IntercrateMode {
  81     Issue43355,
  82     Fixed
  83 }
  84
  85 /// The mode that trait queries run in.
  86 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Debug)]
  87 pub enum TraitQueryMode {
  88     // Standard/un-canonicalized queries get accurate
  89     // spans etc. passed in and hence can do reasonable
  90     // error reporting on their own.
  91     Standard,
  92     // Canonicalized queries get dummy spans and hence
  93     // must generally propagate errors to
  94     // pre-canonicalization callsites.
  95     Canonical,
  96 }
  97
  98 /// An `Obligation` represents some trait reference (e.g., `int: Eq`) for
  99 /// which the vtable must be found. The process of finding a vtable is
 100 /// called "resolving" the `Obligation`. This process consists of
 101 /// either identifying an `impl` (e.g., `impl Eq for int`) that
 102 /// provides the required vtable, or else finding a bound that is in
 103 /// scope. The eventual result is usually a `Selection` (defined below).
 104 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, Hash)]
 105 pub struct Obligation<'tcx, T> {
 106     /// The reason we have to prove this thing.
 107     pub cause: ObligationCause<'tcx>,
 108
 109     /// The environment in which we should prove this thing.
 110     pub param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
 111
 112     /// The thing we are trying to prove.
 113     pub predicate: T,
 114
 115     /// If we started proving this as a result of trying to prove
 116     /// something else, track the total depth to ensure termination.
 117     /// If this goes over a certain threshold, we abort compilation --
 118     /// in such cases, we can not say whether or not the predicate
 119     /// holds for certain. Stupid halting problem; such a drag.
 120     pub recursion_depth: usize,
 121 }
 122
 123 pub type PredicateObligation<'tcx> = Obligation<'tcx, ty::Predicate<'tcx>>;
 124 pub type TraitObligation<'tcx> = Obligation<'tcx, ty::PolyTraitPredicate<'tcx>>;
 125
 126 /// The reason why we incurred this obligation; used for error reporting.
 127 #[derive(Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash)]
 128 pub struct ObligationCause<'tcx> {
 129     pub span: Span,
 130
 131     /// The ID of the fn body that triggered this obligation. This is
 132     /// used for region obligations to determine the precise
 133     /// environment in which the region obligation should be evaluated
 134     /// (in particular, closures can add new assumptions). See the
 135     /// field `region_obligations` of the `FulfillmentContext` for more
 136     /// information.
 137     pub body_id: hir::HirId,
 138
 139     pub code: ObligationCauseCode<'tcx>
 140 }
 141
 142 impl<'tcx> ObligationCause<'tcx> {
 143     pub fn span<'a, 'gcx>(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> Span {
 144         match self.code {
 145             ObligationCauseCode::CompareImplMethodObligation { .. } |
 146             ObligationCauseCode::MainFunctionType |
 147             ObligationCauseCode::StartFunctionType => {
 148                 tcx.sess.source_map().def_span(self.span)
 149             }
 150             ObligationCauseCode::MatchExpressionArm { arm_span, .. } => arm_span,
 151             _ => self.span,
 152         }
 153     }
 154 }
 155
 156 #[derive(Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash)]
 157 pub enum ObligationCauseCode<'tcx> {
 158     /// Not well classified or should be obvious from the span.
 159     MiscObligation,
 160
 161     /// A slice or array is WF only if `T: Sized`.
 162     SliceOrArrayElem,
 163
 164     /// A tuple is WF only if its middle elements are `Sized`.
 165     TupleElem,
 166
 167     /// This is the trait reference from the given projection.
 168     ProjectionWf(ty::ProjectionTy<'tcx>),
 169
 170     /// In an impl of trait `X` for type `Y`, type `Y` must
 171     /// also implement all supertraits of `X`.
 172     ItemObligation(DefId),
 173
 174     /// A type like `&'a T` is WF only if `T: 'a`.
 175     ReferenceOutlivesReferent(Ty<'tcx>),
 176
 177     /// A type like `Box<Foo<'a> + 'b>` is WF only if `'b: 'a`.
 178     ObjectTypeBound(Ty<'tcx>, ty::Region<'tcx>),
 179
 180     /// Obligation incurred due to an object cast.
 181     ObjectCastObligation(/* Object type */ Ty<'tcx>),
 182
 183     // Various cases where expressions must be sized/copy/etc:
 184     /// L = X implies that L is Sized
 185     AssignmentLhsSized,
 186     /// (x1, .., xn) must be Sized
 187     TupleInitializerSized,
 188     /// S { ... } must be Sized
 189     StructInitializerSized,
 190     /// Type of each variable must be Sized
 191     VariableType(ast::NodeId),
 192     /// Argument type must be Sized
 193     SizedArgumentType,
 194     /// Return type must be Sized
 195     SizedReturnType,
 196     /// Yield type must be Sized
 197     SizedYieldType,
 198     /// [T,..n] --> T must be Copy
 199     RepeatVec,
 200
 201     /// Types of fields (other than the last, except for packed structs) in a struct must be sized.
 202     FieldSized { adt_kind: AdtKind, last: bool },
 203
 204     /// Constant expressions must be sized.
 205     ConstSized,
 206
 207     /// static items must have `Sync` type
 208     SharedStatic,
 209
 210     BuiltinDerivedObligation(DerivedObligationCause<'tcx>),
 211
 212     ImplDerivedObligation(DerivedObligationCause<'tcx>),
 213
 214     /// error derived when matching traits/impls; see ObligationCause for more details
 215     CompareImplMethodObligation {
 216         item_name: ast::Name,
 217         impl_item_def_id: DefId,
 218         trait_item_def_id: DefId,
 219     },
 220
 221     /// Checking that this expression can be assigned where it needs to be
 222     // FIXME(eddyb) #11161 is the original Expr required?
 223     ExprAssignable,
 224
 225     /// Computing common supertype in the arms of a match expression
 226     MatchExpressionArm {
 227         arm_span: Span,
 228         source: hir::MatchSource,
 229         prior_arms: Vec<Span>,
 230         last_ty: Ty<'tcx>,
 231         discrim_hir_id: hir::HirId,
 232     },
 233
 234     /// Computing common supertype in the pattern guard for the arms of a match expression
 235     MatchExpressionArmPattern { span: Span, ty: Ty<'tcx> },
 236
 237     /// Computing common supertype in an if expression
 238     IfExpression {
 239         then: Span,
 240         outer: Option<Span>,
 241         semicolon: Option<Span>,
 242     },
 243
 244     /// Computing common supertype of an if expression with no else counter-part
 245     IfExpressionWithNoElse,
 246
 247     /// `main` has wrong type
 248     MainFunctionType,
 249
 250     /// `start` has wrong type
 251     StartFunctionType,
 252
 253     /// intrinsic has wrong type
 254     IntrinsicType,
 255
 256     /// method receiver
 257     MethodReceiver,
 258
 259     /// `return` with no expression
 260     ReturnNoExpression,
 261
 262     /// `return` with an expression
 263     ReturnType(hir::HirId),
 264
 265     /// Block implicit return
 266     BlockTailExpression(hir::HirId),
 267
 268     /// #[feature(trivial_bounds)] is not enabled
 269     TrivialBound,
 270 }
 271
 272 #[derive(Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash)]
 273 pub struct DerivedObligationCause<'tcx> {
 274     /// The trait reference of the parent obligation that led to the
 275     /// current obligation. Note that only trait obligations lead to
 276     /// derived obligations, so we just store the trait reference here
 277     /// directly.
 278     parent_trait_ref: ty::PolyTraitRef<'tcx>,
 279
 280     /// The parent trait had this cause.
 281     parent_code: Rc<ObligationCauseCode<'tcx>>
 282 }
 283
 284 pub type Obligations<'tcx, O> = Vec<Obligation<'tcx, O>>;
 285 pub type PredicateObligations<'tcx> = Vec<PredicateObligation<'tcx>>;
 286 pub type TraitObligations<'tcx> = Vec<TraitObligation<'tcx>>;
 287
 288 /// The following types:
 289 /// * `WhereClause`,
 290 /// * `WellFormed`,
 291 /// * `FromEnv`,
 292 /// * `DomainGoal`,
 293 /// * `Goal`,
 294 /// * `Clause`,
 295 /// * `Environment`,
 296 /// * `InEnvironment`,
 297 /// are used for representing the trait system in the form of
 298 /// logic programming clauses. They are part of the interface
 299 /// for the chalk SLG solver.
 300 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug, HashStable)]
 301 pub enum WhereClause<'tcx> {
 302     Implemented(ty::TraitPredicate<'tcx>),
 303     ProjectionEq(ty::ProjectionPredicate<'tcx>),
 304     RegionOutlives(ty::RegionOutlivesPredicate<'tcx>),
 305     TypeOutlives(ty::TypeOutlivesPredicate<'tcx>),
 306 }
 307
 308 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug, HashStable)]
 309 pub enum WellFormed<'tcx> {
 310     Trait(ty::TraitPredicate<'tcx>),
 311     Ty(Ty<'tcx>),
 312 }
 313
 314 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug, HashStable)]
 315 pub enum FromEnv<'tcx> {
 316     Trait(ty::TraitPredicate<'tcx>),
 317     Ty(Ty<'tcx>),
 318 }
 319
 320 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug, HashStable)]
 321 pub enum DomainGoal<'tcx> {
 322     Holds(WhereClause<'tcx>),
 323     WellFormed(WellFormed<'tcx>),
 324     FromEnv(FromEnv<'tcx>),
 325     Normalize(ty::ProjectionPredicate<'tcx>),
 326 }
 327
 328 pub type PolyDomainGoal<'tcx> = ty::Binder<DomainGoal<'tcx>>;
 329
 330 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug, HashStable)]
 331 pub enum QuantifierKind {
 332     Universal,
 333     Existential,
 334 }
 335
 336 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug, HashStable)]
 337 pub enum GoalKind<'tcx> {
 338     Implies(Clauses<'tcx>, Goal<'tcx>),
 339     And(Goal<'tcx>, Goal<'tcx>),
 340     Not(Goal<'tcx>),
 341     DomainGoal(DomainGoal<'tcx>),
 342     Quantified(QuantifierKind, ty::Binder<Goal<'tcx>>),
 343     Subtype(Ty<'tcx>, Ty<'tcx>),
 344     CannotProve,
 345 }
 346
 347 pub type Goal<'tcx> = &'tcx GoalKind<'tcx>;
 348
 349 pub type Goals<'tcx> = &'tcx List<Goal<'tcx>>;
 350
 351 impl<'tcx> DomainGoal<'tcx> {
 352     pub fn into_goal(self) -> GoalKind<'tcx> {
 353         GoalKind::DomainGoal(self)
 354     }
 355
 356     pub fn into_program_clause(self) -> ProgramClause<'tcx> {
 357         ProgramClause {
 358             goal: self,
 359             hypotheses: ty::List::empty(),
 360             category: ProgramClauseCategory::Other,
 361         }
 362     }
 363 }
 364
 365 impl<'tcx> GoalKind<'tcx> {
 366     pub fn from_poly_domain_goal<'a, 'gcx>(
 367         domain_goal: PolyDomainGoal<'tcx>,
 368         tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
 369     ) -> GoalKind<'tcx> {
 370         match domain_goal.no_bound_vars() {
 371             Some(p) => p.into_goal(),
 372             None => GoalKind::Quantified(
 373                 QuantifierKind::Universal,
 374                 domain_goal.map_bound(|p| tcx.mk_goal(p.into_goal()))
 375             ),
 376         }
 377     }
 378 }
 379
 380 /// This matches the definition from Page 7 of "A Proof Procedure for the Logic of Hereditary
 381 /// Harrop Formulas".
 382 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug, HashStable)]
 383 pub enum Clause<'tcx> {
 384     Implies(ProgramClause<'tcx>),
 385     ForAll(ty::Binder<ProgramClause<'tcx>>),
 386 }
 387
 388 impl Clause<'tcx> {
 389     pub fn category(self) -> ProgramClauseCategory {
 390         match self {
 391             Clause::Implies(clause) => clause.category,
 392             Clause::ForAll(clause) => clause.skip_binder().category,
 393         }
 394     }
 395 }
 396
 397 /// Multiple clauses.
 398 pub type Clauses<'tcx> = &'tcx List<Clause<'tcx>>;
 399
 400 /// A "program clause" has the form `D :- G1, ..., Gn`. It is saying
 401 /// that the domain goal `D` is true if `G1...Gn` are provable. This
 402 /// is equivalent to the implication `G1..Gn => D`; we usually write
 403 /// it with the reverse implication operator `:-` to emphasize the way
 404 /// that programs are actually solved (via backchaining, which starts
 405 /// with the goal to solve and proceeds from there).
 406 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug, HashStable)]
 407 pub struct ProgramClause<'tcx> {
 408     /// This goal will be considered true ...
 409     pub goal: DomainGoal<'tcx>,
 410
 411     /// ... if we can prove these hypotheses (there may be no hypotheses at all):
 412     pub hypotheses: Goals<'tcx>,
 413
 414     /// Useful for filtering clauses.
 415     pub category: ProgramClauseCategory,
 416 }
 417
 418 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug, HashStable)]
 419 pub enum ProgramClauseCategory {
 420     ImpliedBound,
 421     WellFormed,
 422     Other,
 423 }
 424
 425 /// A set of clauses that we assume to be true.
 426 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug, HashStable)]
 427 pub struct Environment<'tcx> {
 428     pub clauses: Clauses<'tcx>,
 429 }
 430
 431 impl Environment<'tcx> {
 432     pub fn with<G>(self, goal: G) -> InEnvironment<'tcx, G> {
 433         InEnvironment {
 434             environment: self,
 435             goal,
 436         }
 437     }
 438 }
 439
 440 /// Something (usually a goal), along with an environment.
 441 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug, HashStable)]
 442 pub struct InEnvironment<'tcx, G> {
 443     pub environment: Environment<'tcx>,
 444     pub goal: G,
 445 }
 446
 447 pub type Selection<'tcx> = Vtable<'tcx, PredicateObligation<'tcx>>;
 448
 449 #[derive(Clone,Debug)]
 450 pub enum SelectionError<'tcx> {
 451     Unimplemented,
 452     OutputTypeParameterMismatch(ty::PolyTraitRef<'tcx>,
 453                                 ty::PolyTraitRef<'tcx>,
 454                                 ty::error::TypeError<'tcx>),
 455     TraitNotObjectSafe(DefId),
 456     ConstEvalFailure(ErrorHandled),
 457     Overflow,
 458 }
 459
 460 pub struct FulfillmentError<'tcx> {
 461     pub obligation: PredicateObligation<'tcx>,
 462     pub code: FulfillmentErrorCode<'tcx>
 463 }
 464
 465 #[derive(Clone)]
 466 pub enum FulfillmentErrorCode<'tcx> {
 467     CodeSelectionError(SelectionError<'tcx>),
 468     CodeProjectionError(MismatchedProjectionTypes<'tcx>),
 469     CodeSubtypeError(ExpectedFound<Ty<'tcx>>,
 470                      TypeError<'tcx>), // always comes from a SubtypePredicate
 471     CodeAmbiguity,
 472 }
 473
 474 /// When performing resolution, it is typically the case that there
 475 /// can be one of three outcomes:
 476 ///
 477 /// - `Ok(Some(r))`: success occurred with result `r`
 478 /// - `Ok(None)`: could not definitely determine anything, usually due
 479 ///   to inconclusive type inference.
 480 /// - `Err(e)`: error `e` occurred
 481 pub type SelectionResult<'tcx, T> = Result<Option<T>, SelectionError<'tcx>>;
 482
 483 /// Given the successful resolution of an obligation, the `Vtable`
 484 /// indicates where the vtable comes from. Note that while we call this
 485 /// a "vtable", it does not necessarily indicate dynamic dispatch at
 486 /// runtime. `Vtable` instances just tell the compiler where to find
 487 /// methods, but in generic code those methods are typically statically
 488 /// dispatched -- only when an object is constructed is a `Vtable`
 489 /// instance reified into an actual vtable.
 490 ///
 491 /// For example, the vtable may be tied to a specific impl (case A),
 492 /// or it may be relative to some bound that is in scope (case B).
 493 ///
 494 /// ```
 495 /// impl<T:Clone> Clone<T> for Option<T> { ... } // Impl_1
 496 /// impl<T:Clone> Clone<T> for Box<T> { ... }    // Impl_2
 497 /// impl Clone for int { ... }             // Impl_3
 498 ///
 499 /// fn foo<T:Clone>(concrete: Option<Box<int>>,
 500 ///                 param: T,
 501 ///                 mixed: Option<T>) {
 502 ///
 503 ///    // Case A: Vtable points at a specific impl. Only possible when
 504 ///    // type is concretely known. If the impl itself has bounded
 505 ///    // type parameters, Vtable will carry resolutions for those as well:
 506 ///    concrete.clone(); // Vtable(Impl_1, [Vtable(Impl_2, [Vtable(Impl_3)])])
 507 ///
 508 ///    // Case B: Vtable must be provided by caller. This applies when
 509 ///    // type is a type parameter.
 510 ///    param.clone();    // VtableParam
 511 ///
 512 ///    // Case C: A mix of cases A and B.
 513 ///    mixed.clone();    // Vtable(Impl_1, [VtableParam])
 514 /// }
 515 /// ```
 516 ///
 517 /// ### The type parameter `N`
 518 ///
 519 /// See explanation on `VtableImplData`.
 520 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
 521 pub enum Vtable<'tcx, N> {
 522     /// Vtable identifying a particular impl.
 523     VtableImpl(VtableImplData<'tcx, N>),
 524
 525     /// Vtable for auto trait implementations.
 526     /// This carries the information and nested obligations with regards
 527     /// to an auto implementation for a trait `Trait`. The nested obligations
 528     /// ensure the trait implementation holds for all the constituent types.
 529     VtableAutoImpl(VtableAutoImplData<N>),
 530
 531     /// Successful resolution to an obligation provided by the caller
 532     /// for some type parameter. The `Vec<N>` represents the
 533     /// obligations incurred from normalizing the where-clause (if
 534     /// any).
 535     VtableParam(Vec<N>),
 536
 537     /// Virtual calls through an object.
 538     VtableObject(VtableObjectData<'tcx, N>),
 539
 540     /// Successful resolution for a builtin trait.
 541     VtableBuiltin(VtableBuiltinData<N>),
 542
 543     /// Vtable automatically generated for a closure. The `DefId` is the ID
 544     /// of the closure expression. This is a `VtableImpl` in spirit, but the
 545     /// impl is generated by the compiler and does not appear in the source.
 546     VtableClosure(VtableClosureData<'tcx, N>),
 547
 548     /// Same as above, but for a function pointer type with the given signature.
 549     VtableFnPointer(VtableFnPointerData<'tcx, N>),
 550
 551     /// Vtable automatically generated for a generator.
 552     VtableGenerator(VtableGeneratorData<'tcx, N>),
 553
 554     /// Vtable for a trait alias.
 555     VtableTraitAlias(VtableTraitAliasData<'tcx, N>),
 556 }
 557
 558 /// Identifies a particular impl in the source, along with a set of
 559 /// substitutions from the impl's type/lifetime parameters. The
 560 /// `nested` vector corresponds to the nested obligations attached to
 561 /// the impl's type parameters.
 562 ///
 563 /// The type parameter `N` indicates the type used for "nested
 564 /// obligations" that are required by the impl. During type check, this
 565 /// is `Obligation`, as one might expect. During codegen, however, this
 566 /// is `()`, because codegen only requires a shallow resolution of an
 567 /// impl, and nested obligations are satisfied later.
 568 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
 569 pub struct VtableImplData<'tcx, N> {
 570     pub impl_def_id: DefId,
 571     pub substs: SubstsRef<'tcx>,
 572     pub nested: Vec<N>
 573 }
 574
 575 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
 576 pub struct VtableGeneratorData<'tcx, N> {
 577     pub generator_def_id: DefId,
 578     pub substs: ty::GeneratorSubsts<'tcx>,
 579     /// Nested obligations. This can be non-empty if the generator
 580     /// signature contains associated types.
 581     pub nested: Vec<N>
 582 }
 583
 584 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
 585 pub struct VtableClosureData<'tcx, N> {
 586     pub closure_def_id: DefId,
 587     pub substs: ty::ClosureSubsts<'tcx>,
 588     /// Nested obligations. This can be non-empty if the closure
 589     /// signature contains associated types.
 590     pub nested: Vec<N>
 591 }
 592
 593 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
 594 pub struct VtableAutoImplData<N> {
 595     pub trait_def_id: DefId,
 596     pub nested: Vec<N>
 597 }
 598
 599 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
 600 pub struct VtableBuiltinData<N> {
 601     pub nested: Vec<N>
 602 }
 603
 604 /// A vtable for some object-safe trait `Foo` automatically derived
 605 /// for the object type `Foo`.
 606 #[derive(PartialEq, Eq, Clone, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
 607 pub struct VtableObjectData<'tcx, N> {
 608     /// `Foo` upcast to the obligation trait. This will be some supertrait of `Foo`.
 609     pub upcast_trait_ref: ty::PolyTraitRef<'tcx>,
 610
 611     /// The vtable is formed by concatenating together the method lists of
 612     /// the base object trait and all supertraits; this is the start of
 613     /// `upcast_trait_ref`'s methods in that vtable.
 614     pub vtable_base: usize,
 615
 616     pub nested: Vec<N>,
 617 }
 618
 619 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
 620 pub struct VtableFnPointerData<'tcx, N> {
 621     pub fn_ty: Ty<'tcx>,
 622     pub nested: Vec<N>
 623 }
 624
 625 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
 626 pub struct VtableTraitAliasData<'tcx, N> {
 627     pub alias_def_id: DefId,
 628     pub substs: SubstsRef<'tcx>,
 629     pub nested: Vec<N>,
 630 }
 631
 632 /// Creates predicate obligations from the generic bounds.
 633 pub fn predicates_for_generics<'tcx>(cause: ObligationCause<'tcx>,
 634                                      param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
 635                                      generic_bounds: &ty::InstantiatedPredicates<'tcx>)
 636                                      -> PredicateObligations<'tcx>
 637 {
 638     util::predicates_for_generics(cause, 0, param_env, generic_bounds)
 639 }
 640
 641 /// Determines whether the type `ty` is known to meet `bound` and
 642 /// returns true if so. Returns false if `ty` either does not meet
 643 /// `bound` or is not known to meet bound (note that this is
 644 /// conservative towards *no impl*, which is the opposite of the
 645 /// `evaluate` methods).
 646 pub fn type_known_to_meet_bound_modulo_regions<'a, 'gcx, 'tcx>(
 647     infcx: &InferCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
 648     param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
 649     ty: Ty<'tcx>,
 650     def_id: DefId,
 651     span: Span,
 652 ) -> bool {
 653     debug!("type_known_to_meet_bound_modulo_regions(ty={:?}, bound={:?})",
 654            ty,
 655            infcx.tcx.def_path_str(def_id));
 656
 657     let trait_ref = ty::TraitRef {
 658         def_id,
 659         substs: infcx.tcx.mk_substs_trait(ty, &[]),
 660     };
 661     let obligation = Obligation {
 662         param_env,
 663         cause: ObligationCause::misc(span, hir::DUMMY_HIR_ID),
 664         recursion_depth: 0,
 665         predicate: trait_ref.to_predicate(),
 666     };
 667
 668     let result = infcx.predicate_must_hold_modulo_regions(&obligation);
 669     debug!("type_known_to_meet_ty={:?} bound={} => {:?}",
 670            ty, infcx.tcx.def_path_str(def_id), result);
 671
 672     if result && (ty.has_infer_types() || ty.has_closure_types()) {
 673         // Because of inference "guessing", selection can sometimes claim
 674         // to succeed while the success requires a guess. To ensure
 675         // this function's result remains infallible, we must confirm
 676         // that guess. While imperfect, I believe this is sound.
 677
 678         // The handling of regions in this area of the code is terrible,
 679         // see issue #29149. We should be able to improve on this with
 680         // NLL.
 681         let mut fulfill_cx = FulfillmentContext::new_ignoring_regions();
 682
 683         // We can use a dummy node-id here because we won't pay any mind
 684         // to region obligations that arise (there shouldn't really be any
 685         // anyhow).
 686         let cause = ObligationCause::misc(span, hir::DUMMY_HIR_ID);
 687
 688         fulfill_cx.register_bound(infcx, param_env, ty, def_id, cause);
 689
 690         // Note: we only assume something is `Copy` if we can
 691         // *definitively* show that it implements `Copy`. Otherwise,
 692         // assume it is move; linear is always ok.
 693         match fulfill_cx.select_all_or_error(infcx) {
 694             Ok(()) => {
 695                 debug!("type_known_to_meet_bound_modulo_regions: ty={:?} bound={} success",
 696                        ty,
 697                        infcx.tcx.def_path_str(def_id));
 698                 true
 699             }
 700             Err(e) => {
 701                 debug!("type_known_to_meet_bound_modulo_regions: ty={:?} bound={} errors={:?}",
 702                        ty,
 703                        infcx.tcx.def_path_str(def_id),
 704                        e);
 705                 false
 706             }
 707         }
 708     } else {
 709         result
 710     }
 711 }
 712
 713 fn do_normalize_predicates<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
 714                                      region_context: DefId,
 715                                      cause: ObligationCause<'tcx>,
 716                                      elaborated_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
 717                                      predicates: Vec<ty::Predicate<'tcx>>)
 718                                      -> Result<Vec<ty::Predicate<'tcx>>, ErrorReported>
 719 {
 720     debug!(
 721         "do_normalize_predicates(predicates={:?}, region_context={:?}, cause={:?})",
 722         predicates,
 723         region_context,
 724         cause,
 725     );
 726     let span = cause.span;
 727     tcx.infer_ctxt().enter(|infcx| {
 728         // FIXME. We should really... do something with these region
 729         // obligations. But this call just continues the older
 730         // behavior (i.e., doesn't cause any new bugs), and it would
 731         // take some further refactoring to actually solve them. In
 732         // particular, we would have to handle implied bounds
 733         // properly, and that code is currently largely confined to
 734         // regionck (though I made some efforts to extract it
 735         // out). -nmatsakis
 736         //
 737         // @arielby: In any case, these obligations are checked
 738         // by wfcheck anyway, so I'm not sure we have to check
 739         // them here too, and we will remove this function when
 740         // we move over to lazy normalization *anyway*.
 741         let fulfill_cx = FulfillmentContext::new_ignoring_regions();
 742         let predicates = match fully_normalize(
 743             &infcx,
 744             fulfill_cx,
 745             cause,
 746             elaborated_env,
 747             &predicates,
 748         ) {
 749             Ok(predicates) => predicates,
 750             Err(errors) => {
 751                 infcx.report_fulfillment_errors(&errors, None, false);
 752                 return Err(ErrorReported)
 753             }
 754         };
 755
 756         debug!("do_normalize_predictes: normalized predicates = {:?}", predicates);
 757
 758         let region_scope_tree = region::ScopeTree::default();
 759
 760         // We can use the `elaborated_env` here; the region code only
 761         // cares about declarations like `'a: 'b`.
 762         let outlives_env = OutlivesEnvironment::new(elaborated_env);
 763
 764         infcx.resolve_regions_and_report_errors(
 765             region_context,
 766             &region_scope_tree,
 767             &outlives_env,
 768             SuppressRegionErrors::default(),
 769         );
 770
 771         let predicates = match infcx.fully_resolve(&predicates) {
 772             Ok(predicates) => predicates,
 773             Err(fixup_err) => {
 774                 // If we encounter a fixup error, it means that some type
 775                 // variable wound up unconstrained. I actually don't know
 776                 // if this can happen, and I certainly don't expect it to
 777                 // happen often, but if it did happen it probably
 778                 // represents a legitimate failure due to some kind of
 779                 // unconstrained variable, and it seems better not to ICE,
 780                 // all things considered.
 781                 tcx.sess.span_err(span, &fixup_err.to_string());
 782                 return Err(ErrorReported)
 783             }
 784         };
 785
 786         match tcx.lift_to_global(&predicates) {
 787             Some(predicates) => Ok(predicates),
 788             None => {
 789                 // FIXME: shouldn't we, you know, actually report an error here? or an ICE?
 790                 Err(ErrorReported)
 791             }
 792         }
 793     })
 794 }
 795
 796 // FIXME: this is gonna need to be removed ...
 797 /// Normalizes the parameter environment, reporting errors if they occur.
 798 pub fn normalize_param_env_or_error<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
 799                                               region_context: DefId,
 800                                               unnormalized_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
 801                                               cause: ObligationCause<'tcx>)
 802                                               -> ty::ParamEnv<'tcx>
 803 {
 804     // I'm not wild about reporting errors here; I'd prefer to
 805     // have the errors get reported at a defined place (e.g.,
 806     // during typeck). Instead I have all parameter
 807     // environments, in effect, going through this function
 808     // and hence potentially reporting errors. This ensures of
 809     // course that we never forget to normalize (the
 810     // alternative seemed like it would involve a lot of
 811     // manual invocations of this fn -- and then we'd have to
 812     // deal with the errors at each of those sites).
 813     //
 814     // In any case, in practice, typeck constructs all the
 815     // parameter environments once for every fn as it goes,
 816     // and errors will get reported then; so after typeck we
 817     // can be sure that no errors should occur.
 818
 819     debug!("normalize_param_env_or_error(region_context={:?}, unnormalized_env={:?}, cause={:?})",
 820            region_context, unnormalized_env, cause);
 821
 822     let mut predicates: Vec<_> =
 823         util::elaborate_predicates(tcx, unnormalized_env.caller_bounds.to_vec())
 824             .collect();
 825
 826     debug!("normalize_param_env_or_error: elaborated-predicates={:?}",
 827            predicates);
 828
 829     let elaborated_env = ty::ParamEnv::new(
 830         tcx.intern_predicates(&predicates),
 831         unnormalized_env.reveal,
 832         unnormalized_env.def_id
 833     );
 834
 835     // HACK: we are trying to normalize the param-env inside *itself*. The problem is that
 836     // normalization expects its param-env to be already normalized, which means we have
 837     // a circularity.
 838     //
 839     // The way we handle this is by normalizing the param-env inside an unnormalized version
 840     // of the param-env, which means that if the param-env contains unnormalized projections,
 841     // we'll have some normalization failures. This is unfortunate.
 842     //
 843     // Lazy normalization would basically handle this by treating just the
 844     // normalizing-a-trait-ref-requires-itself cycles as evaluation failures.
 845     //
 846     // Inferred outlives bounds can create a lot of `TypeOutlives` predicates for associated
 847     // types, so to make the situation less bad, we normalize all the predicates *but*
 848     // the `TypeOutlives` predicates first inside the unnormalized parameter environment, and
 849     // then we normalize the `TypeOutlives` bounds inside the normalized parameter environment.
 850     //
 851     // This works fairly well because trait matching  does not actually care about param-env
 852     // TypeOutlives predicates - these are normally used by regionck.
 853     let outlives_predicates: Vec<_> = predicates.drain_filter(|predicate| {
 854         match predicate {
 855             ty::Predicate::TypeOutlives(..) => true,
 856             _ => false
 857         }
 858     }).collect();
 859
 860     debug!("normalize_param_env_or_error: predicates=(non-outlives={:?}, outlives={:?})",
 861            predicates, outlives_predicates);
 862     let non_outlives_predicates =
 863         match do_normalize_predicates(tcx, region_context, cause.clone(),
 864                                       elaborated_env, predicates) {
 865             Ok(predicates) => predicates,
 866             // An unnormalized env is better than nothing.
 867             Err(ErrorReported) => {
 868                 debug!("normalize_param_env_or_error: errored resolving non-outlives predicates");
 869                 return elaborated_env
 870             }
 871         };
 872
 873     debug!("normalize_param_env_or_error: non-outlives predicates={:?}", non_outlives_predicates);
 874
 875     // Not sure whether it is better to include the unnormalized TypeOutlives predicates
 876     // here. I believe they should not matter, because we are ignoring TypeOutlives param-env
 877     // predicates here anyway. Keeping them here anyway because it seems safer.
 878     let outlives_env: Vec<_> =
 879         non_outlives_predicates.iter().chain(&outlives_predicates).cloned().collect();
 880     let outlives_env = ty::ParamEnv::new(
 881         tcx.intern_predicates(&outlives_env),
 882         unnormalized_env.reveal,
 883         None
 884     );
 885     let outlives_predicates =
 886         match do_normalize_predicates(tcx, region_context, cause,
 887                                       outlives_env, outlives_predicates) {
 888             Ok(predicates) => predicates,
 889             // An unnormalized env is better than nothing.
 890             Err(ErrorReported) => {
 891                 debug!("normalize_param_env_or_error: errored resolving outlives predicates");
 892                 return elaborated_env
 893             }
 894         };
 895     debug!("normalize_param_env_or_error: outlives predicates={:?}", outlives_predicates);
 896
 897     let mut predicates = non_outlives_predicates;
 898     predicates.extend(outlives_predicates);
 899     debug!("normalize_param_env_or_error: final predicates={:?}", predicates);
 900     ty::ParamEnv::new(
 901         tcx.intern_predicates(&predicates),
 902         unnormalized_env.reveal,
 903         unnormalized_env.def_id
 904     )
 905 }
 906
 907 pub fn fully_normalize<'a, 'gcx, 'tcx, T>(
 908     infcx: &InferCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
 909     mut fulfill_cx: FulfillmentContext<'tcx>,
 910     cause: ObligationCause<'tcx>,
 911     param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
 912     value: &T)
 913     -> Result<T, Vec<FulfillmentError<'tcx>>>
 914     where T : TypeFoldable<'tcx>
 915 {
 916     debug!("fully_normalize_with_fulfillcx(value={:?})", value);
 917     let selcx = &mut SelectionContext::new(infcx);
 918     let Normalized { value: normalized_value, obligations } =
 919         project::normalize(selcx, param_env, cause, value);
 920     debug!("fully_normalize: normalized_value={:?} obligations={:?}",
 921            normalized_value,
 922            obligations);
 923     for obligation in obligations {
 924         fulfill_cx.register_predicate_obligation(selcx.infcx(), obligation);
 925     }
 926
 927     debug!("fully_normalize: select_all_or_error start");
 928     fulfill_cx.select_all_or_error(infcx)?;
 929     debug!("fully_normalize: select_all_or_error complete");
 930     let resolved_value = infcx.resolve_type_vars_if_possible(&normalized_value);
 931     debug!("fully_normalize: resolved_value={:?}", resolved_value);
 932     Ok(resolved_value)
 933 }
 934
 935 /// Normalizes the predicates and checks whether they hold in an empty
 936 /// environment. If this returns false, then either normalize
 937 /// encountered an error or one of the predicates did not hold. Used
 938 /// when creating vtables to check for unsatisfiable methods.
 939 fn normalize_and_test_predicates<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
 940                                            predicates: Vec<ty::Predicate<'tcx>>)
 941                                            -> bool
 942 {
 943     debug!("normalize_and_test_predicates(predicates={:?})",
 944            predicates);
 945
 946     let result = tcx.infer_ctxt().enter(|infcx| {
 947         let param_env = ty::ParamEnv::reveal_all();
 948         let mut selcx = SelectionContext::new(&infcx);
 949         let mut fulfill_cx = FulfillmentContext::new();
 950         let cause = ObligationCause::dummy();
 951         let Normalized { value: predicates, obligations } =
 952             normalize(&mut selcx, param_env, cause.clone(), &predicates);
 953         for obligation in obligations {
 954             fulfill_cx.register_predicate_obligation(&infcx, obligation);
 955         }
 956         for predicate in predicates {
 957             let obligation = Obligation::new(cause.clone(), param_env, predicate);
 958             fulfill_cx.register_predicate_obligation(&infcx, obligation);
 959         }
 960
 961         fulfill_cx.select_all_or_error(&infcx).is_ok()
 962     });
 963     debug!("normalize_and_test_predicates(predicates={:?}) = {:?}",
 964            predicates, result);
 965     result
 966 }
 967
 968 fn substitute_normalize_and_test_predicates<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
 969                                                       key: (DefId, SubstsRef<'tcx>))
 970                                                       -> bool
 971 {
 972     debug!("substitute_normalize_and_test_predicates(key={:?})",
 973            key);
 974
 975     let predicates = tcx.predicates_of(key.0).instantiate(tcx, key.1).predicates;
 976     let result = normalize_and_test_predicates(tcx, predicates);
 977
 978     debug!("substitute_normalize_and_test_predicates(key={:?}) = {:?}",
 979            key, result);
 980     result
 981 }
 982
 983 /// Given a trait `trait_ref`, iterates the vtable entries
 984 /// that come from `trait_ref`, including its supertraits.
 985 #[inline] // FIXME(#35870): avoid closures being unexported due to `impl Trait`.
 986 fn vtable_methods<'a, 'tcx>(
 987     tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
 988     trait_ref: ty::PolyTraitRef<'tcx>)
 989     -> &'tcx [Option<(DefId, SubstsRef<'tcx>)>]
 990 {
 991     debug!("vtable_methods({:?})", trait_ref);
 992
 993     tcx.arena.alloc_from_iter(
 994         supertraits(tcx, trait_ref).flat_map(move |trait_ref| {
 995             let trait_methods = tcx.associated_items(trait_ref.def_id())
 996                 .filter(|item| item.kind == ty::AssocKind::Method);
 997
 998             // Now list each method's DefId and InternalSubsts (for within its trait).
 999             // If the method can never be called from this object, produce None.
1000             trait_methods.map(move |trait_method| {
1001                 debug!("vtable_methods: trait_method={:?}", trait_method);
1002                 let def_id = trait_method.def_id;
1003
1004                 // Some methods cannot be called on an object; skip those.
1005                 if !tcx.is_vtable_safe_method(trait_ref.def_id(), &trait_method) {
1006                     debug!("vtable_methods: not vtable safe");
1007                     return None;
1008                 }
1009
1010                 // the method may have some early-bound lifetimes, add
1011                 // regions for those
1012                 let substs = trait_ref.map_bound(|trait_ref|
1013                     InternalSubsts::for_item(tcx, def_id, |param, _|
1014                         match param.kind {
1015                             GenericParamDefKind::Lifetime => tcx.lifetimes.re_erased.into(),
1016                             GenericParamDefKind::Type { .. } |
1017                             GenericParamDefKind::Const => {
1018                                 trait_ref.substs[param.index as usize]
1019                             }
1020                         }
1021                     )
1022                 );
1023
1024                 // the trait type may have higher-ranked lifetimes in it;
1025                 // so erase them if they appear, so that we get the type
1026                 // at some particular call site
1027                 let substs = tcx.normalize_erasing_late_bound_regions(
1028                     ty::ParamEnv::reveal_all(),
1029                     &substs
1030                 );
1031
1032                 // It's possible that the method relies on where clauses that
1033                 // do not hold for this particular set of type parameters.
1034                 // Note that this method could then never be called, so we
1035                 // do not want to try and codegen it, in that case (see #23435).
1036                 let predicates = tcx.predicates_of(def_id).instantiate_own(tcx, substs);
1037                 if !normalize_and_test_predicates(tcx, predicates.predicates) {
1038                     debug!("vtable_methods: predicates do not hold");
1039                     return None;
1040                 }
1041
1042                 Some((def_id, substs))
1043             })
1044         })
1045     )
1046 }
1047
1048 impl<'tcx, O> Obligation<'tcx, O> {
1049     pub fn new(cause: ObligationCause<'tcx>,
1050                param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
1051                predicate: O)
1052                -> Obligation<'tcx, O>
1053     {
1054         Obligation { cause, param_env, recursion_depth: 0, predicate }
1055     }
1056
1057     fn with_depth(cause: ObligationCause<'tcx>,
1058                   recursion_depth: usize,
1059                   param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
1060                   predicate: O)
1061                   -> Obligation<'tcx, O>
1062     {
1063         Obligation { cause, param_env, recursion_depth, predicate }
1064     }
1065
1066     pub fn misc(span: Span,
1067                 body_id: hir::HirId,
1068                 param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
1069                 trait_ref: O)
1070                 -> Obligation<'tcx, O> {
1071         Obligation::new(ObligationCause::misc(span, body_id), param_env, trait_ref)
1072     }
1073
1074     pub fn with<P>(&self, value: P) -> Obligation<'tcx,P> {
1075         Obligation { cause: self.cause.clone(),
1076                      param_env: self.param_env,
1077                      recursion_depth: self.recursion_depth,
1078                      predicate: value }
1079     }
1080 }
1081
1082 impl<'tcx> ObligationCause<'tcx> {
1083     #[inline]
1084     pub fn new(span: Span,
1085                body_id: hir::HirId,
1086                code: ObligationCauseCode<'tcx>)
1087                -> ObligationCause<'tcx> {
1088         ObligationCause { span, body_id, code }
1089     }
1090
1091     pub fn misc(span: Span, body_id: hir::HirId) -> ObligationCause<'tcx> {
1092         ObligationCause { span, body_id, code: MiscObligation }
1093     }
1094
1095     pub fn dummy() -> ObligationCause<'tcx> {
1096         ObligationCause { span: DUMMY_SP, body_id: hir::CRATE_HIR_ID, code: MiscObligation }
1097     }
1098 }
1099
1100 impl<'tcx, N> Vtable<'tcx, N> {
1101     pub fn nested_obligations(self) -> Vec<N> {
1102         match self {
1103             VtableImpl(i) => i.nested,
1104             VtableParam(n) => n,
1105             VtableBuiltin(i) => i.nested,
1106             VtableAutoImpl(d) => d.nested,
1107             VtableClosure(c) => c.nested,
1108             VtableGenerator(c) => c.nested,
1109             VtableObject(d) => d.nested,
1110             VtableFnPointer(d) => d.nested,
1111             VtableTraitAlias(d) => d.nested,
1112         }
1113     }
1114
1115     pub fn map<M, F>(self, f: F) -> Vtable<'tcx, M> where F: FnMut(N) -> M {
1116         match self {
1117             VtableImpl(i) => VtableImpl(VtableImplData {
1118                 impl_def_id: i.impl_def_id,
1119                 substs: i.substs,
1120                 nested: i.nested.into_iter().map(f).collect(),
1121             }),
1122             VtableParam(n) => VtableParam(n.into_iter().map(f).collect()),
1123             VtableBuiltin(i) => VtableBuiltin(VtableBuiltinData {
1124                 nested: i.nested.into_iter().map(f).collect(),
1125             }),
1126             VtableObject(o) => VtableObject(VtableObjectData {
1127                 upcast_trait_ref: o.upcast_trait_ref,
1128                 vtable_base: o.vtable_base,
1129                 nested: o.nested.into_iter().map(f).collect(),
1130             }),
1131             VtableAutoImpl(d) => VtableAutoImpl(VtableAutoImplData {
1132                 trait_def_id: d.trait_def_id,
1133                 nested: d.nested.into_iter().map(f).collect(),
1134             }),
1135             VtableClosure(c) => VtableClosure(VtableClosureData {
1136                 closure_def_id: c.closure_def_id,
1137                 substs: c.substs,
1138                 nested: c.nested.into_iter().map(f).collect(),
1139             }),
1140             VtableGenerator(c) => VtableGenerator(VtableGeneratorData {
1141                 generator_def_id: c.generator_def_id,
1142                 substs: c.substs,
1143                 nested: c.nested.into_iter().map(f).collect(),
1144             }),
1145             VtableFnPointer(p) => VtableFnPointer(VtableFnPointerData {
1146                 fn_ty: p.fn_ty,
1147                 nested: p.nested.into_iter().map(f).collect(),
1148             }),
1149             VtableTraitAlias(d) => VtableTraitAlias(VtableTraitAliasData {
1150                 alias_def_id: d.alias_def_id,
1151                 substs: d.substs,
1152                 nested: d.nested.into_iter().map(f).collect(),
1153             }),
1154         }
1155     }
1156 }
1157
1158 impl<'tcx> FulfillmentError<'tcx> {
1159     fn new(obligation: PredicateObligation<'tcx>,
1160            code: FulfillmentErrorCode<'tcx>)
1161            -> FulfillmentError<'tcx>
1162     {
1163         FulfillmentError { obligation: obligation, code: code }
1164     }
1165 }
1166
1167 impl<'tcx> TraitObligation<'tcx> {
1168     fn self_ty(&self) -> ty::Binder<Ty<'tcx>> {
1169         self.predicate.map_bound(|p| p.self_ty())
1170     }
1171 }
1172
1173 pub fn provide(providers: &mut ty::query::Providers<'_>) {
1174     *providers = ty::query::Providers {
1175         is_object_safe: object_safety::is_object_safe_provider,
1176         specialization_graph_of: specialize::specialization_graph_provider,
1177         specializes: specialize::specializes,
1178         codegen_fulfill_obligation: codegen::codegen_fulfill_obligation,
1179         vtable_methods,
1180         substitute_normalize_and_test_predicates,
1181         ..*providers
1182     };
1183 }
1184
1185 pub trait ExClauseFold<'tcx>
1186 where
1187     Self: chalk_engine::context::Context + Clone,
1188 {
1189     fn fold_ex_clause_with<'gcx: 'tcx, F: TypeFolder<'gcx, 'tcx>>(
1190         ex_clause: &chalk_engine::ExClause<Self>,
1191         folder: &mut F,
1192     ) -> chalk_engine::ExClause<Self>;
1193
1194     fn visit_ex_clause_with<'gcx: 'tcx, V: TypeVisitor<'tcx>>(
1195         ex_clause: &chalk_engine::ExClause<Self>,
1196         visitor: &mut V,
1197     ) -> bool;
1198 }
1199
1200 pub trait ChalkContextLift<'tcx>
1201 where
1202     Self: chalk_engine::context::Context + Clone,
1203 {
1204     type LiftedExClause: Debug + 'tcx;
1205     type LiftedDelayedLiteral: Debug + 'tcx;
1206     type LiftedLiteral: Debug + 'tcx;
1207
1208     fn lift_ex_clause_to_tcx<'a, 'gcx>(
1209         ex_clause: &chalk_engine::ExClause<Self>,
1210         tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1211     ) -> Option<Self::LiftedExClause>;
1212
1213     fn lift_delayed_literal_to_tcx<'a, 'gcx>(
1214         ex_clause: &chalk_engine::DelayedLiteral<Self>,
1215         tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1216     ) -> Option<Self::LiftedDelayedLiteral>;
1217
1218     fn lift_literal_to_tcx<'a, 'gcx>(
1219         ex_clause: &chalk_engine::Literal<Self>,
1220         tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1221     ) -> Option<Self::LiftedLiteral>;
1222 }